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智能照明控制系统在火力发电厂的应用研究(电力系统及自动化范文)—KB体育-中国大陆官网
智能照明控制系统在火力发电厂的应用研究(电力系统及自动化范文)
发布时间:2025-02-20 04:03:11

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  随着时代变迁,社会不断进步,智能照明已成为节能技术发展的主旋律,智能照明控制系统在火力发电厂的应用,将高效实现厂区照明控制优化,有效降低厂用电率,提高发电厂综合经济效益

  为积极响应国家电力产业结构调整战略,落实节能减排政策,传统火电能源节能高效发展已成必然趋势。智能照明控制系统在火力发电厂应用将有效推动传统火电厂节能优化。本文通过对火力发电厂智能照明控制系统特点、结构、功能、设计注意事项等方面简要论述,旨在为火电厂智能照明应用设计提供决策依据。

  智能照明是指利用现代计算机、通信传输、信息处理、节能型电器等技术组成控制系统,来实现对照明设备的智能化控制,达到安全、节能、舒适、高效的目的。发电厂智能照明控制系统主要应用于生产区域。

  节省成本:安装施工简易快捷,无需铺kb体育官网 kb体育网址设专线。不用改变既有的电力线架设和配电控制网络,节省人力物力。

  自动控制:分组控制网络节点。每天可自动通、断电操作;保证工作日、节假日按不同的时间和季节可自动通、断电;可分区、分线路管理照明设备。

  控制策略:依据采集数据情况,可判断终端设备运行状态情况。所有运行参数(自动通断电时间,区域划分)可在管理终端随时设置,随时启用,管理方便。

  智能照明控制系统由一次回路总线式智能照明箱、自动化控制通信管理机、后台、光感原件及通信网络等部分组成。主要覆盖主厂房汽机、锅炉、输煤程控、脱硫系统、厂区灯具、厂内景观照明等。发电厂照明设备位置分散、数量众多、统一布线困难,因此系统宜采用分层分布式的网络体系结构。同时根据地理位置分布需要,采用全有线通信方式或有线通信为主、部分无线通信(厂区灯具)为辅的模式,构成完整的照明通信控制网络。智能系统与常规照明控制相比不会增加照明箱个数及出线回路数。

  系统设计可根据需求在主厂房、辅助厂房、输煤、道路区域等多个地方设置子站式控制中心,实现现场区域照明系统的自动控制。可将子站区域的通信信号传输到后台总控制系统或DCS系统控制后台,实现现场操作、远程控制等方式。

  发电厂照明控制按照所服务分区,各区域数据均由通讯控制器组成的数据管理系统柜采集并上传给同一逻辑控制主站。控制系统按照分层、分散、分布式原则,分为站控层、通信管理层、间隔层三层结构。

  智能照明系统以分组分时段为主要控制方式,辅以光照度采集箱进行光照度补偿控制,实现整个照明区域的智能控制。通过站控层智能照明系统设定好的逻辑配置,将控制信号下发至通信管理层后,再分转至智能照明终端控制与保护开关中,最终实现对照明回路的自动控制。同时通过与智能照明箱中智能控制与保护开关的通信互联监测控制逻辑运行的状态,及时辨别异常状态回路,减少人工排查时间。智能照明箱内还可接入照明控制传感器,传感器包括照度动态检测器和动静探测器,通过与控制中心通信上传光照度信息及现场动静信息,为自动控制执行提供依据。

  智能照明控制箱分三种控制方式:就地手动、自动控制,远程手动、预设条件控制。其控制优先等级由高到低依次为:就地手动控制——远程手动控制——就地自动控制——远程自动(预设条件)控制。

  场景设置主要针对特定照明区域在不同时间段或不同工况下的几种常用照明模式进行划定。

  检修模式,该模式下后台系统界面设置一键开启/关闭检修区域的所有灯具,操作人员通过工作票授权快速开启检修区域的最大照明方案,便于检修人员进行现场维护工作。检修结束后,操作人员再通过工作票的收回一键关闭检修区域的所有灯具或恢复常规控制模式,达到节能的目的。

  巡检模式,该模式下控制权限设置为现场自动控制方式,且需要按照照明区域的要求进行设置,照明回路的设置与巡检路线结合。每个照明回路控制巡检路线上的一段路线,并与就地的感应探测器进行逻辑连锁。当感应探测器检测到有人通过时,发出指令直接控制相应区域的照明开关闭合,进行该区域的照明;当感应探测器检测不到人的活动时,发出指令给相应的照明开关,照明开关自动延时断开照明回路。

  全厂参观模式,该模式下需要根据事先安排的参观路线,将参观区域内所有的灯具控制逻辑集成到该模式界面中,依据固定亮灯要求或交替亮灯要求对参观区域依次进行模式及亮灯时间段设置,参观结束后恢复到原有工作模式。

