公共照明用直流集中供电调光系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及电力调控设备技术领域，具体地说是一种公共照明用直流集中供电调光系统及方法，其特征在于设有交流电输入单元、AC/DC转换单元、监控单元、直流电输出单元，本发明专利技术与现有技术相比，特别适用于公共场所照明用、降低照明系统的能耗，提高灯具的使用寿命，减少照明系统的日常维护成本，并可使照明系统配电三相负载均衡。

【技术实现步骤摘要】

： 本专利技术涉及电力调控设备
，具体地说是一种特别适用于公共场所照明 用、能够降低照明系统的能耗，提高灯具的使用寿命，减少照明系统的日常维护成本，并可 使照明系统配电三相负载均衡的。
技术介绍
： 公共照明比如道路照明、公园照明、广场照明、以及楼堂馆所公用部分照明以及景 观亮化等，其作为城市中密度最大、数量最多的公用设施之一，关系到道路交通安全、百姓 生活便利和城市美化，并成为现代城市景观和百姓日常生活的重要组成部分。在公用照明 体系中推行直流供电--集中调光系统，对于节能减排，减少无效照明，节约电能具有重要 的意义。 -般来说，公共照明系统的供电网络是相对独立的，而且负载较为单一，比较适合 直流供电技术的应用。相比较交流供电，直流供电具有多方面的潜在优势，效率更高，其主 要体现在以下几个方面：（1)在直流输配电系统中，没有因传递无功功率引起的网络损耗， 也没有因集肤效应产生的损耗，具有远低于交流输配电的线路损耗；(2)没有频率稳定、无 功功率和交流充电电流等问题；（3)直流配电网还具有电能配送能力强、供电半径大、可提 高电能质量、易于实现分布式电源互联等优点；（4)可解决公用照明系统常见的三相负载 不均衡问题。 另外，随着LED光源技术日臻成熟，LED灯具应用越来越广泛。但是LED灯具电源 驱动部分的使用寿命远低于LED光源本身的使用寿命，差不多是其1/2到1/3。以LED路灯 为例，LED灯具的故障90%以上发生在电源驱动器AC/DC转换部分。 公共照明目前广泛存在过度照明和照明无效能耗大的现象。往往夜深人静时，被 照明场所空无一人，却灯火通明，浪费了大量电能。以城市道路照明为例，针对这种情况， 很多地方都在执行半夜灯，隔盏亮模式，但此举造成路面亮度不均匀，容易引起人视觉疲 劳，诱发事故，也违背现行的道路照明规范要求。
技术实现思路
： 本专利技术针对目前公共照明系统存在的问题，提出一种特别适用于公共场所照明 用、降低照明系统的能耗，提高灯具的使用寿命，减少照明系统的日常维护成本，并可使照 明系统配电三相负载均衡的。 本专利技术采用如下技术方案达到： -种公共照明用直流集中供电调光系统，其特征在于包含交流电输入单元，AC/DC 转换单元、直流电输出单元、以及监控单元，其中交流电输入单元设有变压器、低压隔离开 关、交流断路器、交流电流互感器、交流接触器，变压器的一次侧连接外部输入的10KV三相 交流电源，二次侧输出0.4KV三相交流电源，连接低压隔离开关输入端，低压隔离开关的输 出端连接空气开关的输入端，空气开关的输出端穿过交流电流互感器连接交流接触器的输 入端； AC/DC转换单元的输入端与交流接触器输出端连接，输出端连接直流配电母线； AC/DC转换单元设有至少一块AC/DC转换器件，AC/DC转换器件的通讯端口与监控单元连 接，用以传送AC/DC电源的运行参数和接收监控单元的控制指令； 直流电输出单元设有直流配电母线、直流接触器、直流电流互感器和直流短路保 护开关，直流母线经直流接触器分成至少一个直流支路。