发电厂生产区域的传统照明通常保持 24 h常亮，但由于各生产区域设备特点不同、对照明需求不同，所以一直存在部分区域光源过剩、光照不均匀的问题 ^{[1, 2]}。北京京西燃气热电有限公司根据生产区域各种设备的不同特点，设计开发了总线式智能照明节能控制系统（以下简称照明控制系统），对照明进行细致的分组，合理安排照明开启时间，对照明设备进行智能化控制管理，实现重点区域照明充足可靠，普通区域合理减少常亮照明，既可节省大量电能并且能延长灯具的使用寿命。

根据发电厂生产区域特点，对照明设施进行分组，分时、分组控制灯具，达到满足区域内照明充足同时又不会过度浪费电能的目的。发电厂生产车间及配电室的传统照明基本是 24 h常亮，但根据经验，在非巡视或维护时段，一些区域完全可以减小照明亮度，如在配电室内，合理分组照明设备，在正常情况下按预先设定灯光开关时段、照度进行自动运行控制，配电柜前部设 1组灯具，作为常亮照明；柜后部设 1组灯具，正常时不工作，只在设备故障需检修或值班人员就地巡视时工作^{[3, 4, 5]}。

照明控制系统由照明控制后台、通信控制器、总线式智能照明箱（含智能型控制与保护开关）、光感附件、通信网络等组成，通过现场总线网络进行组网，对照明设备进行智能化控制。由于发电厂照明设施地理位置分散、数量众多以及统一布线困难，因此宜采用分层分布式的网络体系结构，并根据区域位置分布需要采用有线和部分无线通信连接方式构成完整的网络。发电厂总线式智能照明控制系统典型网络图如图 1所示。对照明设备灯光合理分组，正常情况下按预先设定灯光开关时段、照度探头进行自动运行控制，不影响摄像监视设备的电源。

图1(Figure 1)

图1 1发电厂总线式智能照明控制系统典型网络

照明控制系统采用三层网络结构，分别为站控层、通信管理层、间隔层。站控层是照明控制系统的管理中心，包括工程师 /操作员工作站、 UPS、打印机等，通过自动或人工方式下达控制命令，对分布在各处的总线式智能照明箱实施控制。所有灯光分组、定时控制管理、场景预设、控制权限、地理信息管理都在站控层实现。根据管理需要，站控层可增加独立的服务器，便于大量数据的备份、维护。

通信管理层包括通信控制器、以太网交换机、光纤或无线接口模块以及电源模块等，统一安装在通信管理机柜或壁挂式机箱内。其中，通信控制器为单机配置，负责与总线式智能照明箱通信互联、采集电量信息、转发站控层设备的控制命令。

间隔层设备主要指总线式智能照明箱。总线式智能照明控制箱安装方式包含柜体式和箱体式 2种。总线式智能照明箱采用智能型控制与保护开关作为灯具的主要控制设备，取代了楼宇照明系统中传统的微型断路器 +可通信继电器模块的简单控制模式。智能型控制与保护开关可选配标准总线通信接口，能够与照明控制系统直接连接，通过后台系统实现厂内照明分区、分组就地手动控制、远程手动控制以及远程预设条件控制。

总线式智能照明单元采用智能型控制与保护开关作为灯具的主要配电和控制设备，每台保护开关可控制 1组灯具（灯具数量根据照明容量和现场分组排布情况确定），每个区域照明器材交叉分组，从而实现对灯具的分组控制。根据照明场景控制要求，每只控制箱可设计为 6组、 9组、 12组等多路分组排布方案，另外考虑维护检修方便，每个控制箱进线侧增设 1台隔离开关。智能照明箱可实现手动控制、墙壁开关控制、远程手动控制以及远程预设条件控制，人为手动操作位置作为优先操作条件。对于室内、外光照度，采用独立的照度探测器，传送的数据信息经后台系统分析处理后，通过总线式智能照明箱实现照明的调节控制。

每个照明配电箱中配置若干个智能开关，每个智能开关可控制 1组灯具（灯具数量根据照明容量确定），每个区域照明器材根据控制属性分组，从而实现灯具的分组控制。

智能照明控制箱分 3种控制方式：就地手动控制、远程手动控制以及远程自动控制。其控制优先等级由高到低设置为：就地手动控制—远程自动控制—远程手动控制。

由于实现了全通信网络，所以整个系统的控制策略都在控制中心实施，统一调控，确保控制的合理性、适度性和灵活性。

就地手动控制方式分为控制箱操作和墙壁开关控制，控制箱操作主要是在设备安装、检修调试时采用。

远程自动控制方式按事先设定的场景条件、时间条件自动执行。

远程手动控制方式由中控室值班员根据控制器上传的环境参数和各区域照明的工况（包括配电开关的合、分状态，灯具负载功率变化情况等），按照控制要求进行远程手动控制操作。

智能照明多位置操作分为有权限控制和无权限控制，配置控制权限时，需在就地控制箱上增加转换开关，按设计要求进行权限切换，并进行相应的操作；当不配置权限时，就地控制箱电气控制方案则较为简单，但仍可按开关手柄控制—墙壁开关控制—远程手动控制—远程自动控制的优先级顺序实施每组照明器材的投切控制，就地和远程操作之间的逻辑关系可在计算机中设置，以满足多种不同的需求。

智能照明控制系统可以实现以下功能：

（1）数据采集：采集电流、电压、电能量等数据。

（2）可视化监测：用各种图形、图标或柱图等方式显示各照明灯具的开关状况。

（3）控制：控制中心可以随意开关任何 1组路灯或自定义群组的路灯。

（4）自动控制：现场按预先设计好的时间计划自动调节路灯开关时间，设定控制策略。

（5）自动巡测：系统中心可以自动巡测每组灯具的开关状态。

目前照明控制系统已投入使用 3个多月，根据照明功率曲线（见图 2）分析，该系统覆盖区域的照明投入功率白天在 54~70 kW，夜间在 70~80 kW，24 h平均投入功率约 65.8 kW，每天可以节省电能量约 514 kWh。

图2(Figure 2)

图2 照明功率曲线

发电厂采用了照明控制系统后，提高了生产区域照明管理效能和智能化控制水平，同时降低检修维护工作强度，全面提高了发电企业的管理效率，提高了经济效益。