摘 要：在能源高度紧张、环境日益遭到破坏的严峻形势下，为共同应对全球气候变暖、保护我们共同的生存家园，节能减排、打造低碳经济、发展绿色经济成为当今的主题。本文主要阐述了在道路照明中进行节电的相关客观因素和必要性，介绍了智能节电器的基本原理、实际应用情况及体会等。
关键词：道路照明 智能节电器 节能减排
我国在2006年7月由建设部颁布了《“十一五”城市绿色照明工程规划纲要》，该纲要对城市公共照明节电工作提出了明确的要求，要求城市照明节电以2005年底为基数，年节电目标5%,5年累计节电25%,在2010年5月，国务院下发了《关于进一步加大工作力度确保实现“十一五”节能减排目标的通知》，对节能减排工作做出了进一步的要求和部署。
一、道路照明节电的客观条件
1、供电电网
由于我国电网供电环境是在保证电网内所有负载都满负荷运转时的对电流电压的需求，所以在负载降低的情况下，尤其是夜间供电负荷较轻时，往往会造成电网供电电压升得较高而形成不必要的用电能源浪费。路灯由于其特殊性，运行时间大部分是在夜晚电网负荷较低时候，所以一般情况下，电网的供电电压超过了220V.经实地测试，我市在开灯时的电压大部分在225V至240V之间，部分路段甚至超过了240V.
据美国照明科技协会的实验报告表明：光源电器在运行时电压过压10%时，光源寿命降低一半，电压越高，光源寿命越短，光源电压为额定电压的90%,寿命提高1倍，此时与过压10%相比寿命延长4倍。所以过高的电压不仅浪费电能而且会大大降低光源电器的寿命。
2、道路照明实际需要
同一条路段，由于上半夜车多人多，道路照明的照度要求就相对较高；而下半夜车少人稀，道路照明的照度要求就相对可以降低。而道路照明工程在设计时，参照《城市道路照明设计标准》及满足道路照明最大需要的前提下，结合考虑光衰、道路交通及建设单位的要求等因素，最终设计出的路灯工程，其路面亮度、照度等指标值通常会超过设计标准和实际需要，造成了不必要的电能浪费。
据笔者查询参考文献表明，电源电压每降低10%,路面照度只降低7%左右，以高压钠灯为例，国家标准规定启动电压为198V,而发光的最高效率发生在光源电压为175V至200V之间。因此设置智能节电控制器，根据实际需要动态控制输出电压，实现在路面照度无明显降低、满足市民夜晚出行要求的前提下，尽可能地提供和保持光源的最佳工作电压，达到社会需求和经济效益的最佳平衡，避免不必要的照明浪费，节约能源，打造绿色照明。
二、智能照明节电器的原理与特点
智能照明节电器是在可控硅斩波型照明节电器和自耦降压式节电器的基础上研制。可控硅（相控）型节电器是第一代产品，其优点是可实时精确控制输出电压，满足照明用电的最佳值，缺陷是电压无法实现正弦波输出，有谐波污染；自耦降压型（电磁平衡）节电器是第二代产品，其优点是能做到电压正弦波输出，几乎没有谐波污染，缺陷是不能实现电压的自动精确控制，只能固定降电压，不能升压和稳压。智能照明节电器就是利用最新的电力电子技术将两者优势结合互补，去除缺陷而形成比较理想的节电产品。
智能照明调控装置的工作原理是采用微电脑控制系统，实时采集输出、输入电压信号，根据控制程序预先设定的目标时间和电压值，经过高速、高精度计算而进行自动动态调节，从而保证精确输出设定的工作电压。
基于上述原理，智能型节电器的主要优点是：一是软启动并实现慢斜坡式的无触点连续调压方式，升降压速度可控制在0.1V/秒至0.1V/10秒之间；二是实现较精准的控压、稳压，电压的控制精度在正负1V的范围内；三是多时段不同目标电压值的运行控制方式；四是适用性、稳定性和安全性高，具有单相独立调节和手动、自动双旁路系统，具备过压、欠压、过流超温保护和故障旁路等安全功能。
三、智能节电器的应用介绍
为了积极响应国家、省、市的相关政策，大力发展绿色照明。我处从成立伊始就密切关注市场上有关路灯节电技术和产品，从2010年年初起，实地考察了一些路灯节电设备生产厂家和应用情况，经过充分对比论证后，选用技术领先、产品成熟、质量安全可靠的三个厂家的智能节电器，采用EMC（能源合同管理）模式，在我市的太湖大道学府路、东虹路、阳泉东路等路段安装了15台节电器。三个厂家的产品均采用最新的电力电子技术，利用电力电子器件进行高频斩波调压，实现无极调压、稳压，并结合计算机控制技术，实现多时段精准调压、控压的智能控制功能。
根据我市相关道路的车流、人流交通状况，结合灯具的寿命、光照度和末端电压压降等因素，拟定最低调压目标值为200V至205V之间（确保在最低调压状态下，末端电压不低于190V），并采用4至5个时段的调压方式。如夏季的调压方式为：①开灯时全压启动；②路灯启动半小时后，调压到220V的额定电压，并维持2个小时；③至夜晚9点30分左右，调压到210V ,并维持1.5至2个小时；④至夜晚11点30分左右，调压到205V（最低不低于200V），一直维持到天亮关灯。冬季的调压方式根据实际道路的交通流量作适当的调整。
在上述的调压方式下，经过现场实地测试，电压每下调10V,其路面的平均照度下降7%至10%之间，路面的照度均匀度基本没有变化。在最低调压目标值（200V）与灯泡额定电压值（220V）相比较，其路面平均照度下降均在20%以内，节电器的节电效率均在20%以上，节电效果明显。
根据我市目前的电价测算，15个节能改造点，全年节约电费15万左右，具有良好的经济效益。下阶段，将沿用EMC（能源合同管理）模式，在第一阶段安装15台智能节电器的基础上，根据我市道路的实际状况，扩大智能节电器的应用范围，使我市安装实施的智能节电器达到60余台。
四、智能节电器应用应注意的问题
智能节电器技术先进、优点多，在道路照明中有广阔的应用前景，根据我市前阶段的试点应用和多次的现场测试，现将应用中的一些体会陈述如下，供参考：
1、智能型节电器的主要应用对象是道路上的高压钠灯。对电压要求比较高的金卤灯、已经安装了变功率镇流器的灯具及新型节能灯具如LED、无极灯等则不适宜再应用节电器。
2、拟应用智能节电器的路段，其路灯应是最近3年新修建的，光源的光衰较小，照度相对较高。
3、应用路段的路灯控制箱容量达到一定标准，单相电流不低于25A,或负载的灯具达到一定数量，光源电器消耗总功率在15KW以上。
4、进行节能改造的路段，路灯线路本身的压降不能过大，路灯控制箱所负荷的末端路灯电压与首端电压相比最大不能超过15伏。