直流接触器的输入端与直流配电 母线连接，输出端经过直流电流互感器与直流短路保护开关输入端连接，直流短路保护开 关的输出经电缆为直流负载供电； 监控单元用于检测系统工作状态及运行参数，并控制系统的运行，设有交流电压 检测端口、交流电流检测端口、直流电流检测端口、交流接触器控制端口、直流接触器控制 端口、通讯模块、调光模块，交流电压检测端口连接交流断路器的输出端，其中交流电流检 测端口连接交流互感器的二次侧输出端，直流电流检测端口连接直流互感器的二次测输出 端，交流接触器控制端口连接交流接触器控制线圈，直流接触器控制端口连接直流接触器 控制线圈；监控单元的工作电源建议从隔离开关输出端经单独的断路器引入； 通讯模块负责接收外界传送给系统的指令，以及向外界指定系统或设备（比如监 控中心服务器、指定手机等）传送系统的实时状态以及检测的数据； 调光模块根据系统的需要，产生调光指令并发送给的负载可调光驱动器，可调光 驱动器按照接收到的调光指令调节输出电流的大小，控制负载的输出功率。 本专利技术的交流电输入单元，也可不包含电力变压器，直接从外部引入380V三相四 线交流电源作为系统的输入； 一种公共照明用直流集中供电调光方法，其特征在于包括以下步骤： 步骤1 :低压隔离开关闭合，低压断路器闭合，监控单元工作电源接入，系统处于 待机状态； 步骤2 :系统待机状态下，监控单元监测系统状态是否正常，若正常，执行下一步 骤，若不正常，则发出故障报警信号，且故障报警信号还应实时通过通讯模块发布到外界指 定系统或设备； 步骤3 :系统监测是否有开灯命令，若没有，则系统继续保持待机状态，若有开灯 命令，则执行下一步骤，开灯命令是由系统满足预先设定好的开灯条件产生； 步骤4 :交流接触器吸合，使交流电源供入AC/DC转换单元，并执行下一步骤； 步骤5 :系统监测AC/DC转换单元工作是否正常，若正常，执行下一步骤，若不正 常，关断交流接触器，停止开灯程序，并发出故障报警信号，且故障报警信号还应实时通过 通讯模块发布到外界指定系统或设备； 步骤6 :直流接触器吸合，使直流配电支路有直流电源输出，并执行下一步骤； 步骤7 :亮灯运行，并执行下一步骤； 步骤8 :在系统亮灯运行状态下，系统监测亮灯运行状态是否正常，若正常，执行 下一步骤，若不正常，则系统根据不正常现象类别的不同，按照预先设定好的程序作相应的 处理，同时发出故障报警信号，且故障报警信号还应实时通过通讯模块发布到外界指定系 统或设备； 步骤9 :系统监测是否有调光命令，若有，则执行下一步骤，若没有，则执行步骤 12 ;调光命令可以是程序预先设定，也可是外部指令； 步骤10 :系统通过监控单元的调光模块发送调光信号给负载的可调光驱动器，并 执行下一步骤； 步骤11 :系统监测调光命令执行情况，若已执行，则回到步骤7,若未执行，或者执 行不正常，则发出故障报警信号，且故障报警信号还应实时通过通讯模块发布到外界指定 系统或设备； 步骤12 :系统监测是否有关灯命令，若有，则执行下一步骤，若没有，则返回到步 骤七； 步骤13 :断开直流接触器，系统灭灯，延时，执行下一步骤； 步骤14 :断开交流接触器，系统重新回到步骤1待机状态。 本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：⑴降低照明系统的能耗。本专利技术通过两 个途径来降低照明系统能耗，一是通过直流供电减少输电环节的电能损耗；二是根据实际 照明需要，利用本专利技术按需对灯具进行调光，节约电能；（2)提高灯具的使用寿命。由于易 损坏的AC/DC部件集中在AC/DC变换控制单元，灯具驱动电源的寿命能够得到大幅度提高， 从而提高灯具的使用寿命；（3)减少照明系统的日常维护成本。由于灯具寿命的提高，照明 系统的维护量大幅降低，从而减少公用照明系统的日常维护成本；(4)另外还可使照明系 统配电三相负载平衡。本专利技术可以均衡分配三相负载，减少对交流电网的污染。 