CN115765011A - 公路隧道照明的配电系统及配电方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种公路隧道照明的配电系统及配电方法。所述配电系统包括：变换器、光伏组件和协调控制器，协调控制器分别与变换器和光伏组件连接，变换器用于将外部电源接入的交流电压转换为直流电压，并将直流电压通过母线提供给照明组件进行照明，光伏组件用于将光能转换为电能，并将电能通过母线提供给照明组件进行照明，协调控制器用于根据光伏组件的输出功率调整照明组件的照明亮度。采用该公路隧道照明的配电系统能够降低配电成本和能耗。

Description

公路隧道照明的配电系统及配电方法

技术领域

本申请涉及电力电网技术领域，特别是涉及一种公路隧道照明的配电系统及配电方法。

背景技术

目前，公路隧道照明配电系统通过市政电网供电，具体在公路隧道入口处设置变电所，并利用多组电缆将380VAC电压分别输送至入口加强段、过渡段、基础段和出口段实现不同路段照明。而且，在应急照明应用中，现有的公路隧道照明配电系统均采用UPS+柴油发电机作为应急照明灯具供电，且需单独布设应急照明线路及灯具。

然而，现有的公路隧道照明配电系统存在配电成本高和能耗高的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低配电成本和能耗的公路隧道照明的配电系统及配电方法。

第一方面，本申请提供了一种公路隧道照明的配电系统。所述配电系统包括：变换器、光伏组件和协调控制器；所述协调控制器分别与所述变换器和所述光伏组件连接；

所述变换器，用于将外部电源接入的交流电压转换为直流电压，并将所述直流电压通过母线提供给照明组件进行照明；

所述光伏组件，用于将光能转换为电能，并将所述电能通过所述母线提供给所述照明组件进行照明；

所述协调控制器，用于根据所述光伏组件的输出功率调整所述照明组件的照明亮度。

在其中一个实施例中，所述配电系统，还包括：储能电池，所述储能电池分别与所述光伏组件和所述协调控制器连接；

所述储能电池，用于在接收到所述协调控制器输出的第一应急供电指令时为所述照明组件提供电能；

对应地，所述协调控制器还用于在所述光伏组件的输出功率大于预设阈值时，控制所述光伏组件为所述储能电池充电。

在其中一个实施例中，所述配电系统，还包括：第一转换器和第二转换器，所述第一转换器分别与所述光伏组件与所述协调控制器连接，所述第二转换器与所述储能电池连接；

所述第一转换器，用于将所述光伏组件输出的电能从恒压状态转换为恒流状态，并将转换后的电能提供给所述照明组件进行照明；

所述第二转换器，用于将所述储能电池输出的电能从恒压状态转换为恒流状态，并将转换后的电能提供给所述照明组件进行照明。

在其中一个实施例中，所述配电系统，还包括：双向充电桩，所述双向充电桩与所述协调控制器连接；

所述双向充电桩，用于在接收到所述协调控制器输出的第二应急供电指令时为所述照明组件提供所述电能。

在其中一个实施例中，所述双向充电桩还与交通工具连接，具体用于在接收到所述协调控制器输出的第三应急供电指令时从所述交通工具上获取电能，并使用所述电能为所述照明组件供电。

在其中一个实施例中，所述照明组件包括非应急照明灯具和应急照明灯具，所述配电系统，还包括：至少一个灯具控制器，所述灯具控制器分别连接所述照明组件和所述协调控制器；

所述灯具控制器，用于在接收到所述协调控制器输出的第四应急供电指令时，控制所述非应急照明灯具关闭，同时将所述应急照明灯具的亮度控制在预设亮度范围内进行应急照明。

在其中一个实施例中，所述配电系统，还包括：风机和风机控制器；

所述风机控制器，用于在检测到所述母线上的电压或电流大于预设阈值时，控制所述风机以预设频率转动。

在其中一个实施例中，所述协调控制器具体用于根据所述光伏组件的输出功率生成调节指令，并向所述变换器发送所述调节指令，所述变换器将外部电源接入的交流电压转换为直流电压后，根据所述调节指令中包含的目标电压值调整所述直流电压，以及将调整后的直流电压通过所述母线提供给预设路段内的所述照明组件进行照明。

