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  • 工程案例丨PLC智慧电源助力江门道路节能改造,稳定运行逾5年

    日期:2023-10-09浏览:598

    项目背景

    为响应国家和广东省人民政府印发的《广东省推广使用LED照明产品实施方案》(粤府函【2012】113号),江门新会城区路灯所组织实施《新会城区道路150W以上高压钠灯进行LED路灯改造项目》,针对新会城区49条主要道路4373盏150W以上高压钠灯进行LED路灯节能改造。大部分灯具使用年限超过15年,有些已经超过20年,灯具老化严重、耗能高、使用寿命短、维修成本高、亮度低,照明效果达不到国家《城市道路照明设计标准》(CJJ45-2015)的要求,影响道路交通安全和市民出行安全。


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    项目详情

    1、改造内容

    150W高压钠灯887盏,250W高压钠灯3258盏,400W高压钠灯195盏,600W高压钠灯33盏,总功率为1045350瓦。

    2、改造方案

    ①采用高效能LED灯具更换高压钠灯灯具。

    ②建立以无线技术为核心的路灯控制系统。

    ③实现被改造路灯的智能化管理。

    3、改造目标

    ①实施LED路灯节能改造以后,城区道路路面照度达到《城市道路照明设计标准》(CJJ45-2015)的要求。

    ②综合节能率达到60%以上。

    ③实现4373盏LED路灯的远程控制功能,实现路灯照明的智能化管理。


    技术方案

    该路灯改造项目原定方案拟采用无线技术建立智能路灯控制系统。

    在该项目实施前,基于PLC电力线宽带载波技术的路灯控制系统已有相对成熟的产品面世,通过和研发单位紧密合作,现场试用、参数测试、并重新设计产品功能,使其性能稳定并大大优于无线路灯控制系统,最终确定选用技术先进超前、通信速率快、通信带宽宽、性能稳定的PLC宽带电力线载波技术建立智能路灯控制系统。

    电源方案选用新创电源SVE系列——PLC宽带电力载波一体化智慧路灯电源。

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    施工验收

    ①2017年10月1日现场安装工程开工,首先进行4373盏LED灯具的更换和安装,并在每盏LED灯具上安装路灯控制器,在68个供电台区路灯控制箱安装信号集中器,在71个路口分线处安装中继转发装置,在部分特殊造型灯杆上加装492套不锈钢接头,在控制中心安装智能路灯控制系统管理软件一套,建立了基于PLC电力线宽带载波技术的路灯控制系统。

    ②2017年12月29日完成现场施工,2017年12月30日进入系统试运行和调试阶段,2018年3月1日完成系统调试,全部灯具组网通讯正常、上线受控,全面实现合同要求的系统控制功能,改造工程全面竣工,历时6个月。

    ③2018年6月28日,系统试运行六个月且通过区路灯所对该项目各项内容进行正式验收后,系统运行管理和维护移交中铁武汉电气化局集团有限公司负责。

    附:2018年至2020年5月,江门市新会区高压钠灯改造项目已累计改造10000+盏。

    节能效益

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                                                                                   改造前4373盏高压钠灯每月实际用电量及每月电费(如上表)

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                                                                   2018年3月系统投运以来每月亮灯率、节能率及节能效益

    节能项目改造完成后,在LED路灯全功率运行模式下,根据第三方检测机构出具的《新会城区道路150W以上 高压钠灯LED 路灯改造项目节能量检测报告》,系统节电率达到62.74%,满足合同规定≥60%的要求。

    减排效果

    发电厂每发1度电需要消耗标准煤0.35Kg、纯净水4Kg,排放二氧化碳(CO2)0.872Kg、二氧化硫(SO2)0.0263Kg、氮氧化物(NOX)0.0131Kg、碳粉尘0.238Kg。实施节能改造后每年减排效果(如下表):

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    改造成果

    1、在全国路灯行业中率先使用宽带电力线载波技术,解决路灯智能控制技术中“最后一公里”的通信瓶颈问题,提升了路灯智能化管理水平。建立了以智能路灯为节点,以路灯电力线为载体的基于电力线宽带载波技术的数据通讯网络,实现了对每盏路灯进行远程管理的功能。智能路灯控制器具有通讯、控制、测量、计量功能,是一个物联网节点,把城市照明网络升级为电力传输网络和数据通讯网络。利用路灯灯杆的地理空间资源、电力资源、通信资源,可以为环境监测设备、公共服务设备提供一体化的管理和服务功能,为未来智慧城市的建设提供智能化的底层解决方案。

    2、实现亮灯率的实时计算功能。路灯系统采用单灯控制技术以后,亮灯率的计算采用故障灯具累计不亮灯时间除以全部灯具的累计亮灯时间,具有了科学真实的考核意义,摒弃了过去不科学的估算。

    3、实现了路灯用电量的实时计量功能。

    4、实现了路灯灯杆漏电的实时监测功能。

    5、实现了路灯系统按需照明的智能化管理。

    6、比传统 LED 灯具替换方案更节能、更智能。采用电力线宽带载波技术的路灯控制系统可以单独控制任意一盏路灯,在路灯供电线路设计中不再需要设计全夜灯和半夜灯两组独立的供电线路,减少线路的敷设,直接降低工程成本和维护成本。利用系统的调光功能实现按需照明,可节能75%以上,减少路灯电能消耗。单灯控制系统对每盏路灯和供电回路都进行电流、电压、有功、无功、电量等参数的采集,任意线路或路灯出现故障都可以通过实时的数据分析,准确定位故障类型和故障地点,不需要夜间巡灯管理,提高运维工作效率,减少维护成本。

    7、实现路灯数据的大数据管理。电力线宽带载波路灯控制系统具有通讯、控制、测量和计量功能,是一个“灯联网”系统,拓展了路灯照明系统的功用,使路灯照明系统具有了数据通讯功能,将成为未来智慧城市建设重要的技术支撑。

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    综述

    1、通过对路灯变压器、控制箱、路灯灯具和路灯线路的数据采集和监控,应用大数据分析方法,将路灯用电管理从源头抓起,通过数据分析计算出路灯系统的线路损耗,及时发现不安全用电及非法接入的偷电行为,以及在路灯系统运行中因线路故障发生的漏电、短路、断路、过流、超载等故障现象都可以及时报警,保障路灯设备安全运行。

    2、系统记录每盏路灯的用电记录,将传统路灯管理中对控制箱的用电管理提升为对每盏路灯的用电管理,实现路灯用电精细化管理。使用智能路灯控制系统,实现了路灯管理自检自维的运维模式,系统可以及时发现故障,通过报警通知运维人员及时处理故障,极大地提高了路灯亮灯率,改变了以往依靠人工巡视、市民电话报障等途径的故障发现模式,提高了城市路灯运行维护的管理水平。

    3、电力线宽带载波路灯控制系统,可以使路灯线路实现24小时供电模式,为未来智慧城市的建设提供基础服务,如 5G 基站、环境监测、道路监测、一键报警、公共信息播报等设施都需要地理空间信息、电力供给、远程通信等综合管理功能。



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