【附图说明】： 附图1是本专利技术的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种公共照明用直流集中供电调光系统，其特征在于包含交流电输入单元，AC/DC转换单元、直流电输出单元、以及监控单元，其中所述交流电输入单元设有变压器、低压隔离开关、交流断路器、交流电流互感器、交流接触器，变压器的一次侧连接外部输入的10KV三相交流电源，二次侧输出0.4KV三相交流电源，连接低压隔离开关输入端，低压隔离开关的输出端连接空气开关的输入端，空气开关的输出端穿过交流电流互感器连接交流接触器的输入端； 所述AC/DC转换单元的输入端与交流接触器输出端连接，输出端连接直流配电母线；AC/DC转换单元设有至少一块AC/DC转换器件，AC/DC转换器件的通讯端口与监控单元连接，用以传送AC/DC电源的运行参数和接收监控单元的控制指令； 所述直流电输出单元设有直流配电母线、直流接触器、直流电流互感器和直流短路保护开关，直流母线经直流接触器分成至少一个直流支路。直流接触器的输入端与直流配电母线连接，输出端经过直流电流互感器与直流短路保护开关输入端连接，直流短路保护开关的输出经电缆为直流负载供电； 所述监控单元设有交流电压检测端口、交流电流检测端口、直流电流检测端口、交流接触器控制端口、直流接触器控制端口、通讯模块、调光模块，交流电压检测端口连接交流断路器的输出端，交流电流检测端口连接交流互感器的二次侧输出端，直流电流检测端口连接直流互感器的二次测输出端，交流接触器控制端口连接交流接触器控制线 圈，直流接触器控制端口连接直流接触器控制线圈；监控单元的工作电源从隔离开关输出端经单独的断路器引入。...

【技术特征摘要】
1. 一种公共照明用直流集中供电调光系统，其特征在于包含交流电输入单元，AC/DC 转换单元、直流电输出单元、以及监控单元，其中所述交流电输入单元设有变压器、低压隔 离开关、交流断路器、交流电流互感器、交流接触器，变压器的一次侧连接外部输入的10KV 三相交流电源，二次侧输出〇. 4KV三相交流电源，连接低压隔离开关输入端，低压隔离开关 的输出端连接空气开关的输入端，空气开关的输出端穿过交流电流互感器连接交流接触器 的输入端； 所述AC/DC转换单元的输入端与交流接触器输出端连接，输出端连接直流配电母线； AC/DC转换单元设有至少一块AC/DC转换器件，AC/DC转换器件的通讯端口与监控单元连 接，用以传送AC/DC电源的运行参数和接收监控单元的控制指令； 所述直流电输出单元设有直流配电母线、直流接触器、直流电流互感器和直流短路保 护开关，直流母线经直流接触器分成至少一个直流支路。直流接触器的输入端与直流配电 母线连接，输出端经过直流电流互感器与直流短路保护开关输入端连接，直流短路保护开 关的输出经电缆为直流负载供电； 所述监控单元设有交流电压检测端口、交流电流检测端口、直流电流检测端口、交流接 触器控制端口、直流接触器控制端口、通讯模块、调光模块，交流电压检测端口连接交流断 路器的输出端，交流电流检测端口连接交流互感器的二次侧输出端，直流电流检测端口连 接直流互感器的二次测输出端，交流接触器控制端口连接交流接触器控制线圈，直流接触 器控制端口连接直流接触器控制线圈；监控单元的工作电源从隔离开关输出端经单独的断 路器引入。2. 根据权利要求1所述的一种公共照明用直流集中供电调光系统，其特征在于直接从 外部引入380V三相四线交流电源作为系统的输入。3. 根据权利要求1所述的一种公共照明用直流集中供电调光系统，其特征在于通过照 明用控制箱、控制柜、箱变等形式实现。4. 一种公共照明用直流集中供电调光方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：许金生，张金忠，夏升虎，
申请(专利权)人：芜湖市政通市政工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34