在其中一个实施例中，所述协调控制器还用于检测所述外部电源是否发生故障，若检测到所述外部电源发生故障时，将所述母线的电压控制在预设电压范围内。

第二方面，本申请还提供了一种公路隧道照明的配电方法。所述配电方法包括：

所述变换器将外部电源接入的交流电压转换为直流电压，并将所述直流电压通过母线提供给照明组件进行照明；

所述光伏组件将光能转换为电能，并将所述电能通过所述母线提供给所述照明组件进行照明；

所述协调控制器根据所述光伏组件的输出功率生成调节指令，并向所述变换器发送所述调节指令，所述变换器将外部电源接入的交流电压转换为直流电压后，根据所述调节指令中包含的目标电压值调整所述直流电压，以及将调整后的直流电压通过所述母线提供给预设路段内的所述照明组件进行照明。

上述公路隧道照明的配电系统及配电方法，包括：变换器、光伏组件和协调控制器，协调控制器分别与变换器和光伏组件连接，变换器用于将外部电源接入的交流电压转换为直流电压，并将直流电压通过母线提供给照明组件进行照明，光伏组件用于将光能转换为电能，并将电能通过母线提供给照明组件进行照明，协调控制器用于根据光伏组件的输出功率调整照明组件的照明亮度。上述配电系统中利用变换器将外部电源接入的交流电压转换为直流电压，相比传统采用交流电源供电的方式，不仅能够避免使用交流电压进行供电引起的无功功率，从而避免配电系统中引入无功补偿装置，减少配电系统的设备成本；而且，采用外部电源和光伏组件共同为配电系统供电，能够形成多能源互补的配电系统，利用绿色能源节能的基础在一定程度上也降低了配电系统的配电成本。另外，采用协调控制器根据光伏组件的输出功率调整照明组件的照明亮度，能够根据光伏组件的输出功率感知公路隧道外部的光线强度，从而照明组件可以根据输出功率的值调整照明亮度，进而降低了配电系统的能耗，提高了公路隧道照明的智能化程度。

附图说明

图1为一个实施例中公路隧道照明的配电系统的示意图；

图2为另一个实施例中公路隧道照明的配电系统的示意图；

图3为另一个实施例中公路隧道照明的配电系统的示意图；

图4为另一个实施例中公路隧道照明的配电系统的示意图；

图5为另一个实施例中公路隧道照明的配电系统的示意图；

图6为另一个实施例中公路隧道照明的配电系统的示意图；

图7为另一个实施例中公路隧道照明的配电方法的流程示意图；

图8为另一个实施例中公路隧道照明的配电系统的示意图；

附图标记说明：

变换器：11； 光伏组件：12；

协调控制器：13； 外部电源：14；

照明组件：15； 非应急照明灯具：151；

应急照明灯具：152； 灯具控制器：153；

储能电池：16； 第一转换器：17；

第二转换器；18； 双向充电桩：19；

风机：20； 风机控制器：201。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

随着光储直柔的新型配电系统的发展，越来越多的配电系统采用柔性调节的配电方案，不仅可以有效控制配电系统中的电能，而且还能根据配电系统的需求，快速、灵活地发出或吸收一部分电能。目前，公路隧道照明的配电系统以市政电网供电的交流配电系统为主，通过在公路隧道入口处设置变电所，采用多组电缆分别将电压输送到隧道的不同路段，以实现不同路段的灯具照明，而且，还需要为应急照明灯具设置单独布线，因此，上述配电系统存在传输电缆数量多，配电成本较高的问题，而且，上述配电系统的供电方式为市政电网的单一交流电压供电方式，不仅需要设置补偿装置对交流电压造成的无功功率进行补偿，还会造成供电能耗过高的问题。因此，针对上述问题，本申请提出一种公路隧道照明的配电系统，用于降低公路隧道照明的配电系统的配电成本和能耗。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种公路隧道照明的配电系统，上述配电系统，包括：变换器11、光伏组件12和协调控制器13；协调控制器13分别与变换器11和光伏组件12连接；变换器11，用于将外部电源14接入的交流电压转换为直流电压，并将直流电压通过母线提供给照明组件15进行照明，光伏组件12，用于将光能转换为电能，并将电能通过母线提供给照明组件15进行照明，协调控制器13，用于根据光伏组件12的输出功率调整照明组件15的照明亮度。

