今天小编给大家找来了《道路照明节电节能研究论文(精选3篇)》仅供参考，大家一起来看看吧。摘要：简要介绍了当前几种照明节电方式，分析了这些节电方式在利用过程中存在的利弊，提出智能节电设计方案及其未来的发展趋势和前景，以期提高路灯的用电效率，达到电力能源的最大节约和有效利用。
道路照明节电节能研究论文 篇1：
谈照明降压节能降耗技术的应用
【摘 要】近年来，伴随着建设资源节约型和环境友好型社会理念的提出和落实，城市建筑照明系统的节能降耗问题越来越受到人们的重视，成为未来建筑工程领域研究的焦点课题。在今天的建筑工程项目中，建筑照明系统的节能降耗工作主要是以减少电压为主的，这种问题虽然取得了一定的成绩，但是同时也引发出了许多的新问题，为此这里我们有必要对这一技术的应用情况进行分析和归纳。
【关键词】节能降耗；降压；照明系统；建筑工程；低碳生活
近些年来，随着科学技术进步和人民生活水平的提高，人们的环保意识日益增强，对节能认识越来越全面，使得在各类工作中都习惯性的基于节能理念去分析。但是就建筑照明系统分析，随着人们生活水平的提高和夜生活的日益丰富，对于建筑照明需求不断增加，这就使得照明损耗也极大的提升，在这种时代背景下我们该如何做好建筑照明系统的节能降耗工作至关重要，且有着极大的发展潜力。
1.照明节能工作的重要性
当前社会发展中，照明系统不仅需要能够满足城市夜间的交通运输要求，而且还应当满足城市夜间的景观亮点。面对日益完善的节能理念和不断落实的低碳要求，做好建筑建筑节能工作越来越受到人们的重视和关注。
在目前的建筑工程项目中，照明节能工作的开展主要包含了三方面内容，即线路节能、光源节能以及运行方式节能三种，这种方式的应用原理各不相同，其在应用中线路节能工作的开展主要是提高线路的功率因数、减少因为线路电阻而造成的电能损耗；光源节能是通过提高灯具的使用寿命、使用功率，并且在工作中配置合适的灯罩，从而达到最佳的配光曲线要求；而运行方式的节能是通过夜间合理的控制灯具的开关时间，从而达到调节路灯照亮要求，从而达到节约电能的目的。
2.常见的照明降压节能降耗技术
在目前的建筑工程项目中，我们常见的照明系统节能降耗技术主要可以分为有功节能技术、无功节能技术两种。
2.1有功节能技术
有功节能技术是目前照明系统节能控制的主要手段，它可以分为自耦式降压调控技术、可硅斩波式降压调控技术、微型电子降压调控技术三种。在当前的建筑工程项目中，这三类降压调控技术的应用可谓是互有优劣，因此在工程项目中需要根据不同的施工技术要求、施工实际情况来选择合理的节能降耗方案，从而达到预计的工作目标。伴随着建筑施工技术的日益成熟和信息技术应用的日益广泛，以信息技术、计算机技术、微电子技术为主的降压调控技术也逐渐受到人们的重视，在工作中利用可靠的软件技术、硬件设备来提前技能型设备，从而对电源实施全方位、全过程控制，且这一控制是以智能化管理为主的。同时在管理和控制工作中，对于电压偏高和功率偏大的照明灯具都是进行动态跟踪控制，以提高照明系统的用电效率、节约照明用电。而在时段节能方面，多数企业和建设单位都是以电流调节为主，实施稳定电压程序来进行控制，从而减少灯具照明的电流工作量，提高用电质量，以达到预计工作要求。
可控硅斩波技术原理是通过控制可控硅的导通角，将电网输入的正弦波电压斩断一部分，从而降低输出电压的平均值，达到调压节电的目的。这种节能调控设备对照明系统可实时精确控制输出的电压，满足照明用电的最佳值，且调节电压的速度快，精度高，可分时段实时调整，有稳压作用，而且采用的电子元件相对来说体积小、设备轻、成本低。
