智能電網(wǎng)中智能電表的重要性

　　第四代Teridian器件采用專有的隔離技術(shù)(見圖)，利用低成本電流分流器替代電流變壓器和銅饋線。Teridian的最新一代計(jì)量IC集成了計(jì)量和接口功能，結(jié)構(gòu)區(qū)別主要在于多路復(fù)用ADC和用于測量的專用計(jì)算引擎。

　　集成通信功能?

　　到目前為止，絕大多數(shù)分離式和基于SoC的計(jì)量方案，均采用傳統(tǒng)的計(jì)量與通信模塊相分離的方案。這種系統(tǒng)分割主要依據(jù)了AMR行業(yè)的慣例。許多通信基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營商作為獨(dú)立的商業(yè)實(shí)體運(yùn)作，并通過專用的通信模塊提供電表的連接。然而，這種慣例在大型電網(wǎng)中正在開始改變，把通信功能集成到單板設(shè)計(jì)或更高集成度SoC，可以有效降低硬件成本。這不僅降低了智能電表的成本，同時也提高了產(chǎn)品的可靠性。

　　我們目前看到的智能電網(wǎng)在設(shè)計(jì)架構(gòu)上發(fā)生了根大變革，涉及不同的行業(yè)和邊緣技術(shù)，特別是把計(jì)量與通信功能整合到了單一器件。截止2009年，接近50%的智能電表是基于單板設(shè)計(jì)，SoC取代了許多冗余微控制器、存儲器件和接口。此外，許多設(shè)計(jì)中低端收發(fā)器被RF/電力線通信(PLC)調(diào)制解調(diào)器所取代，并將功能強(qiáng)大的協(xié)議處理集成到SoC。

　　如上所述，智能電網(wǎng)正在開發(fā)RF和PLC技術(shù)的應(yīng)用。在美國，家庭連通方案主要采用ZigBee、Homeplug和Wi-Fi (IEEE 802.15.11)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)連通(電網(wǎng))可能采用任何非標(biāo)準(zhǔn)方案，而在通信模塊和設(shè)備(諸如智能電表和家用電器)之間將制定一套標(biāo)準(zhǔn)接口(詳細(xì)信息請參考www.usnap.org)。

　　電網(wǎng)設(shè)備中不可或缺的是安全性和高層互通性(定義為ANSI12.19)，以確保各種智能電網(wǎng)子系統(tǒng)成為互通、安全網(wǎng)絡(luò)。正在開發(fā)的SUN PHY (IEEE 802.15.4修訂)和IEEE 1901技術(shù)致力于制定統(tǒng)一的PLC技術(shù)(http://grouper.ieee.org/groups/1901/)。這些技術(shù)開發(fā)使得人們目前很難預(yù)測主導(dǎo)未來市場的標(biāo)準(zhǔn)。但有一點(diǎn)是確定的，家庭網(wǎng)絡(luò)(HAN)中消費(fèi)者在市場上會有多種選擇方案，通信鏈路之間的橋接方案將很快投放市場。

　　至于安全性，目前HAN(ZigBee、Homeplug)采用的是128位加密方案，電網(wǎng)中可能采用256位加密方案，例如：ZigBee智能能量管理2和802.16 WiMAX。許多AMI設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到了50至100kbps。