其中，变换器11指的是将交流电压转换为直流电压的设备，可以具体为整流器，也可以为变压器；光伏组件12指的是将一定数量的单片电池采用串、并联的方式密封成电池组件，用于将太阳能或者光能转化为电能，或将电能传输至蓄电池中进行存储的设备；协调控制器13指的是内部集成具备运算能力的微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)，可以将不同设备发送的数据进行运算处理，并输出对应处理结果或指令的设备；外部电源14为市政供电的电源；母线是指多个设备以并列分支的形式并联接在一条共用的通路上的线缆；照明组件15是指由若干由灯具和灯具控制器组成的灯具集合单元。

可选的，在本实施例中，照明组件15的供电电源可以为外部电源14，通过变换器11可以将外部电源输入的交流电压转换为直流电压，将转换后的直流电压传输至配电系统中的母线上，母线可以将接收的电能提供给照明组件15进行照明；或者，照明组件15的供电电源也可以为光伏电源，通过光伏组件12可以将吸收的太阳能或者光能转化为电能，将转换后的电能传输至配电系统中的母线上，母线可以将接收的电能提供给照明组件15进行照明；又或者，外部电源14与光伏组件12共同为照明组件15的供电，母线可以将接收的转换后的直流电压和转换后的电能同时传输至照明组件15中进行照明。

在本实施例中，协调控制器13可以通过通信线路获取光伏组件12输出的电能的参数，电能的参数包括电压、电流、功率等，根据电能的参数确定光伏组件12的输出功率，根据输出功率的值调节母线的电压，从而根据母线上的电压调整公路隧道内不同路段上的照明组件15的照明亮度。可选的，光伏组件12转换的电能值和照明组件15的照明亮度可以根据公路隧道外部的光线强度的变化而变化，例如，若光线强度较高，则光伏组件12转换的电能的输出功率较高，母线上的电压值会随之上升，协调控制器13即可控制照明组件15的照明亮度增加；若光线强度较低，则光伏组件12转换的电能的输出功率较低，母线上的电压值会随之下降，协调控制器13即可控制照明组件15的照明亮度减小。

上述公路隧道照明的配电系统中，包括：变换器、光伏组件和协调控制器，协调控制器分别与变换器和光伏组件连接，变换器用于将外部电源接入的交流电压转换为直流电压，并将直流电压通过母线提供给照明组件进行照明，光伏组件用于将光能转换为电能，并将电能通过母线提供给照明组件进行照明，协调控制器用于根据光伏组件的输出功率调整照明组件的照明亮度。上述配电系统中利用变换器将外部电源接入的交流电压转换为直流电压，相比传统采用交流电源供电的方式，不仅能够避免使用交流电压进行供电引起的无功功率，从而避免配电系统中引入无功补偿装置，减少配电系统的设备成本；而且，采用外部电源和光伏组件共同为配电系统供电，能够形成多能源互补的配电系统，利用绿色能源节能的基础在一定程度上也降低了配电系统的配电成本。另外，采用协调控制器根据光伏组件的输出功率调整照明组件的照明亮度，能够根据光伏组件的输出功率感知公路隧道外部的光线强度，从而照明组件可以根据输出功率的值调整照明亮度，进而降低了配电系统的能耗，提高了公路隧道照明的智能化程度。

在一个实施例中，还提供了一种公路隧道照明的配电系统，如图2所示，该图1所示配电系统的基础上，该配电系统还包括：储能电池16，储能电池16分别与光伏组件12和协调控制器13连接，储能电池16，用于在接收到协调控制器12输出的第一应急供电指令时为照明组件15提供电能；对应地，协调控制器13还用于在光伏组件12的输出功率大于预设阈值时，控制光伏组件12为储能电池16充电。

其中，储能电池16为使用于太阳能发电设备和风力发电设备以及可再生能源储蓄能源用的蓄电池，储能电池16同时具备充电和放电的功能，可选的，储能电池16可以为排气式储能用铅酸蓄电池，也可以为阀控式储能用铅酸蓄电池，也可以为胶体储能用铅酸蓄电池，本实施例在此不作限制。第一应急供电指令为协调控制器13在公路隧道照明的配电系统为应急状态时生成的指令，也即协调控制器13在检测到外部电源发生故障时生成的指令，第一应急指令内容为控制储能电池16为配电系统供电。

在本实施例中，协调控制器13可以通过通信线路实时获取外部电源14和光伏组件12的电能参数，若外部电源14和光伏组件12的电能参数异常，说明外部电源14和光伏组件12无法为配电系统供电，则配电系统会进入应急状态。需要说明的是，在公路隧道照明的配电系统处于应急状态时，配电系统的供电电源可以为储能电池16。在应急状态下，协调控制器13可以向储能电池16发送第一应急供电指令，控制储能电池16向配电系统进行供电，母线可以将储能电池16提供的电能传输至照明组件15，为照明组件15中的照明灯具提供电能。