有功率照明调控技术的应用主要特点在于以微电子技术为基础，以可靠的软件和硬件设计为前提实施智能化管理和控制；对于光源的控制是以软件启动、慢斜波控制为基础进行的，从而达到不同用户对不同光源、不同时间的照明需求。在调节电压、稳定电压工作中以智能化控制装置为基础来实现电压的缓慢过渡，保证光源不受电压和电流冲击的影响，从而降低电流对光源的损坏几率，延长光源使用寿命。
2.2无功节能技术
无功节能技术也被称之为无功率节能技术，与有功节能技术相同，这一技术的应用情况主要是保证电能使用质量不可分割的一部分。用电系统应该保证无功率的平衡，否则必然会影响到线路的损耗问题，使得电压降低、功率因数下降、甚至是产生设备破损等问题。在道路照明中，无功率损耗所带来的利率电费和附加费用都是无功节能技术中的一种，占据着全部费用的五分之一左右。由此可见，在目前工作中增强无功补偿设备、提高网络功率因数对于电网的节能降耗有着重要的意义，也是保证照明系统发挥出应有功率的同时达到节能要求的关键。
2.2.1常见的无功节能技术
在当前的建筑照明系统中，常采用的无功照明节能技术主要包含有三个方面，第一是电容器单灯补偿技术，其次是早期电容器集中补偿技术和微电脑智能性集中补偿技术。
电容器单灯补偿技术。它是在单灯灯具中安装电容器，分散补偿，达到提高功率因数的目的，对于一条路甚至几条路的路灯设施具有较好的补偿效果。但是对于不同的供电台区，由于遍布路、街、巷、小区等的灯具类型不同，光源种类不同，特别是多数站区安装不同瓦数的光源，于是整个站台供电系统功率因数就无法达到指标要求。此外，电容器开路损坏不易检测，难于维护，长期运行势必提高整个供电站台的无功功率损耗，降低供电效率，造成电能浪费，这是目前道路照明领域普遍存在的状况。
早期的电容器集中补偿技术。其特点是，采用机械式接触器控制电容器投切方式，具有集中补偿、自动调控无功功率的特点。其缺点是，触电电流大，有涌流产生，易烧毁触点，缩短接触器、电容器使用寿命，而且转换开关时间长，易造成补偿滞后，不适应三相不平衡负荷。该技术是九十年代初期的标准，属于淘汰型技術，目前已经很少采用。
微电脑智能性集中补偿技术。采用单机或DSP芯片以及大规模集中电路作控制模块和数据采集模块，能自动跟踪电网无功功率变化，快速采样、运算并发出投切信号。开关模块采用大功率晶闸管实现电容器组的零电压投入和零电流切除，无浪涌电流冲击、无火花和谐波干扰。该技术作为新一代的集中补偿技术，目前已被广泛应用。
2.2.2具体应用特点
其主要技术特点：（1）实现控制模块的数字化和智能化，确保控制精度运行的可靠性；（2）全自动分相、分段自动按需补偿；（3）物理量取样可为无功电流相角差等综合量，改善电网功率因数，降低总电流，使负荷功率因数控制在0.95—0.99；（4）可根据三相无功功率的电流具体情况，选择单项分别进行补偿，不产生涌流冲击；（5）采用无触电开关，切提速度快，整机使用寿命长；（6）可灵活设定过压、欠压、欠流延时等参数，具有完善的越限报警和过压、欠压、缺相、缺零、谐波、越限保护缩闭功能，保证系统安全运行；（7）采用“自愈式”电容器，具有使用寿命长、可靠性强、温升小、无需专门散热装置的优点；（8）具有数据采集功能和标准的通信接口，可实现远程实时检测和计算机联网管理。此外，采用集中补偿技术，原有的单灯补偿装置对路灯系统并不构成影响，而能更好发挥集中补偿与分散补偿相结合的作用，具有很好的补偿和节能效果。
3.结束语
在当前的照明降压节能降耗技术的应用中，各种技术的应用各有优势和劣势，应该根据供电网络和道路路灯系统的各种辅助设备和设施综合分析，选择能够满足城市发展需求的降耗节能技术，为城市的合理发展提供理论依据。 [科]
【参考文献】
[1]任元会.工业与民用供配电设计手册（第三版）.中国电力出版社，2005.
