淺談ADI智能電網的全程解決方案

　　圖3：Singer：ADI期待幫助中國企業在技術上提高全球競爭能力。

　　“新能源規模化后出現的這些問題對智能電網提出了現實的需求，需要將不同地區變電站從傳統意義上的制式進行數字化和智能化，從而保證整個電網的平衡。”Singer表示。這種轉變將要求很多基礎設施進行升級更新，無疑將帶出極大的電力基礎設備市場機遇。“以自動化變電站為例，國家電網規劃未來五年將實現6100座自動化變電站，僅此一項就是一個非常龐大的市場。”Singer指出。

　　然而，目前基于IEC 61850標準的自動化變電站的實現成本依然很高，對龐大的電網系統改造具有極大的壓力。“ADI希望能幫助降低其中的成本，促進中國電網智能化的推進。”Singer表示，“目前在核心處理器這塊，市場上支持IEC61850的解決方案非常有限，ADI近期將會推出一款支持該標準的非常‘給力’的核心處理器。”Singer笑著透露了ADI的關鍵產品計劃。

　　智能電網的轉換帶來的將不僅僅是變電站的技術升級，所有的電力二次設備都需要滿足具有更強的接口能力、控制能力、保護能力、測量能力、通信能力和數據處理能力。此外，部分二次側的設備功能如一些檢測功能將轉移到一次側，這同樣會對相關的產品設計帶來挑戰，特別是對芯片將提出挑戰，因為一次設備大部分在室外，對溫度范圍、抗干擾以及特殊環境要求增加。“對IC的溫漂、抗干擾、隔離等性能提出了比傳統解決方案明顯更高的要求。以隔離為例，光隔離將面臨高溫、高熱以及長壽命要求上的挑戰。”Singer指出，“而這些領域正是ADI所擅長的，例如專利的iCoupler數字隔離技術就可以很好地克服傳統光耦隔離對環境要求高的缺點。”

　　電力計量，智能電表方興未艾

　　“中國是最早開始實行用電計量電子化的國家，而且進行得非常徹底。而現在，中國同樣率先快速推進智能電表的普及。”顯然，Singer對中國在電力計量技術走在全球前列頗為欣慰。事實上，隨著全球智能電網市場的啟動，電表智能化正呈方興未艾之勢，中國及全球主要國家都將引來持續若干年的智能電表安裝高峰期。

　　電能計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——透過先進的智能分析工具產生有用信息，再以此實時地做出更好的用電決策和電力系統配置優化，這將是未來智能電表的功能需求。智能電表技術的進步將使個人和企業可以選擇使用電能的方式和時間，降低能量的浪費和實現電能合理利用，電力企業可以對收集的用電信息進行分析，及時發現存在的問題甚至電力故障，為用戶提供用電咨詢。電表已經從簡單的基本計量向自動抄表、信息采集、自動控制等多功能的趨勢發展。

　　ADI無疑是電能計量領域的開拓者，很早就成功推出了電能計量器件并一直占據領先的市場優勢。作為基本的要求，計量功能依然是智能電表的最重要的，而且對精度、動態范圍等關鍵特性上提出更高的要求。ADI推出的多款高精度電能計量芯片解決了這些計量需求，包括單芯片計量轉換芯片ADE7858、 ADE7868、ADE7878以及ADE7953可以大大簡化系統軟硬件設計。如果需要更高計量精度， AD73360、AD7606 等同時采樣ADC可以實現0.1s—0.2s的高精度計量。

　　除了高精度計量IC，ADI公司的器件幾乎支持計量系統的所有功能，包括隔離、電源管理和多種類型的通信。“智能電表一個重要的功能就是實現電表的自主通信，ADI在這個領域同樣領先，我們一直在做很深入的研發。”Singer指出。據悉，ADI在美國的無線網狀網絡部署方面是射頻集成電路的主要供應商。在國內，ADI利用其基于新型OFDM技術電力線載波通訊解決方案打入市場，該技術與目前電力線通信中常用的FSK通訊協議相比，具有更優越的通信可靠性。

　　圖4：西門子智能電表采用了 ADI公司的Blackfin處理器。

　　“在中國，無線通訊技術和電力線載波技術已經開始應用在電表的抄表與通訊中，將很快過渡到智能電表。ADI在這兩項技術中都有非常強的實力，并都能提供相應的技術解決方案，可以很好的支持中國智能電網的發展。”Singer表示。