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智能電網與能源參考設計

用于塑殼斷路器 (MCCB) 的低功耗、低噪聲模擬前端設計

高壓 12V-400VDC 電流感測參考設計

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 (IoT) 時，想仔細看看IoT將如何使電網更加智能（反之亦然），在整個基礎設施和住宅內提供更多的信息，實現更佳的互聯(lián)互通。通過IoT，用戶、制造商和公共事業(yè)服務供應方將揭示一種全新的方法來管理設備，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與你的住宅連接在一起的實現方式。

在全球都在關注能源管理和節(jié)能的當下，IoT將把智能電網的連接優(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，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節(jié)，并且連接至傳感器來監(jiān)視用戶數、光照條件以及更多參數。但是，這一切都源自一個更加智能和互連程度更高的電網。

智能電網使IoT成為現實的第一個關鍵步驟是大量采用智能儀表。目前已經連接了數百萬個儀表，并且互連電網的勢頭仍在增長。然而，要發(fā)揮其最大潛能，智能電網的第一步是從機械電表向智能電子儀表的轉變，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%，目前現場已經安裝了數百萬個電表，與電網互連并定期通信。從本質上說，電表正在將它們的功能從電能計量設備擴展成為雙向通信系統(tǒng)。

現代的電子儀表必須符合特定的標準才能在智能電網和IoT中發(fā)揮如此關鍵的作用。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網狀網絡。然而，根據國別和電網屬性的不同，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成為現實需要更大量的產品組合，能夠支持從有線到無線，而有時需要將二者結合起來。

第二，儀表需要通過住宅內顯示器或網關將有用的能耗信息傳送到屋內。這些信息使得用戶相應地調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，以實現更大的覆蓋范圍，或者混合RF和PLC的組合實現。所以，本質上說，電表正在成為智能傳感器，用于在住宅和樓宇內外進行雙向通信的IoT，以網狀網絡的方式互連，同時將基本能量數據報告給公共事業(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、網絡安全、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，智能電網在支持IoT方面發(fā)揮了關鍵作用—但這只是開始。將樓宇和住宅中的設備連接在一起是發(fā)揮智能電網全部優(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向用戶提供。專用家庭能源網關、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和IoT所帶來的益處。

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