在本实施例中，储能电池16还与光伏组件12连接，协调控制器13可以通过通信线路获取光伏组件12的输出功率，在输出功率大于预设阈值时，说明光伏组件12存在多余电能，协调控制器13可以控制光伏组件12为储能电池16充电，以使储能电池13处于充电状态，将光伏组件12多余的电能进行吸收，并在应急状态时为配电系统供电。

本实施例中，储能电池分别与光伏组件和协调控制器连接，储能电池用于在接收到协调控制器输出的第一应急供电指令时为照明组件提供电能，对应地，协调控制器还用于在光伏组件的输出功率大于预设阈值时，控制光伏组件为储能电池充电。由于储能电池可以接收协调控制器发出的第一应急供电指令，并根据第一应急供电指令为照明组件提供电能，使得配电系统在应急状态下能够为照明组件供电，实现公路隧道内的不间断供电；另外，通过光伏组件为储能电池充电，可以充分利用绿色能源，降低外部电源的能耗，从而节省配电系统的成本。

在上述利用光伏组件12和储能电池16为照明组件15提供电能的场景中，为了协调控制器13可以根据光伏组件12和储能电池16的输出功率调整母线电压，需要将光伏组件12和储能电池16输出的电能转换为恒流状态。在一个实施例中，如图3所示，图2实施例所述的配电系统，还包括：第一转换器17和第二转换器18，第一转换器17分别与光伏组件12与协调控制器13连接，第二转换器18与储能电池16连接；第一转换器17，用于将光伏组件12输出的电能从恒压状态转换为恒流状态，并将转换后的电能提供给照明组件15进行照明；第二转换器18，用于将储能电池16输出的电能从恒压状态转换为恒流状态，并将转换后的电能提供给照明组件15进行照明。

其中，第一转换器17和第二转换器18均为直流转换器，直流转换器可以将输入的直流电源电压转换为另一个直流电源电压。

在本实施例中，第一转换器17可以与光伏组件12连接，用于将光伏组件12输出的电能从输出的电压值转换为另一个电压值，以将光伏组件12输出的电能从恒压状态转换为恒流状态，协调控制器13可以根据通信线路获取转换后的电能的输出功率，根据输出功率调节母线的电压，从而将调节后的电压提供给照明组件15进行照明。

在本实施例中，第二转换器18可以与储能电池16连接，用于将储能电池16输出的电能从恒压状态转换为恒流状态，从而在储能电池16接收到协调控制器13发送的第一应急供电指令之后，可以将转换后的电能传输至母线上，进而可以将转换后的电能提供给照明组件15进行照明。

本实施例中，上述配电系统还包括第一转换器和第二转换器，由于可以通过第一转换器将光伏组件输出的电能从恒压状态转换为恒流状态，并将转换后的电能提供给照明组件进行照明，使得协调控制器可以根据光伏组件提供的电能调整传输至母线的电压，并且，通过第二转换器将储能电池输出的电能从恒压状态转换为恒流状态，并将转换后的电能提供给照明组件进行照明，使得协调控制器能够根据储能电池输出的电能调整传输至母线的电压，从而能够根据调整后的电压调整照明组件的照明亮度，进而实现照明亮度的智能化调整。

在一个实施例中，还提供了一种公路隧道照明的配电系统，如图4所示，上述配电系统，还包括：双向充电桩19，双向充电桩19与协调控制器13连接，双向充电桩19，用于在接收到协调控制器13输出的第二应急供电指令时为照明组件15提供电能。

其中，双向充电桩19指的是可以实现双向充电桩两端连接负载的双向充电的设施。第二应急供电指令为协调控制器13发送至双向充电桩19的指令，指令内容包括获取双向充电桩19的状态，以及控制双向充电桩19为配电系统供电。

可选的，双向充电桩19还与交通工具连接，具体用于在接收到协调控制器13输出的第三应急供电指令时从交通工具上获取电能，并使用电能为照明组件15供电。第三应急供电指令指的是控制双向充电桩19将连接的交通工具的电能传输至配电系统中。