  紧急状态模式,该模式下要求能够紧急应对突发事故及灾害,一键开启全厂相关所有灯具,确保照明能够应对相应警情。

  人机界面:用各种图形、图标或柱图等方式显示各照明回路的开关状况、亮灯率、各回路电流、电压、报警的数据。

  数据信息管理:采集电流、电压、电量等数据,并直接利用智能控制与保护开关内部计算的电能量,统计各路每天每月的用电量生成报表显示,定时或随机对数据库进行查询检索,并通过多种方式将获取的各种信息数据进行显示或输出。

  电气管理:系统可实时准确地监测照明系统中的各个回路开关量状态和信息参数,根据每个分站的运行电压、电流、电能量等自动计算并存贮亮灯率,同时会计算出系统的实时总亮灯率,显示在主窗口上。

  事件处理:当系统或现场设备发生故障/报警等事件时,主机系统弹出警示画面,发出声音警示(根据需要配置),同时记录事件信息,留作分析之用。事件可分为故障跳闸信息、故障报警信息、需量报警、开关变位、其他SOE事件等。

  报表功能:系统提供基于EXCEL格式的报表模板,可根据需要随意定制报表的格式(日报表、月报表、年报表),也可利用EXCEL软件提供的工具进行复杂的表格计算和统计,生成满足要求的管理报表。

  负荷分析和用电管理:系统根据数据库记录的原始数据信息或计算得出的数据信息,用趋势曲线分析各区域照明用电负荷,以掌握全厂照明的用电需求,统计各区域的电量,对其进行能耗统计分析,可与历史值比较,提供节能相关数据。便于电气管理人员适时进行负荷分配和制定检修维护计划。

  安全管理:操作员进行交接班时必须在系统上进行交kb体育官网 kb体育网址接班操作,输入工号、用户名、口令,完成交接班操作。运行日志记录了设备的运行情况和用户操作情况,包括遥控、遥调、事件、交接班记录等信息。

  大数据分析:系统可根据某条照明回路平时亮灯负荷情况与异常亮灯负荷情况进行对比,筛选出异常负荷情况回路并提示报警,指示维修人员到该照明区域检查灯具设备的工作状况,排查故障。系统记录每条照明回路的亮灯累积时间,累积关闭时间,设备检修情况,并以此作为照明设备定期检修及资产管理的依据。系统记录每条照明回路的亮灯频率,并进行亮灯次数统计的排名,以此进行检修维护区域重要程度管理及巡检路线设计注意事项

  事故照明和正常照明按照不同区域所需光照度的不同进行分配。其一事故照明作为常亮照明在正常状态和事故状态时均处于亮灯状态;其二事故照明仅在事故状态才处于亮灯状态,正常照明时不亮灯。若采用常亮的设计方式,该部分照明设备不需要过多的控制,从经济性和客观情况分析,事故照明不需要通过智能照明控制系统进行操作。若事故照明在非事故状态时不工作,则计入智能照明控制系统。正常工作照明部分全部纳入智能照明控制系统,可通过控制系统对工作照明实现按回路进行控制。

  智能照明控制系统主要依赖于对照明回路端的控制,通常建议将间隔的灯具串联在同一回路,具体的灯具回路布置按照当前区域在实际工作中所需要的照度值合理安排,保证最低照度的情况下进行设备的分组,可将区域内的灯具分为三分之一、二分之一亮灯或者按照设备的重要程度分配照明设备回路等模式,具体分组形式可依据电厂的实际需求进行划分,分组后将各相关回路的照明设备连接起来,构成每个照明箱的照明回路。随后通过智能照明控制系统控制每个照明回路,将多条回路按照实际的工作需求排列组合,形成特定的控制模式,如参观模式、省电模式、巡检模式等。通过智能照明系统的控制软件并由后台操作界面中选择相应的配置逻辑,以达到智能节能的控制要求。

  主厂房内配电间设置面板开关,连接配电间智能照明箱,可实现就地控制/远方控制。主厂房内面积较小的房间、卫生间照明以及楼梯间配置红外光敏感应延时控制开关控制,不计入智能照明控制范围。

  输煤系统区域(包括水工系统和除灰系统)各转运站及栈桥、煤场、道路照明均纳入智能照明系统。煤场一般距离较远,可单独设置一套小规模的智能照明控制系统。系统实现上不影响主控室后台的操作,可根据实际需求考虑是否配置,此方案书中暂时按照一套系统实现全厂智能照明控制的方式。

  本文系统分析研究了火电厂智能照明控制系统的特点、结构、功能及设计注意事项。智能照明系统在火力发电厂的应用不仅可以丰富厂区日常照明运行方式,而且可通过对上下班控制、中午控制、照度补偿、夜间红外感应等多种方式的综合控制模式,降低生产人员工作强度,实际节能效果。智能照明控制系统在火力发电厂的应用前景光明。

  本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。