【導讀】隨著各類新能源設備不斷增加，低碳環保成為能源行業的主流

，如何有效治理配網電能質量是提高配網可靠、安(an)全(quan)運(yun)行(xing)以(yi)及(ji)推(tui)動(dong)主(zhu)動(dong)配(pei)電(dian)網(wang)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)發(fa)展(zhan)的(de)關(guan)鍵(jian)，對(dui)電(dian)網(wang)質(zhi)量(liang)的(de)管(guan)控(kong)也(ye)要(yao)求(qiu)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)電(dian)力(li)設(she)備(bei)能(neng)增(zeng)加(jia)電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)檢(jian)測(ce)模(mo)塊(kuai)。一(yi)方(fang)麵(mian)，電(dian)力(li)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)大(da)量(liang)接(jie)入(ru)，使(shi)得(de)輸(shu)配(pei)電(dian)網(wang)的(de)電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)呈(cheng)現(xian)新(xin)特(te)征(zheng)、新問題，亟待解決
；另一方麵，用電側負荷的多樣性
、非線性、衝擊性等日益加劇
，電能高效利用迫在眉睫
，這些新問題給電能質量控製技術帶來了機遇與挑戰。

揭秘ADI芯片化電能質量解決方案

良好的電能質量意味著能要保持穩定的供電電壓
，包括穩定的頻率與穩定的幅值，否則可能會導致變壓器效率降低
、破壞電網、電源損壞
、xinxixitongdebengkuidengyixilieshigudefasheng。yinci
，jiancediannengzhiliangbujinnengquebaonengyuandewendinggongying，yenengjinyibutigaodianwangdekekaoxing，tongshitiqianzhenduanshebeishixiaodekenengxing

，tishengjingjixiaoyi。

此ci外wai
，碳tan中zhong和he碳tan達da峰feng目mu標biao所suo驅qu
，構gou建jian以yi新xin能neng源yuan為wei主zhu體ti的de新xin型xing電dian力li係xi統tong已yi經jing成cheng為wei電dian力li行xing業ye轉zhuan型xing發fa展zhan的de方fang向xiang，未wei來lai新xin能neng源yuan高gao比bi例li並bing網wang，電dian力li係xi統tong調tiao節jie手shou段duan不bu足zu的de問wen題ti將jiang愈yu加jia突tu出chu，數shu字zi化hua、智能化有望成為未來新型電力係統發展的重要抓手，將在電力係統的電源
、電網
、負荷、儲能各環節全麵發揮作用。新型電力係統對電能質量監測的需求來自於分布式發電、邊緣計算及電能計量
、電能質量生態係統等多個方麵，例如增加的可再生能源和分布式發電帶來電網波動、逆變器可能會導致電能質量問題，允許邊緣計算監控配電網絡的電能質量等。

新型電力係統對電能質量監測的需求

為應對新型電力係統市場的電能質量監測需求變化，ADI采用高精度多通道多功能計量模擬前端ADE9430做為模擬采樣芯片
，可以實現三相電能計量

、高達40次ci的de諧xie波bo檢jian測ce及ji各ge種zhong電dian能neng質zhi量liang要yao求qiu的de信xin號hao調tiao理li及ji檢jian測ce輸shu出chu
，並bing以yi代dai碼ma軟ruan件jian庫ku的de型xing式shi實shi現xian了le標biao準zhun要yao求qiu的de電dian能neng質zhi量liang檢jian測ce和he分fen析xi的de各ge類lei功gong能neng
，包bao括kuo了le高gao精jing度du的de電dian能neng計ji量liang功gong能neng
、各級諧波分析功能、閃變和三相不平衡等標準要求的內容, 可以滿足模塊化設計和快速推向市場。該方案滿足國際通用的電能質量標準IEC6 1000-4-30 ClassS
，在滿足標準的三相電能計量的同時
，提供了可以運行在MCU上的電能質量軟件庫。

基於ADE9430的電能質量解決方案

作為一款高性能、多相電能和S類電源質量監控IC，ADE9430芯片級解決方案滿足配電網中的各類電能質量監控裝置
、配電變壓器監控及融合終端、新型物聯網電能表、新型物聯網斷路器、數據中心的PDU及UPS、分布式能源監控等目前各類新應用的需求。

bianxieshidiannengzhiliangfenxiyishiduidianwangyunxingzhiliangjinxingjiancejifenxideshebei，keyiduidianwangyunxingjinxingchangshijiandeshujucaijijiance，tongshipeibeidiannengzhiliangshujufenxiruanjian

，duiceliangshujujinxinggezhongfenxi。qishejifangandemonixinhaocaijikeyou2片ADI 16位分辨率8通道同步采樣的AD7606完成。AD7606每個通道包含模擬輸入鉗位保護、可編程增益放大器 (PGA)、低通濾波器、16 位逐次逼近寄存器 (SAR) 和模數轉換器 (ADC)
，AD7606B還包含靈活的數字濾波器、低漂移、2.5 V 精密基準電壓源和基準電壓緩衝器
，用於驅動ADC以及靈活的並行和串行接口。

此外
，AD777xxiliechanpinshixianleyejiezuijiadedongtaifanweiheshujushuchuzonghexingneng，jichenglecaiyangsulvzhuanhuanqi
，jianhuadiannengzhiliangshebeideshejinanti
，kebangzhudiannengzhiliangceliangshebeijinxingdianwangzaoqiguzhangdejiance
，shiqigengrongyimanzuIEC61000-4-30 Class A標準……