[2]低压配电设计规范.GB50054-94.北京：中国建筑工业出版社.
[3]城市道路照明设计标准.CJJ45-91.北京：中国建筑工业出版社.
作者：于海波
道路照明节电节能研究论文 篇2：
城区路灯节电技术研究
摘 要： 简要介绍了当前几种照明节电方式，分析了这些节电方式在利用过程中存在的利弊，提出智能节电设计方案及其未来的发展趋势和前景，以期提高路灯的用电效率，达到电力能源的最大节约和有效利用。
关键词： 路灯； 节电技术； 电力能源； 智能节电
Key words： street lamp； electricity-saving technology； electric energy； intelligent electricity-saving
0 引言
我国作为21世纪发展中的国家，由于受到来自发展中各个方面的影响与启示，政府大力号召全社会推广各类节电方案和节电设备，只为了我国可以更好的建设成为一个和谐型、节约型、美好型发展中国家[1-3]。我国的节电技术最近几年一直在不断地创新，不断地提升，与此同时也十分重视一些必须避免的问题：例如调压节电，限流节电等。从21世纪初至今，我国的电力供应开始出现不足，能源的浪费也是导致缺电的原因之一，因此节约能源的呼吁开始在社会中引起重视。
城市道路的照明涉及电能消耗的范围广，总量大，因此，在居民区和城镇道路推广使用照明节电装置势在必行，这个措施不但提高了城镇道路的照明质量，而且能源的消耗也将大幅度降低[4-5]。
1 节能方法研究
1.1 可控硅斩波型照明节电方法
系统原理图如图1所示。
根据可控硅斩波原理，通过对可控硅导通角的控制，可以滤掉输入交流电的一部分电压，使得输出电压的平均值降低，最终达到节约电能的效果。这种节电方法相对较为适用。因为只需要对已有的照明体系进行简略的改造，因此成本相对较低。不过，因为是对电压进行控制，所以会导致电压的输出不在是正弦波，这会使得谐波大量出现，对电网系统造成影响[6]。
1.2 自耦降压式调控方法
此方法目前广泛用于市场上的照明节电产品。它是根据经过自耦变压机芯，按照电压输入的不同连接不同的固定变压器抽头，把电网电压下降10V、20V等档，因此进行降低电压达到节电的功能。此装置的好处就是避免了大功率可控硅斩波型节电装置有着谐波污染的缺陷，因此输出的电压为正弦波，布局与功效不复杂，而且稳定性也是很高的。在用电高峰时，电压会由于装置反应迟钝下降到不稳定的地方，可能会导致灯灭，无法自动调整，此时若是电压骤然变高，瞬间的高电压便无法防止，灯具的损害将会较大：相对来说稳压功效较差。在上面的描述之外，对磁饱和电抗器来讲，它的效率过低[7]。传统节电方式的比较如表1所示。
以上两种方法各有各的优点与不足，由于各自有技艺不足，导致无法广泛使用。可控性（相控）型的好处是能让电压输出得到实时掌控，产生照明用电的最好效果，缺點是没法进行电压的正弦波输出，存在着谐波污染。自耦降压型刚好相反，好处是能够输出正弦波电压，但无法让电压自动调整，只可降低电压，无法提高电压和稳定电压，若是把二者长处融合在一起，除掉不足，便是比较优异的照明节电方案。
2 新型智能路灯节电方式
2.1 交流斩波调压节电方法
交流斩波调压的调节方式为可以双向调节，高频周期矩形波函数对正弦波函数的调节。优点：在电压允许范围内降压，照明质量不受影响，且无谐波等污染缺陷。
