城市路灯集群控制中电力系统自动化技术实践研究

引言​

城市路灯系统属于城市基础设施里的重要部分，它不仅在保障交通安全方面有着重要作用，而且能提升城市形象，并且对促进夜间经济发展也有重要影响。在智慧城市建设与城市基础设施智能化升级的背景下，城市路灯集群控制需依托电力系统自动化技术实现高效管控，以解决传统人工控制效率低、能耗高、故障响应慢等问题。随着电力系统自动化技术的成熟，亟需明确其与路灯集群控制的适配基础、实践应用路径及保障策略，对推动城市路灯智能化转型、提升城市运营效率具有重要意义。

1 电力系统自动化技术与城市路灯集群控制的适配基础

1.1 电力系统自动化技术特性与路灯集群控制需求的匹配性

电力系统自动化技术特性与路灯集群控制需求的匹配性，体现在技术的实时性、精准性与规模化管控能力上。自动化技术的实时数据采集特性，能满足路灯集群对供电状态、亮灯情况的动态监测需求，避免人工监测存在的滞后性；其精准调控特性可实现单灯或分区路灯的精细化控制，契合不同路段（如主干道、支路）对亮度的差异化需求；而规模化管控能力则适配城市路灯数量庞大、分布广泛的特点，可通过集中控制系统实现成百上千盏路灯的统一管理，无需逐灯操作，解决传统人工控制难以覆盖大规模集群的问题，让技术特性与控制需求高度契合。

1.2 电力系统自动化技术核心功能与路灯集群控制的适配性

电力系统自动化技术核心功能与路灯集群控制的适配性，聚焦数据处理、远程控制、状态反馈三大功能。数据处理功能可对路灯集群的电流、电压、功率等电力参数进行分析，为能耗优化与故障判断提供依据，避免参数混乱导致的管控盲区；远程控制功能支持通过后台系统远程调整路灯开关、亮度，无需现场操作，适配城市路灯分散布局的管控难点；状态反馈功能能将路灯运行状态实时传回控制中心，让管理人员及时掌握集群运行情况，解决传统控制中 “看不见、管不着” 的问题，使核心功能精准对接路灯集群控制需求。

1.3 电力系统自动化系统与路灯集群控制体系的兼容性考量

电力系统自动化系统与路灯集群控制体系的兼容性考量，需确保硬件接口与软件协议的协同。硬件方面，自动化系统的传感器、控制器需与路灯的供电线路、控制模块接口匹配，避免因接口不兼容导致设备无法联动，如电流传感器需适配路灯供电回路的电压等级；软件方面，自动化系统的通信协议（如Modbus、LoRa）需与路灯集群控制平台的协议一致，确保数据传输顺畅，避免出现数据丢失或解析错误。

2 电力系统自动化技术在路灯集群控制中的实践应用路径

2.1 电力系统自动化技术在路灯集群供电监测中的应用

电力系统自动化技术在路灯集群供电监测中的应用，通过部署传感器与数据采集终端实现全方位监测。在每一路灯供电回路中安装电流、电压传感器，实时采集供电参数；数据采集终端将参数汇总后，通过无线或有线网络传输至控制中心；控制中心对数据进行实时分析，若发现参数异常（如电流过大、电压不稳），立即发出预警，提醒管理人员排查供电故障（如线路短路、变压器异常）。同时，自动化系统还能统计各区域路灯的能耗数据，生成能耗分析报表，为后续节能优化提供依据，避免传统人工监测存在的漏检、误检问题，提升供电监测的及时性与准确性。

2.2 电力系统自动化技术在路灯集群亮灯调控中的应用

电力系统自动化技术在路灯集群亮灯调控中的应用，依托智能控制算法实现灵活调控。控制中心根据季节变化预设基础亮灯时段，再结合光照传感器采集的实时光照强度，自动调整亮灯时间，避免光线过强时过早亮灯或光线过弱时过晚亮灯；针对不同路段需求，通过远程控制实现分区调控，如主干道保持高亮度、支路适当降低亮度、公园路灯采用间歇亮灯模式；此外，还能根据交通流量数据调整亮度，如夜间交通流量减少时，自动降低部分路段路灯亮度，既满足照明需求，又降低能耗，解决传统固定亮灯模式的资源浪费问题。

2.3 电力系统自动化技术在路灯集群故障诊断中的应用

电力系统自动化技术在路灯集群故障诊断中的应用，通过状态监测与智能分析实现快速定位。自动化系统实时监测路灯的运行状态，若某路灯出现离线、闪烁、不亮等情况，系统立即捕捉异常信号；结合故障数据库（如历史故障类型、故障特征）进行智能匹配，初步判断故障原因（如灯泡损坏、线路断路、控制器故障）；随后将故障位置、初步原因推送至管理人员的移动端或电脑端，并规划最优巡检路线，引导管理人员精准排查维修。相比传统人工巡检需逐灯排查，自动化故障诊断大幅缩短故障发现与修复时间，减少路灯 “失明” 时长，提升集群运行可靠性。

3 城市路灯集群控制中自动化技术实践推进的保障策略

3.1 城市路灯集群自动化控制的技术标准体系构建

城市路灯集群自动化控制的技术标准体系构建，需明确设备、通信、数据等方面的标准。设备标准规范传感器、控制器、控制平台的技术参数，确保不同厂家设备可兼容互换，避免设备型号混乱导致的系统不稳定；通信标准统一数据传输协议与接口规范，保障数据在设备与控制中心间高效传输，避免协议不兼容造成的数据传输障碍；数据标准界定数据采集范围、格式与存储要求，确保数据的准确性与可用性，为后续分析与应用提供基础。

3.2 路灯集群自动化控制系统运维能力的提升策略

路灯集群自动化控制系统运维能力的提升策略，从人员培训与运维机制两方面发力。人员培训方面，定期组织运维人员参加技术培训，学习自动化系统的操作、故障排查、日常维护知识，邀请技术专家现场指导，提升人员对系统的熟悉度与操作熟练度；运维机制方面，建立常态化巡检制度，定期检查传感器、通信设备的运行状态，及时更换老化部件。

3.3 路灯集群自动化控制电力系统的安全防护强化

路灯集群自动化控制电力系统的安全防护强化，需从网络安全与电力安全两方面入手。网络安全方面，在控制中心与终端设备间搭建加密通信通道，防止数据传输过程中被窃取或篡改；安装防火墙与入侵检测系统，抵御网络攻击，避免黑客非法控制路灯或破坏系统。

4 结论​

城市路灯集群控制中电力系统自动化技术的应用，需先通过技术特性与需求匹配、核心功能适配、系统兼容性考量夯实适配基础，再依托供电监测、亮灯调控、故障诊断自动化明确实践路径，最后通过技术标准构建、运维能力提升、安全防护强化提供保障。推广该体系，能提升路灯集群管控效率与智能化水平，降低能耗与运维成本，对推动智慧城市基础设施建设、优化城市运营具有重要意义，为城市路灯智能化转型提供可行路径。

参考文献：

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