利用高性能同时采样ADC降低高级电力线监测系统的成本

摘要：人们对电力需求的增长以及节能意识的增强使得全球在电力传输基础架构领域的投资迅速增长，这也带动了高级电力线监控系统在单相和多相应用中的市场，使其成为新一代“智能电网”的关键技术。随着对系统性能的要求越来越严格，设计人员开始在电力线监测或多通道SCADA (管理控制和数据采集)系统中关注同时采样、多通道、高性能ADC的使用。
利用高性能同时采样ADC降低高级电力线监测系统的成本
Martin Mason, 业务总监，高精度ADC 事业部
Oct 29, 2009

摘要：人们对电力需求的增长以及节能意识的增强使得全球在电力传输基础架构领域的投资迅速增长，这也带动了高级电力线监控系统
在单相和多相应用中的市场，使其成为新一代“ 智能电网” 的关键技术。随着对系统性能的要求越来越严格，设计人员开始在电力线监测
或多通道SCADA ( 管理控制和数据采集) 系统中关注同时采样、多通道、高性能ADC 的使用。

本文还发表于Maxim 工程期刊，第67 期(PDF, 5MB) 。

类似文章发表于EDN 杂志的网站，2009年8 月18 日。


引言
一个高级电力线监控系统通常由功率监测、负载均衡、保护以及表计功能组成，这一架构能够使电力得到有效传输，用户充分利用电力
资源，保证电网的高效运转。随着电力的有效传输，高级电力线监测系统能够预测电力需求、检测并报告故障条件，还可以记录、动态
均衡负载以节省能源，监测( 和控制) 电力传输质量、协助保护设备。

为了实现这些系统监控功能，需要使用ADC ( 模/数转换器) 监测多相电压和电流。此外，为了满足各种标准的苛刻要求，测量并优化功
率因数损耗，这些转换器必须能够同时同步采样三个通道( 以及零相通道) 。考虑到对单个转换器进行同步比较困难，厂商在单一封装内
集成了多路同时采样ADC 。如果需要更高集成度的方案，可以选择定制ASIC 同时采样转换器。


性能测试―当地标准与国际标准的要求
不同的国际标准对电能测量精度的规定不尽相同，这为电力线监控系统的开发带来一定的难度，所设计的产品很难得到普遍认同。供电
量的测量特性必须满足当地标准或国际标准的规定。EU ( 欧盟) 标准EN 50160 、IEC 62053 和IEC 61850 对于现代电力监控系