通过这些年电子技术的蓬勃发展，电力半导体器件IGBT出现了交流斩波调压方法，这种方法是比较先进且实用性较高的。它与直流脉宽调节相比只是斩波调节对象不同，但道理是相同的，交流斩波调压在电路布局上能够对交流电实现双向调节，是高频周期矩形波函数对正弦波函数的调节。现今大部分以气体放电灯组成的路灯照明技术，若是采取交流斩波调压技艺这类先进的通过降低电压来实现节能的方法，在凌晨节能实现的时间，在末端电压下降的条件下，把电压降到20%之内启动，在满足性能的前提下，它的价格将是最实惠的，而照明度的下降只是在30%～35%之间，不会让照明基准偏差较大，照明的质量也没有下降，消除谐波污染等缺点，此时还能够稳定的发动和降压转换运行状况[8]。灯泡的使用年限增加了，照明系统的维护费用将对应的减少。交流斩波调压技术的产生，也推动了电力电子技术的发展，其合理高效和节约的功能在正弦波节电装置中的利用会愈来愈普遍[9-10]。
2.2 智能路灯节电方式
智能控制系统原理图如图2所示。
图2控制系统是智能路灯节能工作的依据，及时搜集输出、输入电压与最好的工作电压对比，然后通过计算来调整相关信息，使之能够输出最好的工作电压。智能节能在连系前面几种产品的好处的前提上，为了避免一些缺点，使得一些优势表现在如下几个方面：①优化电力质量，节约照明用电；②有效保护电源，增加其使用年限；③适用性、可靠性；④绿色环保性能；⑤选择性。
3 总结
通过比较可知，智能路灯节电的方法和其他方法相比较，有很明显的一些技术优势，而且智能节电控制还有别的节能方法所不能比的，那就是它的智能性、适应性和人性化。 所以，未来社会需求的节能灯发展趋势会从以下各个方面综合考虑。
⑴ 智能感知：当有人或者车来时会自动开灯，当人或者车离开时又会自动熄灭。
⑵ 智能延时：它会根据最后一次感应到的时间为开始点，延时灯的熄灭，这样就不会造成中途熄灭的情况。
⑶ 工作方式：当感应开关打开后，只要在延时时间内有物体运动，开关将会持续打开，一直到物体离开。
⑷ 光敏控制：根据外界环境自动识别开关需不需要工作，从而实现节能的作用。
⑸ 与红外产品相比：感知到的距离更远且没有死区以及范围更广，根据工作效率不一样，能够穿透厚度不相同的物体且不会受到周围环境的影响，在37摄氏度以上时，它的感应距离不变，所以温度改变但距離不会改变等。
参考文献（References）：
[1] 姚丹丹，王宜怀，谭碧云.路灯节能控制系统设计及其软件实现[J].计算机工程，2012.3：240-242，254
[2] 苍如意.路灯节能控制系统设计及其软件实现[J].中国新技术新产品，2017.10：140-141
[3] 张苑，秦敏.基于ZigBee的智能路灯控制系统的应用研究[J].江西建材，2016.19：110，112
[4] 佘庆军.路灯节能控制系统设计及其软件实现[J].建筑工程技术与设计，2017.32：2518-2518
[5] 王东霞，任娟.关于城市路灯管理中的节能控制分析[J].农家科技（下旬刊），2015.7：288-288
[6] 董珺慧，张静，陆佩怡，王晔，孟春花，马乾丹.节能路灯控制系统设计[J].信息与电脑，2017.2：169-170，176
[7] 李健，蒋全胜，任灵芝.智能路灯控制系统设计[J]. 工业控制计算机，2010.6：110，112
[8] 柴万东.LED在照明领域的应用研究[J].赤峰学院学报（自然科学版），2010.1：26-27
[9] 陈凤贤，胥布工，汤玉峰.基于多智能体技术的智能路灯节能控制系统[J].自动化与仪表，2012.12：30-33
[10] 林一飞.基于多智能体技术的LED路灯控制系统研究[J].中国科技投资，2013.24：245-245，283