在本实施例中，双向充电桩19可以与协调控制器13连接，在接收到协调控制器13输出的第二应急供电指令之后，双向充电桩19可以根据接收的指令将存储的电能传输至母线上，从而为照明组件15提供电能。可选的，当双向充电桩的状态为有外接电源接入，且外接电源的剩余电量大于预设阈值时，双向充电桩可以将外接电源的电能传输至配电系统的母线中，为照明组件15提供电能。

在一个可选的实施例中，双向充电桩19可以与交通工具连接，双向充电桩19在接收到协调控制器13输出的第三应急供电指令之后，双向充电桩19可以将连接的交通工具中的车载电池系统中的电能传输至配电系统的母线中，为照明组件15提供电能。相应的，双向充电桩可以查看车载电池的剩余电量，当车载电池的剩余电量大于预设阈值时，双向充电桩可以将交通工具的车载电池的电能传输至配电系统的母线中，为照明组件15提供电能。

本实施例中，上述配电系统还包括双向充电桩，双向充电桩与协调控制器连接，由于双向充电桩可以在接收到协调控制器输出的第二应急供电指令时，将双向充电桩外界电源的电能传输至母线，为照明组件提供电能，由于能够在公路隧道照明的配电系统处于应急状态时，利用双向充电桩为配电系统中的照明组件供电，相比传统技术，不仅能够避免使用柴油发电机发电不环保、维护成本高的问题，而且能够实现公路隧道内的不间断供电。

在上述公路隧道照明的配电系统为应急状态时，对照明组件15进行照明的场景中，照明灯具为应急照明灯具。在一个实施例中，如图5所示，照明组件15包括非应急照明灯具151和应急照明灯具152，上述配电系统，还包括：至少一个灯具控制器153，灯具控制器153分别连接照明组件15和协调控制器13；灯具控制器153，用于在接收到协调控制器13输出的第四应急供电指令时，控制非应急照明灯具151关闭，同时将应急照明灯具152的亮度控制在预设亮度范围内进行应急照明。

其中，非应急照明灯具151为公路隧道照明的配电系统正常供电时，公路隧道内进行照明的灯具，应急照明灯具152为为公路隧道照明的配电系统处于应急状态时，公路隧道内进行照明的灯具，可选的，照明组件15中的灯具包括兼具应急功能的灯具和无应急功能的灯具；灯具控制器153为控制灯具开启和关闭的设备；第四应急供电指令为协调控制器13发送给灯具控制器153的指令，指令内容为控制灯具控制器根据配电系统的供电状态调整灯具的开启和关闭。

可以理解的是，协调控制器13在检测到配电系统为应急状态时，向灯具控制器153发送第四应急供电指令，灯具控制器153在接收到协调控制器13输出的第四应急供电指令之后，根据第四应急供电指令控制照明组件15中无应急功能的非应急灯具关闭，同时，将兼具应急功能的灯具的亮度调整至预设亮度范围内，对公路隧道进行应急照明。

本实施例中，照明组件包括非应急照明灯具和应急照明灯具，灯具控制器分别连接照明组件和协调控制器，由于灯具控制器可以在接收到协调控制器输出的第四应急供电指令时，控制非应急照明灯具关闭，同时将应急照明灯具的亮度控制在预设亮度范围内进行应急照明，相比传统技术，节省了柴油发电机发电方式的能耗，提高了配电系统的应急照明能力，降低了配电系统的配电成本；另外，由于照明组件中使用了兼具应急功能的灯具，所以不需要单独设置应急灯具的供电电缆，减少了电缆数量，进一步降低了配电成本。

在上述公路隧道照明的配电系统的场景中，若隧道内部产生大量二氧化碳，可以设置风机20用于加快二氧化碳的消散。在一个实施例中，如图6所示，上述配电系统，还包括：风机20和风机控制器201；风机控制器201，用于在检测到母线上的电压或电流大于预设阈值时，控制风机20以预设频率转动。

其中，风机20是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的设备，可选的，风机20可以为通风机，也可以为鼓风机，也可以为风扇，本实施例在此不作限制；预设阈值为风机变频器的启动电压值或者启动电流值。

可选的，在本实施例中，风机控制器201可以检测母线上的电压值，将检测到的电压值与预设的电压值进行比较，若检测到的电压值大于预设阈值，则风机控制器201控制风机20的变频器启动，提高风机20的运行频率，控制风机20以预设频率转动，或者，风机控制器201也可以检测母线上的电流值，将检测到的电流值与预设的电流值进行比较，若检测到的电流值大于预设阈值，则风机控制器201控制风机20的变频器启动，提高风机20的运行频率，控制风机20以预设频率转动。

