淺談ADI智能電網(wǎng)的全程解決方案

　　圖3：Singer：ADI期待幫助中國(guó)企業(yè)在技術(shù)上提高全球競(jìng)爭(zhēng)能力。

　　“新能源規(guī)模化后出現(xiàn)的這些問(wèn)題對(duì)智能電網(wǎng)提出了現(xiàn)實(shí)的需求，需要將不同地區(qū)變電站從傳統(tǒng)意義上的制式進(jìn)行數(shù)字化和智能化，從而保證整個(gè)電網(wǎng)的平衡?！盨inger表示。這種轉(zhuǎn)變將要求很多基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行升級(jí)更新，無(wú)疑將帶出極大的電力基礎(chǔ)設(shè)備市場(chǎng)機(jī)遇。“以自動(dòng)化變電站為例，國(guó)家電網(wǎng)規(guī)劃未來(lái)五年將實(shí)現(xiàn)6100座自動(dòng)化變電站，僅此一項(xiàng)就是一個(gè)非常龐大的市場(chǎng)?！盨inger指出。

　　然而，目前基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化變電站的實(shí)現(xiàn)成本依然很高，對(duì)龐大的電網(wǎng)系統(tǒng)改造具有極大的壓力。“ADI希望能幫助降低其中的成本，促進(jìn)中國(guó)電網(wǎng)智能化的推進(jìn)?！盨inger表示，“目前在核心處理器這塊，市場(chǎng)上支持IEC61850的解決方案非常有限，ADI近期將會(huì)推出一款支持該標(biāo)準(zhǔn)的非?！o力’的核心處理器?！盨inger笑著透露了ADI的關(guān)鍵產(chǎn)品計(jì)劃。

　　智能電網(wǎng)的轉(zhuǎn)換帶來(lái)的將不僅僅是變電站的技術(shù)升級(jí)，所有的電力二次設(shè)備都需要滿(mǎn)足具有更強(qiáng)的接口能力、控制能力、保護(hù)能力、測(cè)量能力、通信能力和數(shù)據(jù)處理能力。此外，部分二次側(cè)的設(shè)備功能如一些檢測(cè)功能將轉(zhuǎn)移到一次側(cè)，這同樣會(huì)對(duì)相關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來(lái)挑戰(zhàn)，特別是對(duì)芯片將提出挑戰(zhàn)，因?yàn)橐淮卧O(shè)備大部分在室外，對(duì)溫度范圍、抗干擾以及特殊環(huán)境要求增加?！皩?duì)IC的溫漂、抗干擾、隔離等性能提出了比傳統(tǒng)解決方案明顯更高的要求。以隔離為例，光隔離將面臨高溫、高熱以及長(zhǎng)壽命要求上的挑戰(zhàn)?！盨inger指出，“而這些領(lǐng)域正是ADI所擅長(zhǎng)的，例如專(zhuān)利的iCoupler數(shù)字隔離技術(shù)就可以很好地克服傳統(tǒng)光耦隔離對(duì)環(huán)境要求高的缺點(diǎn)。”

　　電力計(jì)量，智能電表方興未艾

　　“中國(guó)是最早開(kāi)始實(shí)行用電計(jì)量電子化的國(guó)家，而且進(jìn)行得非常徹底。而現(xiàn)在，中國(guó)同樣率先快速推進(jìn)智能電表的普及?！憋@然，Singer對(duì)中國(guó)在電力計(jì)量技術(shù)走在全球前列頗為欣慰。事實(shí)上，隨著全球智能電網(wǎng)市場(chǎng)的啟動(dòng)，電表智能化正呈方興未艾之勢(shì)，中國(guó)及全球主要國(guó)家都將引來(lái)持續(xù)若干年的智能電表安裝高峰期。

　　電能計(jì)量不再是智能電表的唯一功能，電力使用狀況的信息收集、分析和交互管理——透過(guò)先進(jìn)的智能分析工具產(chǎn)生有用信息，再以此實(shí)時(shí)地做出更好的用電決策和電力系統(tǒng)配置優(yōu)化，這將是未來(lái)智能電表的功能需求。智能電表技術(shù)的進(jìn)步將使個(gè)人和企業(yè)可以選擇使用電能的方式和時(shí)間，降低能量的浪費(fèi)和實(shí)現(xiàn)電能合理利用，電力企業(yè)可以對(duì)收集的用電信息進(jìn)行分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題甚至電力故障，為用戶(hù)提供用電咨詢(xún)。電表已經(jīng)從簡(jiǎn)單的基本計(jì)量向自動(dòng)抄表、信息采集、自動(dòng)控制等多功能的趨勢(shì)發(fā)展。

　　ADI無(wú)疑是電能計(jì)量領(lǐng)域的開(kāi)拓者，很早就成功推出了電能計(jì)量器件并一直占據(jù)領(lǐng)先的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。作為基本的要求，計(jì)量功能依然是智能電表的最重要的，而且對(duì)精度、動(dòng)態(tài)范圍等關(guān)鍵特性上提出更高的要求。ADI推出的多款高精度電能計(jì)量芯片解決了這些計(jì)量需求，包括單芯片計(jì)量轉(zhuǎn)換芯片ADE7858、 ADE7868、ADE7878以及ADE7953可以大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)。如果需要更高計(jì)量精度， AD73360、AD7606 等同時(shí)采樣ADC可以實(shí)現(xiàn)0.1s—0.2s的高精度計(jì)量。

　　除了高精度計(jì)量IC，ADI公司的器件幾乎支持計(jì)量系統(tǒng)的所有功能，包括隔離、電源管理和多種類(lèi)型的通信?！爸悄茈姳硪粋€(gè)重要的功能就是實(shí)現(xiàn)電表的自主通信，ADI在這個(gè)領(lǐng)域同樣領(lǐng)先，我們一直在做很深入的研發(fā)?！盨inger指出。據(jù)悉，ADI在美國(guó)的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)部署方面是射頻集成電路的主要供應(yīng)商。在國(guó)內(nèi)，ADI利用其基于新型OFDM技術(shù)電力線載波通訊解決方案打入市場(chǎng)，該技術(shù)與目前電力線通信中常用的FSK通訊協(xié)議相比，具有更優(yōu)越的通信可靠性。

　　圖4：西門(mén)子智能電表采用了 ADI公司的Blackfin處理器。

　　“在中國(guó)，無(wú)線通訊技術(shù)和電力線載波技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用在電表的抄表與通訊中，將很快過(guò)渡到智能電表。ADI在這兩項(xiàng)技術(shù)中都有非常強(qiáng)的實(shí)力，并都能提供相應(yīng)的技術(shù)解決方案，可以很好的支持中國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展?！盨inger表示。