作者：范祥林 陶旭峰 朱成棋
道路照明节电节能研究论文 篇3：
城市路灯照明的节能探讨
摘要：随着我国经济的快速发展,能源需求大幅增加,能源供需矛盾愈发突出,能源的短缺已严重制约着国民经济的发展。近年来，城市用电量的急剧增加，使得部分地区已经出现供电不足而拉闸限电的现象。本人结合自己的工作实践探讨了如何以科学的方式实现道路照明的节能。
关键词：路灯照明节能设计
一、城市道路照明现状分析。
近年来，随着我国城市建设的飞速发展，城市规模不断扩大，旧城改造如火如荼，城市路灯建设也走上快车道。从公开的报道可看到，不少城市的路灯数量成倍增长，路灯造型五花八门，层出不穷，在解决城市夜晚照明，为市民创造夜间交往环境的同时，也出现了很多实际问题。面对能源与环境危机，各国都在努力实施“节能减排”工程，抓好城市照明用电的节约，成了节能工作不可忽视的一个环节。节能是当前城市照明的关注点之一，是城市照明能否科学发展的关键所在。
贯彻国家节能节电减排的重要国策和《城市道路照明设计标准》CJJ45-2006，城市道路照明已成为节能一个重要领域，城市照明的目的就是利用合理的光源安装配置，起到保障市民出行安全和美化城市的作用。随着国力增长和科技的进步，以及对能源效率意识的提高，我们在道路照明光源的使用上，已经走在了世界的前列。中国作为一个大国，城市化发展一日千里，中国政府特别为城市照明制定了“十一五城市绿色工程规划纲要”。
二、在节能减排形势下城市照明技术方面存在的问题。
道路照明光源以高强度气体放电灯（HID）为主，目前广泛用于与之配套的电器设备包括电感镇流器、触发器和补偿电容。这些配套设备在使用过程中会出现以下几个无法解决的问题：
1．功率因素低
电感镇流器自身功率因素很低，虽然可以通过电容补偿将功率因素提高到0.9左右，但随着时间的推移，电容在生命周期中将不断衰减失效。
2．自身功耗大
电感镇流器的自身功耗通常要达到光源的12%-18%，造成很多电能消耗。
3．无法恒功率输出
电感镇流器的输出功率不稳定，随着输入电压的变化而变化，因此在输入电压不稳定，特别是在下半夜电压高的情况下，会耗费大量的电能。以400瓦为例，当输入电压达到260伏的时候，电感镇流器的输出功率将达到600多瓦，比正常情况下要多耗费近50%的电能。 4．无智能调光功能
在夜半时分人车稀少的时候，道路通常可以不需要很高的光源照度，但由于这时候电压通常会很高，在电感镇流器控制下的光源不但不能降低光照度，而且还会因为电压的增高而提高灯光亮度，造成不必要的浪费。
三、城市路灯照明的节能解决方案
1 合理的灯具选择及布置
根据建设部行业标准CJJ45-2006《城市道路照明设计标准》以及我们的实践经验、实际情况，严格按照设计标准的要求进行合理选择路灯的布置模式、路灯的间距、高度等，同时要求合理选择照度标准和功率密度值，确定合适的光源，以实现合理的照度，避免或减少路灯设计的盲目性，从而达到路灯的节能。
2 稳压降压调光节能
在道路照明工程中，照度受电网电压影响，而电网电压受负荷影响，在负荷高峰时电压偏低，在负荷低谷时电压偏高。而傍晚为道路交通量高峰，此时电网电压低，光源光通量低，路面照度低；接近午夜时为道路交通量低谷，此时电网负荷是低谷，而电网电压偏高，光源发出的光通量高，路面照度高。这种不合理现象，造成既影响交通安全，又严重浪费能源和资金的现象，将智能光源稳压降压调光装置安装在路灯的控制端，在电压波动较大时，人流较小的后半夜，采用该装置在合适的照度情况下，降低较高的电压，达到节能。