多場景應用進一步提高配網電能質量

事實上，在能源領域ADI技術覆蓋了發、輸、用
、配各個環節，針對配網電能質量要求ADI也推出了更多創新方案，例如集中式儲能與家用儲能解決方案

、BMS芯片
、直流充電樁應用與直流電能表方案等。

以儲能係統應用要求為例
，隨著分布式新能源滲透率的逐步提高，加上各類非線性
、衝(chong)擊(ji)性(xing)負(fu)荷(he)的(de)接(jie)入(ru)，敏(min)感(gan)負(fu)載(zai)對(dui)供(gong)電(dian)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)提(ti)出(chu)了(le)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)

，儲(chu)能(neng)作(zuo)為(wei)有(you)功(gong)功(gong)率(lv)存(cun)儲(chu)的(de)介(jie)質(zhi)，可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)平(ping)衡(heng)配(pei)網(wang)有(you)功(gong)功(gong)率(lv)
，很(hen)大(da)程(cheng)度(du)上(shang)解(jie)決(jue)新(xin)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)壓(ya)驟(zhou)降(jiang)、電壓跌落等隨機性
、波動性問題，實現新能源發電的平滑輸出，能有效調節新能源發電引起的電網電壓、頻率及相位的變化
，提高配網電能質量。

ADI BMS係列芯片作為非常成熟的技術已被大量應用於電動汽車及儲能係統中
，在滿足測量精度、被動及主動均衡、安全及可靠性設計上都有突出表現。例如ADI針對鋰電池管理推出的高精度18通道可堆疊設計的專用電池管理芯片ADBMS1818，與LTC6820通信芯片配合可以完美地實現各類BMS係統設計及搭建ESS儲能係統應用
；ADI功率轉換係統級解決方案則包括了針對功率轉換的隔離柵極驅動SiC/IGBT/Si MOSFET方案、CAN/USB/RS-485/SPI隔離通信方案等。

麵向工業儲能應用的BMS方案

對於將來的配電網來說，電動汽車是一個巨大的終端負載，大量電動汽車的無序
、集中充電，將對配電網帶來極大的衝擊，大電流直流快充是電動汽車行業未來發展的必然趨勢。對此ADI同樣提供了充電樁電力計量、直流變換模塊、充電控製器等主要功能模塊解決方案，例如ADuM4136 iCoupler隔離式柵極驅動器可實現150kV/µs的共模瞬變抗擾度(CMTI)，以數百kHz的開關頻率驅動SiC MOSFET

，加上去飽和保護等快速故障管理功能
，設計人員可以正確驅動高達1200V的單個或並聯SiC MOSFET，能夠確保充電機在不犧牲效率的情況下，在功率變換器中實現超高的功率密度。

ADI直流充電樁信號鏈

針對直流計量應用
，ADI的直流電能表設計方案采用了多通道24位的精密ADC AD7779做為采樣核心器件


，精密運放AD4528連接μΩ級電流分流器，用來為小分流信號提供超低漂移、100 V/V放大。通過直接與AD7779 ADC輸入端相連的1000:1比率的電阻電位分壓器，可以精確測量高直流電壓。最後，利用微控製器實現簡單的連續采樣、中斷驅動計量功能
；同時，微控製器還支持係統級接口
，如RS-485
、LCD顯示和按鈕，ADI采用該方案設計了概念驗證的原型表。

為應對能源危機和環境問題，各種新能源發電技術、直(zhi)流(liu)輸(shu)電(dian)技(ji)術(shu)等(deng)已(yi)逐(zhu)步(bu)發(fa)展(zhan)並(bing)推(tui)廣(guang)應(ying)用(yong)，使(shi)得(de)現(xian)代(dai)電(dian)網(wang)逐(zhu)步(bu)形(xing)成(cheng)了(le)集(ji)中(zhong)式(shi)規(gui)模(mo)化(hua)互(hu)聯(lian)大(da)電(dian)網(wang)和(he)分(fen)布(bu)式(shi)電(dian)源(yuan)與(yu)微(wei)電(dian)網(wang)並(bing)存(cun)的(de)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)，其(qi)電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)問(wen)題(ti)也(ye)勢(shi)必(bi)出(chu)現(xian)新(xin)的(de)現(xian)象(xiang)和(he)規(gui)律(lv)。作(zuo)為(wei)精(jing)密(mi)測(ce)量(liang)和(he)電(dian)能(neng)計(ji)量(liang)行(xing)業(ye)領(ling)導(dao)者(zhe)

，針(zhen)對(dui)電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)監(jian)測(ce)ADI可(ke)提(ti)供(gong)豐(feng)富(fu)對(dui)的(de)芯(xin)片(pian)化(hua)及(ji)模(mo)塊(kuai)化(hua)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)，通(tong)過(guo)對(dui)各(ge)類(lei)傳(chuan)感(gan)信(xin)號(hao)的(de)檢(jian)測(ce)和(he)處(chu)理(li)來(lai)得(de)到(dao)係(xi)統(tong)級(ji)的(de)監(jian)控(kong)與(yu)管(guan)理(li)信(xin)息(xi)，以(yi)滿(man)足(zu)市(shi)場(chang)的(de)各(ge)種(zhong)要(yao)求(qiu)，加(jia)速(su)電(dian)網(wang)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)智(zhi)能(neng)化(hua)轉(zhuan)型(xing)。

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