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智能電網(wǎng)與能源參考設(shè)計

用于塑殼斷路器 (MCCB) 的低功耗、低噪聲模擬前端設(shè)計

高壓 12V-400VDC 電流感測參考設(shè)計

用于 G3-PLC 電力線通信的模塊上系統(tǒng)（CENELEC 頻段）

我這周在瀏覽物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 時，想仔細看看IoT將如何使電網(wǎng)更加智能（反之亦然），在整個基礎(chǔ)設(shè)施和住宅內(nèi)提供更多的信息，實現(xiàn)更佳的互聯(lián)互通。通過IoT，用戶、制造商和公共事業(yè)服務(wù)供應方將揭示一種全新的方法來管理設(shè)備，并最終節(jié)省資源和開銷。讓我們看一看世界上的智能電表將智能電網(wǎng)與你的住宅連接在一起的實現(xiàn)方式。

在全球都在關(guān)注能源管理和節(jié)能的當下，IoT將把智能電網(wǎng)的連接優(yōu)勢擴展到公共事業(yè)供應方所完成的配電、自動化和監(jiān)視之外。住宅和樓宇內(nèi)，管理系統(tǒng)的使用將幫助用戶監(jiān)視他們自己的用量并調(diào)整使用習慣。這些系統(tǒng)將最終通過在非高峰用電時間運行來自動調(diào)節(jié)，并且連接至傳感器來監(jiān)視用戶數(shù)、光照條件以及更多參數(shù)。但是，這一切都源自一個更加智能和互連程度更高的電網(wǎng)。

智能電網(wǎng)使IoT成為現(xiàn)實的第一個關(guān)鍵步驟是大量采用智能儀表。目前已經(jīng)連接了數(shù)百萬個儀表，并且互連電網(wǎng)的勢頭仍在增長。然而，要發(fā)揮其最大潛能，智能電網(wǎng)的第一步是從機械電表向智能電子儀表的轉(zhuǎn)變，其目的是建立儀表和公共事業(yè)供應方的雙向通信。

美國的智能電子儀表的采用率接近50%，目前現(xiàn)場已經(jīng)安裝了數(shù)百萬個電表，與電網(wǎng)互連并定期通信。從本質(zhì)上說，電表正在將它們的功能從電能計量設(shè)備擴展成為雙向通信系統(tǒng)。

現(xiàn)代的電子儀表必須符合特定的標準才能在智能電網(wǎng)和IoT中發(fā)揮如此關(guān)鍵的作用。首先，儀表需要在住所和樓宇中將能耗信息報告給公共事業(yè)單位。在美國，合適的解決方案是低功耗RF (LPRF) 通信，使用的是Sub-1 GHz網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。然而，根據(jù)國別和電網(wǎng)屬性的不同，無線解決方案也許不是最佳選擇，比如說在西班牙或法國等使用有線窄帶正交頻分復用 (OFDM) 電力線通信 (PLC) 的國家。沒有放之四海而皆準的互聯(lián)互通解決方案。使IoT成為現(xiàn)實需要更大量的產(chǎn)品組合，能夠支持從有線到無線，而有時需要將二者結(jié)合起來。

第二，儀表需要通過住宅內(nèi)顯示器或網(wǎng)關(guān)將有用的能耗信息傳送到屋內(nèi)。這些信息使得用戶相應地調(diào)整用電習慣并降低這方面的開銷。在美國，ZigBee標準與智能能源應用系統(tǒng)組合使用。其他像英國或日本等國，正在評估Sub-1 GHz RF或PLC解決方案，以實現(xiàn)更大的覆蓋范圍，或者混合RF和PLC的組合實現(xiàn)。所以，本質(zhì)上說，電表正在成為智能傳感器，用于在住宅和樓宇內(nèi)外進行雙向通信的IoT，以網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的方式互連，同時將基本能量數(shù)據(jù)報告給公共事業(yè)單位。

此外，智能儀表需要支持諸如動態(tài)定價、需求響應、遠程連接和斷開、網(wǎng)絡(luò)安全、無線下載和安裝后升級等高級功能，這樣的話，公共事業(yè)供應方也就沒有必要為每個儀表都派遣一名技師了。

如你所見，智能電網(wǎng)在支持IoT方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用—但這只是開始。將樓宇和住宅中的設(shè)備連接在一起是發(fā)揮智能電網(wǎng)全部優(yōu)勢的下一件要做的事，而很多創(chuàng)新型解決方案和便利化應用已經(jīng)向用戶提供。專用家庭能源網(wǎng)關(guān)、智能應用中心或能量管理系統(tǒng)將使用戶更快地感受到互連電網(wǎng)和IoT所帶來的益處。

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