在一个可选的实施例中，风机控制器201还可以设置检测线路，风机控制器201可以根据检测线路获取母线上的电压或电流。

本实施例中，上述配电系统还包括风机和风机控制器，由于风机控制器可以检测到母线上的电压或者电流，并且将检测到的电压或电流与风机变频器的启动电压或启动电流进行比较，从而在检测到的电压或电流大于预设阈值时，控制风机变频器的启动，进而增大风机的转速，使得风机可以以预设频率转动，加快隧道内部二氧化碳的消散，避免公里隧道内部的碳排放量过高。

在上述协调控制器13用于根据光伏组件12的输出功率调整照明组件15的照明亮度的场景中，在一个实施例中，上述协调控制器13具体用于根据光伏组件12的输出功率生成调节指令，并向变换器11发送调节指令，变换器11将外部电源14接入的交流电压转换为直流电压后，根据调节指令中包含的目标电压值调整直流电压，以及将调整后的直流电压通过母线提供给预设路段内的照明组件15进行照明。

其中，调节指令指的是协调控制器13向变换器发送的指令，指令内容为变换器需要调节的目标电压值；预设路段可以指的是公路隧道的入口处路段和出口处路段，也可以是其他路段。

在本实施例中，协调控制器13可以根据通信线路获取光伏组件12的输出功率，根据获取的输出功率计算光伏组件12可以传输值母线的电压值，从而生成调节指令，并将调节指令发送至变换器11，变换器11在接收到调节指令之后，可以在将外部电源14接入的交流电压转换为直流电压后，根据调节指令中的目标电压值调整直流电压值，并将调整后的电压输入至母线上，通过母线上加载的电压传输至照明组件15中，照明组件15可以根据接收的电压值调整预设路段内的照明灯具的照明亮度，对公路隧道内部提供照明。

可选的，若光伏组件12输出功率较高，则调节指令中包含的目标电压值就较大，因此变换器11调整后的电压值就较高，则照明组件15中的公路隧道入口处路段或者出口处路段的照明灯具的亮度就较高；若若光伏组件12输出功率较低，则调节指令中包含的目标电压值就较小，因此变换器11调整后的电压值就较低，则照明组件15中的公路隧道入口处或者出口处照明灯具的亮度就较低。

本实施例中，由于协调控制器能够根据光伏组件的输出功率生成调节指令，并向变换器发送调节指令，使得变换器在将外部电源接入的交流电压转换为直流电压后，能够根据调节指令将转换后的直流电压调整至目标电压值，并将调整后的直流电压通过母线提供给预设路段内的照明组件进行照明，使得公路隧道照明的配电系统能够根据光伏组件的输出功率调整照明组件的照明亮度，从而能够更合理的调整和分配电能，提高公路隧道照明系统的智能化程度，进而降低配电系统的能耗。

在上述实施例的基础上，协调控制器13还用于检测供电电源是否正常供电。在一个实施例中，上述协调控制器13，还用于检测外部电源14是否发生故障，若检测到外部电源14发生故障时，将母线的电压控制在预设电压范围内。

其中，预设电压范围为能够为公路隧道内照明组件15提供最低照明亮度的电压。在本实施例中，协调控制器13可以通过通信线路获取外部电源14的电能参数，根据获取的电能参数能够感知配电系统的供电电源是否正常工作，若检测到外部电源14发生故障，则根据获取的电能参数生成电压调节指令，并将电压调节指令发送至变换器11，变换器11可以根据接收到的电压调节指令将母线15的电压控制在预设电压范围内。

可选的，若协调控制器13检测到外部电源14发生故障，可以将配电系统切换为应急状态，此时，配电系统的供电电源可以为光伏组件12，或者，也可以为储能电池16，又或者，也可以为双向充电桩19控制外接电源，又或者，也可以为任意两个或者三个同时供电。

本实施例中，协调控制器还用于检测外部电源是否发生故障，若检测到外部电源发生故障时，可以将母线的电压控制在预设电压范围内，从而延长配电系统的应急照明时间。

在上述实施例的基础上，在一个实施例中，如图7所示，应用于上述公路隧道照明的配电系统的配电方法，包括：

S701，变换器将外部电源接入的交流电压转换为直流电压，并将直流电压通过母线提供给照明组件进行照明。

其中，变换器指的是利用整流器将交流变换为直流的设备，外部电源为市政供电的电源，母线是指多个设备以并列分支的形式联接在一条共用的通路上的线缆，照明组件是指由若干具有灯具和灯具控制器组成的灯具集合单元。

