实现智能电网故障的快速、高精度检测

November 22, 2016

Christine Young By: Christine Young
博主,Maxim Integrated

 

美国在19世纪90年代建设电网时,任何人都无法预见到我们现在对电力的依赖程度,这些电力通过输电线、变电站和变压器以及其它系统,才使得我们能够照亮写字楼、观看流媒体等。这正是智能电网技术对当今的能源需求至关重要的原因——那就是实现自动化、供电公司与客户之间的双向通信,以及检测整个输电线路。

长运行时间和高可靠性比以往任何时候都重要,那么我们如何快速、高精度检测和修复电网故障呢?

该问题是中国的燃眉之急,这毫不奇怪,中国的电力基础设施发展和智能电网技术都处于世界领先地位。电力公司需要更加有效的电流故障传感器方案。构建其自身的方案要求集成多种元件,包括微控制器、放大器、模/数转换器(ADC)等复杂而昂贵的项目。

其关键标准是什么?功耗极小的方案,因为电力线上的传感器通常由电池供电或附近的光纤供电(一般情况下,变电站不能提供电流传感器工作所需的电源,因为变电站普遍是110VAC/220VAC电源)。高性能和高精度也非常重要,因为传感器评估的是电网在故障以及正常工作条件下的健康状况。

电流故障传感器技术如何使电网更智能

电力公司在Maxim的电子电流变压器/电子电压变压器(ECT/EPT)中找到了答案。这款电流故障传感器即MAXREFDES38#,可安装在电网上的多个位置,提供详细的结果,帮助电力公司更快地采取措施,保证正常供电(图1所示为该参考设计的系统板)。

MAXREFDES38#系统版 MAXREFDES38#参考设计提供ECT/EPT电流故障传感器。 放大+

 

集成的元件包括三通道模拟开关、四通道高精度低功耗缓冲器、16位全差分ADC,方案的工作功耗一般小于85mW,大小与信用卡相当。该模拟前端的精度也非常高,使其可理想用于要求低功耗、高精度数据转换的故障传感器应用。

实际上,这样的电流故障传感器可集成到较老的电力基础设施,使基础设施变得更智能。通过增加智能传感器,电力公司可降低断电造成的费用。