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摘要：介绍我国照明节电控制器的现状、技术、产品特点以及行业困境，同时展望和呼唤未来照明节电控制产品的理想概念、功能技术的规范以及实现， 提出保瓦博士智能照明节电技术的解决方案，希望能推动节电器产品技术的发展。
关键词 节电器 照明节电器 照明节电
一、我国照明节电控制器行业现状
目前，照明节电器不像变频器有专业公司专业生产。节电公司生产的产品包罗一切节电领域，照明节电控制器是节电公司众多节电产品中的一个品牌。照明节电控制器的专业化生产，还有待市场的专业化和产业的分工细化。这几年，经过国家以及“节电节能”的宣传努力，“环保节能”已深入人心。我们也可喜地看到，通过行业的争论，大家也越来越看清节电的本质，学会分辨商业陷阱和虚假技术，这将有利于节电行业的健康发展。
其实,照明电器行业是一个独立的行业。照明电器有时会被作为建材行业的一部分(因为建筑材料和照明电器往往出现在同一市场上),有时又被称为建筑电器行业,有时又被作为家电行业的一部分(常见于上市公司经营分析报告),这表明它难以归类,实际上说明它是一个独立的行业。这个行业拥有独立的行业组织中国照明电器协会和独立的行业学术组织中国照明学会,中国照明学会同时也是国家照明委员会,是国际照明委员会的成员组织,国际照明委员会是非政府多学科的世界性学术组织;而中国建材工业协会和中国家电协会都不涉及照明电器行业。
照明电器也是一个重要的行业,现代世界已经离不开照明,无论是日常生活、工作,还是工业生产、工程建设、道路交通等方面,照明电器应用非常广泛,也就是因为如此使得它不好归类。与其它行业不同的是,照明电器的分类比较细致,包括电光源、家居照明、商业照明、道路照明、景观照明、工程照明等等,产品的多样性构成了行业的复杂性,使这个行业呈现出多种多样的特点。
二、现有照明节电器产品技术分析与产品特点
目前市面出现的照明节能控制器产品，从技术层面讲，主要有以下几种或它们的复合：
1、电容就地补偿及集中补偿装置
优点：简单。电感镇流器灯具，低成本；有效降低电流，减少无功功率，提高电网功率因数，减轻电网负担，降低线损，减小布线线径，从而降低故障率，一定程度上可缓解电力紧张。
缺点：理论上不能节约有功功率，对用户来说，不能“节省电费”，只能对感性灯具进行补偿，无法对光源进行照度控制。
结论: 电力补偿设备，更多应属电力系统设备，不能作为经济意义上的“节能设备”。
2、分档调节电感镇流器：由传统电感镇流器增加绕组派生。
优点: 新装灯具只需配置分档调节镇流器，正常预热后，能自动增加电感量，进一步降低灯电流，从而实现节能。
缺点：有机械触点，切换时对部分老化灯容易引起熄灭，对现有灯具的改造成本过高。
结论：技术和概念早已出现，最近有公司将其产品化并在部分路段实施，由于其固有的技术缺点和不可发展性，产品估计难大面积推广。
3、“系统节电器”：由若干压敏电阻，TVS管组成，没有技术含量，很易仿制，主要吸收电网的瞬变电压，有一定的设备保护作用，无节能功能，其节电率和相关概念纯属商业炒作。
优点：需要并联贴身安装（对浪涌电压吸收，吸收元件引线电感不可忽视），作为防雷及保护设备并切实专业设计制造，也许是一个发展方向。作为今后发展节电控制器的保护部分，值得借鉴和采纳。
缺点：目前市场上的“系统节电器”无任何节电可言，作为“保护器”，其技术设计也不严谨，过长的引线，内部元件布局，对电压浪涌表现出很大的交流阻抗，即使采用纳秒级吸收元件，在实际工程中也不会有动作。对抑制瞬态电压的保护系统，应采用非常规元件，非常规设计，非常规的电路布局。
结论：作为节能设备的保护电路，可以采用，但不能作为节电技术产品。