在本实施例中，可以通过变换器将外部电源输入的交流电压转换为直流电压，将转换后的直流电压传输至配电系统中的母线上，母线可以将接收的电能提供给照明组件进行照明。

S702，光伏组件将光能转换为电能，并将电能通过母线提供给照明组件进行照明。

其中，光伏组件指的是将一定数量的单片电池采用串、并联的方式密封成电池组件，用于将太阳能或者光能转化为电能，或将电能传输至蓄电池中进行存储的设备。

在本实施例中，可以通过光伏组件将吸收的太阳能或者光能转化为电能，将转换后的电能传输至配电系统中的母线上，母线可以将接收的电能提供给照明组件进行照明。

S703，协调控制器根据光伏组件的输出功率生成调节指令，并向变换器发送调节指令，变换器将外部电源接入的交流电压转换为直流电压后，根据调节指令中包含的目标电压值调整直流电压，以及将调整后的直流电压通过母线提供给预设路段内的照明组件进行照明。

其中，协调控制器指的是内部集成具备运算能力的MCU，可以将不同设备发送的数据进行运算处理，并输出对应处理结果的设备，调节指令指的是协调控制器向变换器发送的指令，指令内容为变换器需要调节的目标电压值，预设路段指的是公路隧道的入口处路段和出口处路段。

可选的，在本实施例中，协调控制器可以根据光伏组件的输出功率调整照明组件的照明亮度，例如，若光伏组件的输出功率较大，则协调控制器根据光伏组件的输出功率生成的调节指令包含的目标电压值就较大，变换器调整后的直流电压就越高，提供给预设路段内的照明组件进行照明的直流电压就越高，照明组件的照明亮度就越大。示例性的，上述配电方法可以应用于如图8所示的配电系统中，变换器可以将输入的交流电的市政电源转换为直流电，协调控制器可以根据获取的光伏组件的输出功率调整母线电压，照明组件可以根据调整后的电压调整照明灯具的亮度，在应急状态下，协调控制器可以控制储能电池将电能传输至母线为配电系统供电，还可以控制双向充电桩将外接的新能源汽车的车载电池的电能传输至母线为配电系统供电。

另外，针对应用于上述公路隧道照明的配电系统的公路隧道照明的配电方法的其他方法步骤请参见上述对于公路隧道照明的配电系统的描述，此处不再进行赘述。

本实施例中，通过变换器能够将外部电源接入的交流电压转换为直流电压，并将直流电压通过母线提供给照明组件进行照明，通过光伏组件将光能转换为电能，并将电能通过母线提供给照明组件进行照明，而且通过协调控制器根据光伏组件的输出功率生成调节指令，并向变换器发送调节指令，使得变换器在将外部电源接入的交流电压转换为直流电压之后，能够根据调节指令中包含的目标电压值调整直流电压，并将调整后的直流电压通过母线提供给预设路段内的照明组件进行照明，使得配电系统能够避免交流电引起的无功功率，从而避免配电系统中引入无功补偿装置，减少配电系统的设备成本，而且，由于通过光伏组件将光能转换为电能，并将电能通过母线提供给照明组件进行照明，使得配电系统可以有外部电源和光伏组件共同提供电能，降低了配电系统的配电成本；另外，照明组件能够根据提供的直流电压的值快速的调整照明亮度，提高了照明组件的智能化程度。

应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

变换器将外部电源接入的交流电压转换为直流电压，并将直流电压通过母线提供给照明组件进行照明；

光伏组件将光能转换为电能，并将电能通过母线提供给照明组件进行照明；

协调控制器根据光伏组件的输出功率生成调节指令，并向变换器发送所述调节指令，变换器将外部电源接入的交流电压转换为直流电压后，根据调节指令中包含的目标电压值调整直流电压，以及将调整后的直流电压通过母线提供给预设路段内的照明组件进行照明。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

