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TI 智能电网解决方案为中国智能电网发展注入新力量

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4月20日,雅安地区发生7.0级地震。震中芦山县的电力系统损毁严重,全线电网崩溃,抢修难度非常大。据报道,雅安电网总计220千伏输电线路跳闸12条、220千伏母线跳闸7条。宝兴电网、芦山电网、天全电网垮网,初步统计共损失用电负荷20万千瓦。成都、西昌、内江、阿坝供区部分线路、变电站等供电设施受到影响。金堂 、白马、龙头石、泸定等发电机组跳闸16台,损失出力191.7万千瓦。国家电网启动应急预案,紧急驰援。

 

这为中国亟待升级整改的电网又一次敲响了警钟。智能电网虽被提及多年,目前很多复杂的智能电网项目正在进行中,但缺口仍是巨大的。

智能电网仍然是最近5—10年里越来越热的话题。根据派克调查机构的最新报告,全球智能电网技术市场将从2012年的330亿美元增长到2020年的730亿美元,8年间,市场累积达到4940亿美元。

所有这些问题的解决,都需要半导体技术参与其中。

TI作为半导体的领军企业,结合自身一流的嵌入式、模拟、无线连接技术,致力于打造智能电网的完整解决方案,顺应未来智能电网的发展需要。TI智能电网解决方案面向智能电网基础设施(包括集中器、电源监控与保护、可再生能源、HV电路断路器)、智能电表(电表、水表、气表、热量表、热量分配表)、智能家庭及楼宇(物联网、IHD/网关、恒温器、智能家用电器、需求响应单元、电路断路器、充电电动车辆),着力解决提高电网传输效率、网络安全性以及电能使用习惯的消费模式引导等方面的问题。

众所周知,TI具有完整的信号链处理产品,包括嵌入式处理器和相关模拟产品。嵌入式处理器包括16位、32位MCU处理器,DSP,基于ARM核的处理器以及多核DSP+ARM的多处理器,模拟包括电源的管理、线性逻辑、高性能模拟器件,以及国半的模拟芯片系列。TI智能电网团队依托于TI所有的产品线,针对智能电网上的特定终端设备开发相关的硬件和软件解决方案。TI也参加了IEEE和IEC协会,希望去影响标准组织的技术发展目标。

 

本次发布会TI推出面向多相位智能电表全面集成型SoC、智能数据集中器、家庭能源网关解决方案。

 

在智能表计方面,TI切入已有15年时间,拥有电表、气表、水表等流量表的各种解决方案,已发货8000万片。2012年第四季度推出智能仪表评估板,包括计量、应用处理器、WiFi、RF、预付费NFC、PLC等模块,客户可以根据需要选择相应的模块进行开发。除了提供标准化的硬件模块,TI也提供相关的软件库、窄带PLC通讯、PRIME  G3和P1901.2软件协议栈,打包成了一个客户不用考虑底层具体通讯的协议栈,只需要开发相关应用程序,极大地缩短了开发周期。

 

 

 

 

 

TI智能电表SoC方案把电表计量和电表主控部分结合在一起,在欧美应用得多一些。中国因为成本和电表安全性关系,主推分离方案,分离的计量芯片和主控芯片,TI也有分离的计量芯片和主控芯片,但SoC对市场更有利,TI也会通过各种渠道逐步推广。

 

 

 

对于智能电网的PLC电力载波通信, 目前应用还是以FSK调制方式居多。TI的解决方案既可以支持FSK也可以支持OFDM(正交频分复用)技术。OFDM在相对比较宽的带宽上进行信号传输,可以有效地抵抗在某些频带上的干扰,可以使信号在最终接收端,通过信号收集、能量采集恢复信号,而且OFDM技术能跨越多个变压器。FSK调制方式,一旦有干扰后就无法进行数据通信。

TI主推的OFDM技术,在中国的商用化还需要通过更多的试验和市场推广,需要一个过程。但TI信心满满,TI 智能电网业务部市场营销经理James Hao说到:“FSK更像以前的GSM,OFDM类似于现在的3G,对电力线载波技术来讲是不同代的技术,可以看到的是在欧洲,PRIME已经在欧洲大规模商用,在日本、北美、东南亚很多国家都已经开始建G3试验网,也在测试这个技术。我相信国家电网会有这样的考量,逐渐用一些新的技术取代旧的技术。”

 

 

 

James Hao认为家庭能源网关目前还在探索阶段,需要统一标准。