3 半夜灯方式
半夜灯节能方式为最早也是最有效的节能方式，半夜灯是指在照度较高的街道或城乡结合部街道的路灯，由于后半夜人流量、车流量较少，亮度不需要太高的情况下，在23：00以后灭一部分灯，以达到节约电能的目的，其特点是：投资小，见效快，且效果明显、方法简单易行、维护方便，节电率达到20%以上；其最大的缺点是照度不均匀。半夜灯如果与路灯无线监控系统配合使用效果更佳，半夜灯亮灭灯时间易于调整。
4 选用高效节能的照明系统
4.1 光源：①用紧凑型荧光灯（节能灯）取代白炽灯与小功率的高压汞灯，一支18W的节能灯的光通量相当于一支100W的白炽灯，节能效果显著；②用高光效高压钠灯和金卤灯取代高压汞灯和普通高压钠灯，例：功率为400W的高压汞灯、高压钠灯，高光效高压钠灯（飞利浦系列）它们的光通量分别为22000LM、48000LM、54000LM，分别提高118%、13%，节能效果显而易见；③采用LED灯取代传统的霓虹灯，其特点是：亮度高；可通过控制器达到多种色彩和图案的变化；功耗小，寿命长，同等面积LED灯功率仅为霓虹灯的10%-20%，寿命却是霓虹灯的5—10倍；维修方便、简单。
4.2 灯具：选用IP防护等级高，反射效率高的照明灯具。
4.3 电器：气体放电灯具有负的伏安特性，所以必须串联镇流器工作，通常的电感镇流器功耗大，可达到灯本身消耗功率的10%以上，且功率因数为50%左右。①通常情况为在每支灯上并联电容进行补偿使功率因素提高到85%以上；②采用电感节能整流器取代普通镇流器，可节能5%左右；③2002年部分厂家推出电感调光镇流器，它是在镇流器中多设置一个抽头，利用调节器预设的时间调整输出电压，从而调整输出电流达到节电目的，现有400W→250W、250W→150W两种规格，其特点是：节能效果显著、照度均匀、尤其适宜旧街道改造。
4.4 电子镇流器取代电感镇流器。
5 路灯控制柜节能
路灯节能控制柜安装于线路前端，可通过内置的智能控制器或可编程控制器、时间继电器、光敏控制器等，对节电系统的工作曲线进行自动控制，从而轻松调控整条线路上的负载，节电率高达40%。
6 优化配电线路节能
路灯线路系统较长，线路损耗、压降都一定程度影响了路灯的照度，浪费了电能，因此在设计线路时选用较粗的电缆截面，适当增加线路的负载能力，不仅为以后灯箱广告、景观照明留下余量，同时能有效减小压降与线路损耗，既延长整个线路系统的寿命，减少了维护维修率，还节约了电能。
7 无功补偿节能
无功功率增加了变压器及导线的容量，由于装置及导线饿电阻，无功电流变成热而直接损失，因此提高功率因数，减少无功功率成了节能很必要的手段，通常采用安装合适的电容，提高功率因数达到节能。
8 采用智能化集中控制
城市照明的智能化控制，特别是路灯“三遥”监控系统的发展，对路灯节能起到了巨大的推进作用，利用计算机、有线或无线得传输方式，动态的对路灯远距离实施监控和管理，能够准确的报出故障，合理的开关灯，十分有效地达到路灯的节能目的。
四、结语。
城市照明是城市基础设施的一个重要组成部分，不仅为亮化城市、美化环境发挥积极作用，还为交通安全、社会治安提供了有力保障，同时在提升城市档次、提高城市形象、改善城市环境发挥了极其重要的作用，但是城市照明也给财政的经费带来很大的负担。文章通过对城市道路照明现状的分析，提出适应节能减排形势下的道路照明节能解决方案。
参考文献：黄冬来;冯海清;石强. 城市路灯照明节能措施的研究与探讨【J】.中国西部科技.2010.26
作者：张福伟