4、隔盏亮、半夜灯
优点：在特定路段或场所，可起到节能作用，电路简单，成本低，可靠性高，改造方便。
缺点：影响正常照明，道路照度不均匀，影响社会治安和道路交通安全，属日本70年代试验并否定的方案，国内大部分城市和地区仍然沿用并保留这种方法，实际使用很少，“电荒”时有部分城市临时紧急采用。
5、SCR可控硅控制产品
优点：90年代电力电子新技术，体积小，效率高，噪音低，便于智能控制和嵌入控制，输出电压有效值连续可调，在照明节能中，节电率可达20%，再高会引起灯灭或闪烁，价格适中，比较容易开发，产品有单灯控制和集中控制。
缺点：输出电压严重畸变，有浪涌电压，污染电网，产生干扰，无法满足电磁兼容要求，影响电力调度，同时只能适应感性灯光负载，对目前的多元化照明和国家强制的电容补偿，无法适应日益广泛使用的电子镇流器光源。
结论：与电源环保要求不适应，与市场照明负载不适应，属淘汰产品。
6、电磁自耦变压器固定抽头接触器切换产品
优点：效率比较高，噪音比较低，输出纯正弦电压，适应所有灯光负载。
缺点：体积大且笨重，固定降压，只能在通电前进行分档调节，工作时无法进行电压调节（灯灭），节电率固定，无法智能化和以人为本，照度无法控制，往往是人流量 傍晚(用电高峰电压低)亮度 ，而后半夜(用电低谷电压高)无人时反而灯光亮度 。
结论：属50/60年代技术，也是现在路灯节电的主流产品，主要用于电力变换，采用传统电磁产品用于节能，实在没办法的选择。
7、电磁自耦变压器抽头SCR切换产品
优点：效率比较高，噪音比较低，输出纯正弦电压，输出电压突变式调节，适应所有灯光负载。
缺点：体积大且笨重，对城市道路照明的HID灯，突变式降压有灯灭现象，电压无法精确控制，由于多SCR开关切换时有共态导通，或短时开路引起过压，切换时有浪涌电流或浪涌电压，故障率高。
结论：属电磁变压器与电力电子开关技术结合，SCR切换技术难以处理或误触发，导致可靠性较低，目前没有成熟产品。
8、电磁自耦变压器无级碳刷切换产品
优点：效率比较高，噪音比较低，输出纯正弦电压，输出电压可连续调节，适应所有灯光负载。
缺点：体积大且笨重，控制用变压器为机械碳刷式，在大电流滑动时有强烈电火花，寿命短，过多机械部件，故障率高，同时碳刷过渡其间有电流切断现象，容易引起HID灯的熄灭。
结论：由于寿命短，市场没有成功的产品。
9、电磁感应变压器电机伺服无级调压产品
优点：输出正弦波，电压连续可调，适应所有灯光负载。
缺点：体积大且笨重，效率低，噪音大，输出电压不便于三相独立调节，无法适应三相严重不平衡负载，有机械部件，寿命短。
结论：主要用于电力稳压，属当今稳压主流产品，由于其效率低，自耗大，作为节能目的不适合，机械部件故障率也高，产品推广困难。
10、串联电感降压产品
优点：简单，成本低，可靠。
缺点: 体积大且笨重，只能根据固定负载设计，无法采用现代控制技术控制。
结论：技术太落后，产品没有市场。
三、目前照明节能控制器技术行业困境
一方面，照明节电的客观需求和呼声越来越高，国家对照明节电的政策也十分明朗，节电企业对市场的投入和商业运作力度加大，节能企业一度企盼并积极等待着市场的启动。另一方面，城市照明节能工程的运作，总是受政府资金、目前节能技术条件、成功资本运作的困惑，一度处于试验阶段而停滞不前，其中让市民和照明市政工程人员能接受的技术，是影响工程的主要因数之一。
2002年以前，SCR单灯节电器以及SCR集中控制节电器比较好销，对纯电感照明系统的节能控制也十分稳定，电压有效值能如愿实现实时分时段平滑调节，能做到模块化小体积嵌入控制，价格也适中，在当时是近乎理想的节电控制产品，其谐波干扰也不显得十分重要。