变换器将外部电源接入的交流电压转换为直流电压，并将直流电压通过母线提供给照明组件进行照明；

光伏组件将光能转换为电能，并将电能通过母线提供给照明组件进行照明；

协调控制器根据光伏组件的输出功率生成调节指令，并向变换器发送所述调节指令，变换器将外部电源接入的交流电压转换为直流电压后，根据调节指令中包含的目标电压值调整直流电压，以及将调整后的直流电压通过母线提供给预设路段内的照明组件进行照明。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种公路隧道照明的配电系统，其特征在于，所述配电系统，包括：变换器、光伏组件和协调控制器；所述协调控制器分别与所述变换器和所述光伏组件连接；

所述变换器，用于将外部电源接入的交流电压转换为直流电压，并将所述直流电压通过母线提供给照明组件进行照明；

所述光伏组件，用于将光能转换为电能，并将所述电能通过所述母线提供给所述照明组件进行照明；

所述协调控制器，用于根据所述光伏组件的输出功率调整所述照明组件的照明亮度。

2.根据权利要求1所述的配电系统，其特征在于，所述配电系统，还包括：储能电池，所述储能电池分别与所述光伏组件和所述协调控制器连接；

所述储能电池，用于在接收到所述协调控制器输出的第一应急供电指令时为所述照明组件提供电能；

对应地，所述协调控制器还用于在所述光伏组件的输出功率大于预设阈值时，控制所述光伏组件为所述储能电池充电。

3.根据权利要求2所述的配电系统，其特征在于，所述配电系统，还包括：第一转换器和第二转换器，所述第一转换器分别与所述光伏组件与所述协调控制器连接，所述第二转换器与所述储能电池连接；

所述第一转换器，用于将所述光伏组件输出的电能从恒压状态转换为恒流状态，并将转换后的电能提供给所述照明组件进行照明；

所述第二转换器，用于将所述储能电池输出的电能从恒压状态转换为恒流状态，并将转换后的电能提供给所述照明组件进行照明。

4.根据权利要求1-3任一项所述的配电系统，其特征在于，所述配电系统，还包括：双向充电桩，所述双向充电桩与所述协调控制器连接；

所述双向充电桩，用于在接收到所述协调控制器输出的第二应急供电指令时为所述照明组件提供所述电能。

5.根据权利要求4所述的配电系统，其特征在于，所述双向充电桩还与交通工具连接，具体用于在接收到所述协调控制器输出的第三应急供电指令时从所述交通工具上获取电能，并使用所述电能为所述照明组件供电。

6.根据权利要求1所述的配电系统，其特征在于，所述照明组件包括非应急照明灯具和应急照明灯具，所述配电系统，还包括：至少一个灯具控制器，所述灯具控制器分别连接所述照明组件和所述协调控制器；

所述灯具控制器，用于在接收到所述协调控制器输出的第四应急供电指令时，控制所述非应急照明灯具关闭，同时将所述应急照明灯具的亮度控制在预设亮度范围内进行应急照明。

7.根据权利要求1或6所述的配电系统，其特征在于，所述配电系统，还包括：风机和风机控制器；

所述风机控制器，用于在检测到所述母线上的电压或电流大于预设阈值时，控制所述风机以预设频率转动。

8.根据权利要求1或6所述的配电系统，其特征在于，所述协调控制器具体用于根据所述光伏组件的输出功率生成调节指令，并向所述变换器发送所述调节指令，所述变换器将外部电源接入的交流电压转换为直流电压后，根据所述调节指令中包含的目标电压值调整所述直流电压，以及将调整后的直流电压通过所述母线提供给预设路段内的所述照明组件进行照明。

9.根据权利要求1或6所述的配电系统，其特征在于，所述协调控制器还用于检测所述外部电源是否发生故障，若检测到所述外部电源发生故障时，将所述母线的电压控制在预设电压范围内。

10.一种公路隧道照明的配电方法，其特征在于，所述配电方法应用于如权利要求1-9任一项所述的公路隧道照明的配电系统，所述配电方法包括：

所述变换器将外部电源接入的交流电压转换为直流电压，并将所述直流电压通过母线提供给照明组件进行照明；

所述光伏组件将光能转换为电能，并将所述电能通过所述母线提供给所述照明组件进行照明；

所述协调控制器根据所述光伏组件的输出功率生成调节指令，并向所述变换器发送所述调节指令，所述变换器将外部电源接入的交流电压转换为直流电压后，根据所述调节指令中包含的目标电压值调整所述直流电压，以及将调整后的直流电压通过所述母线提供给预设路段内的所述照明组件进行照明。

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