本文關鍵詞：基于自動調(diào)壓及無功補償?shù)穆窡襞潆娋W(wǎng)節(jié)能系統(tǒng)設計

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【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展、新型城鎮(zhèn)化建設的深入推進,城市路燈建設規(guī)模越來越大,消耗的大量電能在增加環(huán)境污染的同時,致使各城市路燈電費不斷攀升,而且,路燈配電網(wǎng)電壓的偏高會產(chǎn)生更多的發(fā)熱量及額外電費支出、加速燈具損壞,光源功率因數(shù)的偏低,使回路電流較大,在線路和配電變壓器上產(chǎn)生大量的電能損失。為實現(xiàn)節(jié)能減排、延長燈具使用壽命、降低綜合運營費用、提高城市路燈管理的精細化、自動化管理水平、減少交通事故,本文設計實現(xiàn)一種基于自動調(diào)壓及無功補償?shù)穆窡襞潆娋W(wǎng)節(jié)能系統(tǒng),由路燈配電網(wǎng)節(jié)能系統(tǒng)監(jiān)控主站、通訊網(wǎng)絡、自動調(diào)壓及無功補償節(jié)能裝置組成。在國內(nèi)首次運用自動調(diào)壓及無功補償技術(shù)相結(jié)合的方式進行路燈節(jié)能,且系統(tǒng)監(jiān)控主站具有實時監(jiān)控與調(diào)配等功能,不僅實現(xiàn)了路燈的按需照明,節(jié)能降耗效果顯著,同時滿足了路燈精細化管理的需求,提高了路燈管理部門對城市照明的實時控制和科學管理水平。本文首先闡明了課題研究背景和意義,對城市路燈監(jiān)控節(jié)能系統(tǒng)研究現(xiàn)狀展開深入調(diào)研,分析高壓鈉燈電氣特性,研究了自動調(diào)壓節(jié)能原理、無功補償節(jié)能原理,在充分了解市場需求、國家標準要求的基礎上,設計提出了節(jié)能系統(tǒng)功能要求和總體設計方案。其次,以Mega128L單片機為控制核心展開自動調(diào)壓及無功補償節(jié)能裝置的硬件設計。設計了節(jié)能裝置的單片機最小系統(tǒng)電路、實時時鐘電路、人機接口電路、電壓電流采樣電路,存儲模塊接口電路,實現(xiàn)了路燈調(diào)壓功能、無功補償功能,針對系統(tǒng)通訊需求,設計完成了GPRS通訊接口、RS485通訊接口電路。再次,完成了路燈節(jié)能系統(tǒng)的軟件設計。針對自動調(diào)壓及無功補償節(jié)能裝置的主要功能,設計了主程序流程圖、GPRS通訊流程、電壓調(diào)節(jié)流程、無功補償程序流程,給出了RS485通訊核心程序段,針對節(jié)能裝置的實時時鐘功能,給出了實時時鐘讀取的程序流程；對于節(jié)能系統(tǒng)監(jiān)控主站的軟件設計部分,完成了系統(tǒng)功能架構(gòu)和監(jiān)控主站客戶端功能界面。最后,實現(xiàn)了系統(tǒng)實際運行和節(jié)能效果分析。針對濟南市大部分路燈,給出了現(xiàn)場安裝方案并予以實際運行,針對部分路段路燈,進行了節(jié)能計算與分析,系統(tǒng)節(jié)能效果顯著。本路燈配電網(wǎng)節(jié)能系統(tǒng)除具備基于GPRS的遠程監(jiān)控功能外,還實現(xiàn)無功功率補償、電壓調(diào)節(jié)等功能,在保證正常照明前提下,節(jié)能效果顯著,提高路燈綜合管理水平,具有廣闊的市場前景,目前已經(jīng)批量裝備在濟南、沈陽等地。
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM761;TP311.52

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本文編號：1139635