电网监控的最新方案分析

中心议题：
    * 电网监控的最新方案 
    * 简介满足电网监控要求的最新16位、8通道同步采样SAR ADC
解决方案：
    * 16位精度 
    * 同步采样
 

在电网、电力管理系统、自动化变电站中为了节约能源、提高效率、减低尖峰时间用电，需要对电网进行精确监控。

为了节约能源、提高效率、符合国际标准，对电网监控所用电子器件提出严格的要求。

电网监控对电子器件的要求

16位精度

电网传输示意图示于图1。根据欧洲EN50160标准，电网必须能测量6kV瞬态电压。而国际IEC62053标准要求220V精度为±0.2％，设计容限为0.06％，即0.06％×220V＝0.132V。

对于6kV瞬态电压要求动态范围：20log(6000/0.132)＝93dB，即要求器件有16位精度。

同步采样

电力线不平衡电感和电容负载引起相移，导致电网传输效率低。为提高效率需检测此相移。由于不平衡负载导致电压和电流失相，所以需要电压和电流精确的同步采样以提供实现相位同步的数据。1个8通道、同步采样ADC可以测量4个电压和4个电流(3相加零线)。所以，这是电网获得更大传输效率，保证相位同步的最容易的方案。

MAX 11046

为满足上述电网监控的需求，Maxim公司最近推出16位、8通道同步采样SAR ADC11046，其特性如下：

●特高的输入阻抗(1GΩ)，消除了系统中昂贵的精密运放；

●真正的双极性信号，从而消除了所需的电平移位器；

●单电源；

(上述3项特性节省了成本和电路板尺寸。)

●8通道同步采样，这可使相位匹配到效率所需的最佳功率因数。这种性能也加速产品上市，不需要复杂的相位调节固件；

●高信噪比(SNR)，高于IEC62053标准Class0.25精度；

●±20mA箝位，此性能具有防电涌信号，可简化外部保护电路；

●±5ppm/℃参考，此性能可保证在不同温度时的测量稳定性。

MAX11046系统设计实物图示于图2。

结语

电网监控用的最新MAX11046具有高精度和16位转换性能；能够满足最新的、更严格的行业标准；8路同步采样使得硬件设计更为简便；高阻抗输入节省了昂贵的高精度运放，使电路板更为简化。MAX11046是一种新的电网监控方案。