集中控制型模块化电力电子道路照明节能装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种集中控制型模块化电力电子道路照明节能装置，属于电气自动化技术领域。
【背景技术】
[0002]我国城市公共照明占全社会用电总量的30%以上，道路照明节能减排技术意义极为重大。通常情况下，由于夜间电网负荷减轻，供电电压可能上升10?15%，灯具能耗增加30%以上。而此时交通负荷也恰处于低谷，从而出现“人车最少，灯最亮”的现象，浪费非常严重。为节约能耗，采取了两类技术手段解决上述问题:
[0003]一种技术手段是利用接触器控制，在深夜关闭部分灯具的“半夜灯”控制方式，这种方式可适用于各类灯具，节能效果明显。但这种方法会造成路面照度不均，照明效果差；而且必须敷设多条灯具供电电缆，初期投资大。
[0004]另一种是控制调整灯具供电电压，这种方式针对于不同了类型的灯具实现方式存在很多限制:
[0005](I).带抽头的电感整流器调压控制:属于分散单灯控制，适用于高压钠灯、金卤灯等灯具，原理简单，效果明显，但存在实现单灯通讯困难、故障点多、可靠性低、改造工程量大等缺陷。
[0006](2).单灯PWM调制功率控制:属于分散单灯控制，适用于高压钠灯、金卤灯、LED等大多数灯具，适用范围广，谐波污染小、节能效果明显，但同样存在实现单灯通讯困难、成本高、故障点多、可靠性低、改造工程量较大等缺陷。
[0007](3).集中式晶闸管调压控制:适合钠灯、金卤灯等类型灯具，属于集中式控制，原理简单，技术成熟，成本低，但易造成灯具闪烁，导致供电电压、电流波形畸变，造成谐波污染等缺陷。
[0008]在实现节能效果前提下，上述各种控制方式除存在一些各自的不足外，它们对于道路照明系统中存在的三相负载不平衡、灯具功率因数低、谐波污染严重等技术问题都没有采取任何技术措施，甚至在不同程度上还恶化了这些问题。
【发明内容】
[0009]为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种结构简单、操作控制方便的集中控制型模块化电力电子道路照明节能装置。
[0010]为达到上述目的，本发明集中控制型模块化电力电子道路照明节能装置，至少包括:一个或多个完全相同的单元模块构成；其中，所述的单元模块，至少包括:
[0011]三相滤波单元，用以对每相输入电源的进行滤波；
[0012]受控三相整流单元，接收控制信号将滤波后电源整流变成直流电源；
[0013]受控三相逆变单元，接收控制信号将整流后直流电源逆变为输出幅值可调、频率固定交流电源输出；
[0014]控制单元，根据外部上位机控制给定信号，输出控制所述受控三相整流单元、受控三相逆变单元的触发脉冲。
[0015]优选地，还包括电流、电压监测单元，监测受控三相整流单元输出的电流、电压并输出到控制单元；其中，控制单元根据电流、电压监测单元输出的监控信号输出控制所述受控三相整流单元、受控三相逆变单元的触发脉冲。
[0016]优选地，所述的控制单元通过通讯控制总线接收来自上位机的控制给定信号。
[0017]优选地，所述的单元模块为多个；其中，各个单元模块之间通过通讯控制总线交互工作参数信号。
[0018]优选地，所述的上位机依据路段、时间段、季节段信息生成分时调压控制信号，并通过通讯控制总线输出至各单元模块。
[0019]本发明的有益效果是:
[0020]I)本发明采用模块化结构并可采用冗余设计，可根据道路照明负荷情况，灵活选择并联运行的模块数目，易于配置、简化维护、可靠性高。
[0021]2)本发明采用分时调功控制原理，并可通过数据接口灵活设置控制参数，在夜间降低灯具工作电压，节能效果确切。
[0022]3)本发明采用调压调功工作原理，有效保证路面照度均匀，照明效果好。
[0023]4)本发明采用串联方式连接在电网与道路照明负载之间，实现集中控制方式，尤其是在改造工程中无需改变现有照明灯具和线路，可直接在道路照明控制箱中直接安装，施工工作量小；无需敷设额外的供电电缆，可有效节约照明系统投资。
[0024]5)本发明通过AC-DC-AC电路拓扑设计和SPWM脉冲驱动控制，可有效解决三相负载不平衡、功率因数低、谐波污染等照明系统电能质量问题。
[0025]综上所述，本发明可在道路照明节能、提高照明效果、综合提高照明系统电能质量等方面起到良好的技术收益。
【附图说明】
[0026]图1为本发明装置实施例1的原理图。
[0027]图2为本发明控制系统实施例2结构框图。
[0028]图3为图2所示实施例的原理图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0030]本发明提出了一种集中控制型模块化电力电子道路照明节能装置，该装置串联安装于电源与灯具之间，输入端接入城市电网，输出端直接连接灯具。本装置中可根据灯具负载的大小进行多个并联使用，各模块之间控制通讯采用总线相连接，并设置与上位机之间的接口，各模块电源输入、输出端直接并联。各个功率模块参数完全相同，模块之间可直接替换，实现装置的完全模块化配置。并可实现模块的冗余设计，提高装置可靠性。
[0031]如图1所示的实施例中，装置为一个单元模块构成；
[0032]每个单元模块内由L1、Cl构成输入端低通滤波器，用于抑制电力电子电路产生的高频谐波电流，避免装置对电网造成污染。
[0033]每个单元模块内由V1、V2、V3、V4、V5、V6构成整流电路，其中，V1、V2、V3、V4、V5、V6全控型三相桥整流电路，其中V1、V2、V3、V4、V5、V6为全控型电力电子开关元件。
[0034]每个单元模块内由L2、C2构成直流侧滤波电路，其中，L2为平波扼流圈，用于平滑整流输出电流以抑制谐波污染和直流侧电压纹波；C2为直流滤波电容器，用于稳定直流侧电压，平衡三相输出电流，平衡和抑制三相输出中存在的谐波电流。
[0035]每个单元模块内由V7、V8、V9、V10、V11、V12、L3构成交流逆变电路，其中，V7、V8、V9、V10、VI1、V12为构成全控型三相桥逆变电路，将直流侧的直流电压逆变为交流输出电压，L3为平波扼流圈，用于平滑逆变输出电流。