南方电网总调度大厅智能照明系统技术研究

陈昱林

（南方电网综合能源股份有限公司，广州510000）

1 引言

南方电网总调度大厅位于广州市天河区科翔路南方电网基地2 号楼，总调度大厅是南方电网最高级别调度大厅，在此可以观测到南方电网管辖的五个省市电力输配送情况，也是南方电网最为重要的办公场所。由于总调大厅属于不间断值班的办公场所，调度员需要轮岗坚守在工作岗位上，长时间地盯着显示大屏和电脑显示器，很容易造成视觉疲劳。为了改善南方电网总调度大厅的光环境，又满足值班照明的需求，针对南方电网总调大厅制定了智能照明解决方案。

该项目总承包方为广东省电力设计研究院，总调大厅空间高度为14.1m，长度为35m，宽度为27m，针对总调大厅提出了以下设计要求：地面照度值达到750lx，室内照度均匀度达到0.6 以上。灯具具备调光功能，调光配合大屏幕可实现联动功能。

2 制定化灯具开发及研究

室内层高由于达到了14.1m，在室内照明领域传统的室内灯具，地面照度很难达到设计要求。如果单纯依靠增加灯具布置密度的方式提高照度，就会出现天花很多“点光源”，既不舒适也不美观[1]。同时调度大厅的功率密度、色温、显色指数、眩光、照度均匀度均须符合技术规范书的要求。

为了实现目标，我们专门采用定制化灯具，增大灯具本身发光面积，整个大厅仅使用60 盏灯具，采用一体化条形发光灯带作为主照明，保证整体照度符合工作要求，灯具发光面均匀，舒适无眩光；面板灯长度根据天花进行定制，无拼接缝，整体美观；采用筒灯进行辅助照明，提高空间立体感。开发的新型灯具包含了调色调光的设计，灯具长度为3082mm，灯具使用了两种色温的灯珠，每个灯具搭配了6 个36W 电源，从便于维护的角度考虑，灯具内光源按照1m 长度定制，每个灯具包含6 个1m 长光源，灯箱背面采用可打开背板，后续维护可从桥架上直接更换故障电源和光源。对调度大厅智能照明工程进行了专业的照明设计，该设计方案又聘请了国内著名照明专家邴树奎和黄于民进行核实，整体照明处于国内先进水平。

根据上述理论，设计定制化灯具还是存在不少问题，比如：暖色和冷色光配比问题。由于目前市面上电源产品电流调节稳定性不佳，需要配比成指定色温（例如4000K），需要分别调节暖色电源电流和冷色电源电流，进行色温测试[2]。如果色温不符，再进行电流调节再测试，如此反复测试后，记录冷暖驱动电流，后续安装进行系统调试。

而且在整体调光过程中，LED 灯具本身出现色温不一致情况。在使用过程中，如果灯具内灯珠损坏，即出现色温不能调节的问题。就会出现此灯具与周围灯具色温不一致，比较明显。

为了确保产品调光的稳定性，我们专门搭建了实验模型，通过反复实验的方式，不断调节色温配比，从而引导控制系统编写调光策略。

3 总调大厅照明设计

根据制定灯具测试出的配光曲线，用3D Max 对大厅进行3D 建模，然后输入每个灯具的实际测试数据，采用德国专业照明DIAlux 软件进行照明仿真模拟，保证每个区域的照度均达到项目要求。图1 为总调大厅设计的天花平面图，根据该平面图建立模型进行计算，确保满足设计照度要求。

图1 彩色3D 伪色图

图2 DIALUX 照明模拟结果

小结：根据上述计算，发现使用60 盏灯箱进行照明，照度满足设计要求，实际测试后发现，全功率运行照度值可达1800lx 以上。

4 总调度大厅控制系统制定

项目开始建设阶段，南方电网综合能源股份有限公司初步设计了两套智控方案。第一种采用直流供电系统，在总调大厅内安装一套直流控制柜，将AC 转换成DC，再将直流分布到大厅内各灯具。第二种采用交流供电系统，用DALI 控制的方式，对灯具发出调光信号，从而控制灯具的调光。直流供电系统的优势在于项目后期的维护方便，LED 灯具本身灯珠的寿命比较长，基本都是电源容易发生故障，使用直流柜可省去灯具本身的电源，将所有灯具电源集中在直流柜内，并且增加N+1 冗余功能。交流供电系统优势在于抗风险能力更强，即使发生故障，仅失去灯具调光控制功能，灯具仍然可以正常使用，并且设计过程中增加了强制开启功能，线路布置时跳过了控制系统，一旦控制系统故障，可以直接强制开灯[3]。在南方电网调度大厅中，考虑到调度中心的重要性，最终选定了第二种交流控制方案。

首先，采用国际先进的数字化DALI 调光系统，可以根据需要自由调节亮度与色温。

其次，切相调光与0-10V 调光，可以实现255 级高分辨调光调色，无频闪。

再次，可以预设照明场景，如工作模式：中亮度、高色温；应急模式：高亮度、高色温；值班模式：低亮度、低色温等。

调度大厅采用一体化条形发光灯带作为主照明，筒灯作为辅助照明，并加装智能调光系统。该项目采用国际先进的数字化DALI 调光系统，可以根据需要自由调节亮度与色温。

5 结语

南网总调大厅通过使用控制系统实现了五种不同控制模式，办公模式、会议模式、应急模式、参观模式、休息模式适用于不同的场景。该项目是南方电网系统首次搭载智能照明系统，通过墙面上固定的控制屏幕，可以简单实现上述功能，同时还具备远程控制的功能，具有示范意义。