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配电自动化和智能电网的新时代挑战

上网日期: 2014年01月06日 ?? 作者: Dave Andeen ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:智能电网? 配电自动化? 模数转换器?

实现配电自动化面临的挑战

过去的电力公司现在分成了发电和配电公司,双方都纷纷在配电网上安装智能电表,以及更改基础设施。管理分布如此广泛的设施面临的主要挑战是什么?Maxim Integrated认为有三个关键领域需要注意,并且这些领域也是电网供应商的机遇:资产保护、电网安全和资产管理。我们对这些领域分别进行简要讨论。

资产保护

资产保护意味着供电公司必须投入高性能元件,可靠监测电网以及保护其高成本资产。通过保护所有资产,供电公司的总体投资将提供长时间有效服务。

配电自动化设备的投资数额巨大,一个变电站的自动化升级成本为1000万至2000万美元。6所以,如果没有长远的项目目标及深入论证,现代化的供电公司不会开始大型升级项目,而项目的成本往往会引起费率调整,以覆盖项目成本。这正是高质量半导体传感器以及优化器件如此重要的原因。这些器件将确保电网正常运行,从而为供电公司的投资提供最有效的保护。

所有并网装置的核心是模拟信号链。配电网中的每个装置都需要进行电测量。最简单的并网装置仅测量电流,而最复杂的继电器则执行全部四象限测量,获得多次谐波。该信号链(图1)7通常包括电压或电流变压器、运算放大器电压基准,以及用于实际电测量的模数转换器。隔离及直流/直流转换器提供必要的保护及系统工作电源。

配电自动化和智能电网的新时代挑战(电子工程专辑)
图1:智能电网方案的核心——信号链中的关键器件。

作为信号链核心的ADC必须提供配电自动化所需的最佳性能。MAX11040K具有24位分辨率和高达64ksps的采样率,具备所要求的高性能。这款4通道ADC同时采样多个通道,防止线路之间的任何同步误差。多片MAX11040K可级联在一起,实现最高32通道采样。

大多数半导体公司采用简单的信号链方框图展示其配电自动化领域的知识,而这种演示是不够的。智能电网所需设备的多样性要求对每个元件及产品具有深入的了解。从相量测量单元到电容组控制器,每个系统的精度和定时要求区别很大,要求器件具有相当的性能指标。

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