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摘要：隨著微機保護、計算機、網絡以及通信技術的廣泛應用，90年代，變電站自動化取得實質性進展，逐漸發展成綜合自動化變電站。近年來，數字化技術不斷進步，IEC61850標準在國內大范圍推廣應用，基于IEC61850的數字化變電站快速成長起來。 智能電網是將現代信息系統融入傳統能源網絡構成的新電網系統，從而使電網具有更好的可控性和可觀性，解決傳統電力系統能源利用率低、互動性差、安全穩定分析困難等問題，從而實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的目標。 1.1智能變電站如何實現智能化? 智能電網作為未來電網的發展方向，滲透到發電、輸電、變電、配電、用電、調度、通信等各個環節。而在上述這些環節中，智能變電站無疑是最核心的一環。 智能變電站是由智能化一次設備和網絡化二次設備分層構建，是實現變電站內智能電氣設備間信息共享和互操作的現代化變電站。智能化一次設備主要包括智能變壓器、智能高壓開關設備、電子式互感器等。例如：智能變壓器與控制系統依靠通信光纖相連，可及時掌握變壓器狀態參數和運行數據。 在實現一次設備實現通訊的基礎上，網絡化二次設備分層構建還需要一個具有廣泛適用性、功能強大的通訊協議，使各種設備能通過協議實現互操作，才能讓變電站的智能化變為可能。這個通訊協議就是IEC61850。IEC61850標準實現了智能變電站的工程運作標準化，使得智能變電站的工程實施變得規范、統一和透明。通過對設備的一系列規范化，使其形成一個規范的輸出，實現系統的無縫連接。 1.2各種設備之間互操作的可靠性 安全和可靠永遠是電網系統不可逾越的原則，而眾多不同廠家的設備連接到一起，設備之間互操作的可靠性問題也是一個難關。為了保證整個智能變電站系統的可靠性運行及響應速度，必須依靠變電站驗收時各種試驗及系統聯調。由于智能變電站的設備分為過程層、間隔層、站控層3層，因此智能變電站的驗收應根據智能變電站的特殊性，在驗收時需制定相應驗收計劃。總的來說，智能變電站的驗收項目主要有過程層設備驗收、站控層設備驗收及主要系統功能驗收等項目。 作為智能變電站調試、檢測最重要的工具之一，DT6000系列智能變電站光數字測試儀，可用于保護測控裝置、智能終端、合并單元、互感器等設備的快捷測試。DT6000系列光數字測試儀集多種功能于一體，輕松完成間隔層、過程層的保護測控裝置、合并單元、互感器和光功率測試，幫助智能變電站工作人員驗證各種設備之間互操作的可靠性。 存器中，或直接映射到AMBA結構中(AMBA即高級微控制器總線架構)的能力，避免了循環和電源等待周期。 l 將ADC電源管理特性(內部電源島等)集成至SoC電源管理系統中的能力 3. 性能分級 本例考慮了這樣一種情況：某個傳感器的讀數所需精度可以根據系統狀態而變化。例如，當一個圖像傳感器檢測到沒有任何活動時，較低的精度是可以接受的。然而，當有活動被監測到時，可能就需要更高的精度。 這項知識可以被用來降低功率損耗：數據采集速度和ADC性能等級在非活動期間可以降低，而僅在需要更高精度時才升高。 這種技術依賴于以下ADC特性： l 帶有相應功耗降低措施的不同精度選項 l 動態的采樣率控制，以及功耗和采樣率成比例降低 4. 高輸出阻抗傳感器 本例考慮了這樣一種案例：使用開關電容技術來實現現代的ADC。為了實現一種簡化的電路分析，這些ADC的前端采樣級可以被簡化為一個電容器(采樣單元)和一個非線性電阻(開關)。傳感器本身可以被簡化為一個電壓源和一個串聯電阻(輸出阻抗)(圖4)。 圖4簡化的ADC輸入電路和傳感器原理圖 當電路閉合時，傳感器就充當一個加載采樣電容的源，時間常數τ=RC。如果傳感器輸出阻抗很大，那么時間常數也大，可能就沒有足夠的時間來建立采樣電容的電壓到一定精度。 避免這種限制的一種方式是在傳感器和ADC之間插入一個低輸出阻抗的緩沖器。然而，這種解決方案會因為緩沖器本身消耗的電能而導致大量額外功耗。 一種理想的解決方案是延長ADC的采樣時間以適應所需的建立時間。如此一來，就不需要緩沖器了，同時功耗也降低了。(圖5)。 這種技術依賴于以下ADC特性： l 可編程的采樣時間，它可以根據傳感器決定的設置要求而調整，既可以為高阻抗傳感器而延長(避免額外的緩沖器)，也可以為低阻抗傳感器縮短(使ADC能更早進入關斷模式，或開始一個新的轉換周期)。 圖5延長采樣時間以適應高阻抗傳感器 總結 了解模擬接口的特性和使用案例，可以幫助設計人員大幅度地降低物聯網SoC設計的功耗。 通過集成與傳感器連接的ADC，可以實現功耗降低。集成的ADC有如下特性：最低的靜態功耗，即隨速度的降低而實現功耗最小化;多種性能模式，其中隨著性能設置的降低而實現功耗最小化;多種功耗模式，以及在它們之間的快速轉換、且不會損失精確度和性能的能力。 設計人員必須重視這些特意提供的使用案例，并利用集成ADC的先進低功耗技術和其它特性，來實現額外的功耗降低，同時滿足性能要求。 |
