淺談ADI智能電網(wǎng)的全程解決方案

中國國家電網(wǎng)宣布將在2020年建成覆蓋全國的智能電網(wǎng)，并且已投入了4萬(wàn)億人民幣用于基礎設計建設。這一宏大計劃的實(shí)施將涉及到新能源發(fā)電、新能源并網(wǎng)接入、大容量能量存儲、特高壓輸電以及數字化變電站、智能計量等廣泛的相關(guān)領(lǐng)域，為全球電力設備企業(yè)打開(kāi)了一個(gè)前所未有的巨大市場(chǎng)，同時(shí)也對半導體廠(chǎng)商和設備廠(chǎng)商提出了更高的技術(shù)挑戰。

　　智能電網(wǎng)的建設中所面臨的關(guān)鍵挑戰有很多，“我們可以看到更多的需求包括高精度的模數轉換器及精密的運算放大器、支持網(wǎng)絡(luò )功能的處理器以及控制器，長(cháng)壽命、寬溫度范圍、高可靠的隔離器件，等等?！痹谧罱匍_(kāi)的“2012產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢媒體研討會(huì )”上，ADI公司技術(shù)業(yè)務(wù)經(jīng)理張松剛（Singer）指出。

　　ADI公司參與能源相關(guān)的半導體解決方案已有超過(guò)十年的歷史，并在2009年專(zhuān)門(mén)成立了從事智能電網(wǎng)和其他能源應用的新機構，從能源計量芯片到全面能源及電力系統各個(gè)環(huán)節的控制系統方案中都有豐富的產(chǎn)品方案，在輸配電、繼電保護、測控系統、電能計量及能量控制等方面一直保持領(lǐng)先技術(shù)優(yōu)勢，并占據著(zhù)很高的市場(chǎng)份額。面臨智能電網(wǎng)逐步全球普及帶來(lái)的巨大機遇，ADI又有怎樣的觀(guān)察？能提供哪些領(lǐng)先的技術(shù)支持呢？

　　圖1：在發(fā)、輸、配、用所有環(huán)節，ADI均能提供領(lǐng)先的技術(shù)解決方案。

　　發(fā)電環(huán)節，新能源前景依然看好

　　NPD Solarbuzz中國項目報告近期指出，許多光伏制造企業(yè)已經(jīng)制訂了宏偉的計劃，準備2012年在國內自主或合作開(kāi)發(fā)數百兆瓦的項目。而不少業(yè)界人士近期也紛紛指出，經(jīng)過(guò)去年下半年的洗牌和下滑，當前光伏市場(chǎng)的成本大幅下降，現在建電站的成本大幅減小，市場(chǎng)又開(kāi)始呈現出火熱的態(tài)勢。在風(fēng)電方面，根據《新興能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃》，僅海上風(fēng)電規劃中，“十二五”時(shí)期中國裝機容量為500萬(wàn)千瓦，2020年裝機容量將達3000萬(wàn)千瓦。

　　盡管以風(fēng)電、太陽(yáng)能光伏為代表的新能源在迎來(lái)快速增長(cháng)的勢頭之后，2011年曾經(jīng)一度面臨過(guò)山車(chē)般的市場(chǎng)景氣逆轉，但不可否認，新能源依然具有美好的發(fā)展前景?！霸诎l(fā)電這一塊，新能源將作為未來(lái)主要趨勢。我們也會(huì )花更多的時(shí)間關(guān)注新能源領(lǐng)域?！盨inger表示，“而目前中國企業(yè)在新能源裝備制造領(lǐng)域占據全球市場(chǎng)領(lǐng)先地位，ADI期待幫助中國企業(yè)在技術(shù)上進(jìn)一步提高競爭能力?！?/P>

　　新能源發(fā)電主要涉及的技術(shù)包括了大功率風(fēng)力發(fā)電機組的設計與組裝技術(shù)、發(fā)電機控制技術(shù)、大功率變流技術(shù)、光伏系統的MPPT控制、光伏逆變技術(shù)和并網(wǎng)技術(shù)等?！霸谶@些方面，ADI都有相關(guān)的技術(shù)提供支持，特別是ADI高精度轉換器和運算放大器保證了新能源的電壓電流的精密測量?！盨inger指出，“例如，對逆變器的母線(xiàn)電流進(jìn)行檢測以及電氣隔離，ADI的AD7400、AD7401因為集成了Sigma-Delta調制器和ADI的專(zhuān)利技術(shù)iCoupler隔離器，可以大大降低系統復雜性，提高了集成度和穩定性。同時(shí)，對于某些利用霍爾器件做隔離的系統，ADI也提供精密ADC作為母線(xiàn)電流檢測的轉換器。另外，對于有些需要做馬達轉速/轉角檢測的應用，由于系統要求穩定性極高，AD2S1210這類(lèi)RDC可以為系統提供一個(gè)簡(jiǎn)便、穩定的正/余旋信號處理轉換通道?！?/P>

　　圖2：ADI在風(fēng)能、太陽(yáng)能以及能源存儲等新能源領(lǐng)域提供了廣泛的解決方案。

電力輸配，新技術(shù)和標準催生大市場(chǎng)

　　“由于新能源發(fā)電的原動(dòng)力不可控，發(fā)電輸出的電能具有波動(dòng)性和間歇性，當并網(wǎng)規模達到一定程度是將會(huì )改變電網(wǎng)的潮流分布，傳統電網(wǎng)的潮流控制將發(fā)生重大改變，會(huì )直接影響電網(wǎng)的穩定性?！盨inger指出。新能源發(fā)電的不確定性，所帶來(lái)的功率波動(dòng)使得電網(wǎng)電能質(zhì)量下降，太陽(yáng)能發(fā)電也會(huì )有孤島效應，采用傳統的電網(wǎng)保護及測控設備都無(wú)法滿(mǎn)足要求，需要更新