但在随后的工程中，由于市政资源的利用，路灯普遍挂上商业广告，其中大量采用电子镇流器节能灯、霓虹灯，商业室内照明也是如此。另外，由于电力的紧张，电感镇流器照明电路也要求灯具电容就地补偿或集中补偿，而SCR节能产品根本无法适应任何少量的容性负载，电容对突然SCR导通产生的大量低次谐波形成电源短路，电流过零无法判别，SCR过流烧毁。销售技术支持工程师测出的照明工况，不适合SCR节能控制器安装的情况越来越多。
此时，各节能公司将方向转向传统的电磁技术，一时设计和生产出各种电磁自耦变压器降压产品，或电抗降压产品，以适应容性负载的需要， 取代SCR节能产品。
自耦变压器，在交流输变电的时代，从电气上讲，是十分理想的器件。但对照明设备，尤其是HID光源来说，其又存在不可原谅的缺点。尤其是接近“老化”的HID灯，对电流的切断和细小电压的突变，将引起灯管电弧的不稳和熄灭（熄灭后要冷却近10分钟才能再次点燃），而自耦变压器电压抽头有触点和无触点的换档调节，都难以做到电流的连续和电压的无级调节。
如果电磁自耦变压器从技术上能实现电流的连续切换和电压的无触点微小步进调节，只要将高压落地变压器进行技术改造，就容易实现照明线路的智能化节能控制，那是最理想的技术方案。
对电磁技术，目前进行测试的有手动换档的，有开机电脑检测电压自动切换档位的，但在通电期间不能进行档位切换，固定降压，无法智能化和以人为本，照度无法控制，往往是人流量 傍晚（用电高峰电压低）亮度 ，而后半夜（用电低谷电压高）无人时反而灯光亮度 。
在这种技术条件下，难怪有些城市 指出：“只要影响照度，坚决不节电”。但如果有一种理想“调光设备”，在人流 时稳压调亮，而在大家进入梦乡时，在保障社会治安和交通安全的条件下，能将灯光逐步调暗实现节能，同时又极大延长灯具寿命， 还那样说，就是对纳税人不负责任了。
只追求照明节能，很容易实现，不降低照度，不可能节能。能按人的需要，保障 的照度，保障社会治安，保障道路交通安全的同时，极大限度地节约能源，才是我们追求的 目标。
我们呼唤社会各方共同努力，不论从技术实现上还是商业资本运作上，探索出可行的路线，尽快使我国照明节能走出困境，实现技术突破，运作模式突破。
四、理想节电器模型、技术规范以及实现
（1）理想照明节电控制器的模型：
1、基本电气功能
①能适应阻性、容性、感性及一切电力负载：照明负载的复杂性和混合性。
②对电网无污染，不增加电流谐波：对电网的环保要求。
③实现实时动态电压调节：调压调光，以人为本。
④电压调节步进值小于2伏：HID灯电压突变3伏以上，容易导致灯灭。
⑤电压调节时，不能出现电流切断现象：HID灯断流，引起灯电弧熄灭。
⑥电压调节范围为140V至输入电压：正常点亮的HID电感镇流器灯，降压在140V以下时容易熄灭。
⑦通电时，要有预热功能：保障HID灯的充分点燃。
⑧有用户可编程按时段调节电压功能：根据照明环境需要，个性化保护节能方案。
2、保护功能
①欠压、过压设备保护功能。
②过流设备保护功能。
③过热设备保护功能。
④温度传感器，电脑外部设备自检保护功能。
⑤主变压设备检测与故障保护功能。
⑥主变压辅助设备检测与故障保护功能。
⑦防水、防破坏检测，异常状态检测，安全检测报警。
3、通讯接口及RTU功能
①硬件上有RS232口，USB口或SPI口等资源，以便连接GPRS/GMS/电台等，实现RTU。
②软件上有通讯接口。
③电脑主板能采集输入输出电压、输出电流、功率因数、设备温度等基本设备状态参数，以及设备安全、照明情况等相关参数，并上传上位机。
④电脑主板能接受上位机的数据传输以及执行各种实时命令。
⑤制定行业标准的通讯协议并公开。
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