[发明专利]一种适用于隧道照明系统的功率和能源自动补偿方法

权利要求书

1.一种适用于隧道照明系统的功率和能源自动补偿方法，其特征在于：该自动补偿方法包括如下步骤：

步骤(1)：低碳节能型智能隧道关键技术研究，在保证低碳节能的基础上实现功率(能源)自动补偿；主要包括如下几个方面：

1)隧道LED无极调光控制技术的研究，主要包括隧道照明高效节能控制研究、灯光亮度随隧道能见度无极调节的研究以及隧道照明与隧道内平均行车速度、隧道线形等的关系的研究；

2)隧道照明安全容错技术的研究，主要包括保证通信畅通、保证控制器断电恢复后自动进入正常调光状态、保证控制器可由自备时钟电源长时间维持工作等；

3)隧道照明单灯控制技术的研究，主要包括建立照明虚拟控制回路和监测控制平台和完成隧道单灯控制模型；

4)隧道能源监测系统的研究，对公路隧道主要耗能设备在线监测、管控终端设备集成研发与开放式统一接口协议制定，同时通过对公路隧道能源监测与管控平台的需求与系统功能分析，制定平台的接入技术标准；

步骤(2)：隧道照明系统的功率因数的研究，主要包括如下几个方面：

1)变压器工作状态的影响；

2)供电电压的影响；

3)照明电路的功率因数；

步骤(3)：实现隧道照明系统功率(能源)自动补偿的方法：

1)从隧道照明系统控制中心采集相关数据；

2)对隧道照明系统进行电压分析和无功分析；

3)通过上述分析结果确定实时区域，并确定各区域的调节方法，对变压器等进行调节；

4)由隧道照明控制中心执行自动补偿，将隧道照明系统实时状态调整至电压和无功均为合格状态。

2.根据权利要求1所述的一种适用于隧道照明系统的功率和能源自动补偿方法，其特征在于：所述步骤(1)中的隧道照明节能的注意事项为：

每个隧道所处的地理位置，隧道结构、车道数、线型、设计时速、车流量不尽相同，不能采用相同的控制模型进行照明控制，需要根据不同隧道的特点构建不同的隧道照明控制模型，所构建的模型必须符合设计规范要求，调研相关行业的智能照明系统和安全高效节能控制经验，顾及隧道照明的设计规范、施工养护、隧道安全等特点，构建功能较全的隧道智能调光控制系统总体架构。

3.根据权利要求1所述的一种适用于隧道照明系统的功率和能源自动补偿方法，其特征在于：所述步骤(1)中隧道照明节能主要体现在：

建立隧道口亮度、隧道内亮度、隧道交通量、隧道设计行车速度、隧道线形、隧道内能见度与调节控制器输出调节电流间的控制模型，实现多变量状态空间建模的自适应隧道安全高效节能控制器，并兼有人工干预的控制模型，实现节能控制和应急控制，控制系统具备调光和单灯控制功能，同时能接收监控中心信号，自动进入异常工作状态，确保隧道安全。

4.据权利要求1所述的一种适用于隧道照明系统的功率和能源自动补偿方法，其特征在于：所述步骤(2)中的供电电压的影响为：

在供电电压高于额定值的10％时，无功功率增长较快；在供电电压为额定值的110％时，无功功率增加30％左右；在供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使功率因数提高。

5.据权利要求1所述的一种适用于隧道照明系统的功率和能源自动补偿方法，其特征在于：所述步骤(2)中的照明电路的功率因数为：

隧道照明系统中，常用的高压钠灯的功率因数为0.8-0.9之间，高压汞灯的功率因数为0.9左右，而镇流器的功率因数偏低，导致照明灯在不加单灯补偿的情况下高压钠灯电路的功率因数为0.38-0.45之间，高压汞灯电路的功率因数为0.45-0.6之间，要使隧道照明系统的功率因数尽量接近于1.0，则需将补偿的功率因数选择在0.85-0.95之间，增大电容器的容量。