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解决智能电网难题

爱特梅尔公司Jesus Teijeiro?? 2013年04月12日 ?? 收藏0
我们常常注意到智能能源、智能电网智能仪表在不同地区所使用的技术和方法方面存在着显着的差异,诸如爱特梅尔这样的全球性企业如何实施策略来提供适用于广泛的全球客户基群的多个产品组合呢?而近年来,大中国区,以至整个亚太地区都是一个极为重要的区域市场。

然而,如果从硬件的角度出发,仔细分析所有的要求,最终会发现,使用不同的软件配置可以应对大多数差异,所以市场上可以使用的平台之间仅仅存在某些细微差别。在窄带电力线通信(PLC)领域,我们看到有三个主要的全球性标准:G3-PLC、PRIME和IEEE1901.2,因此我们的战略是提供具有极高成本效益的硬件解决方案,不但拥有最佳的性能,而且具有支持这些主要标准或类似标准的变化的充足的灵活性。

就中国市场而言,要评估现有的解决方案,并决定是否采用某些全球标准或开发适合其需求的新标准需要一定的时间。无论在任何情况下,爱特梅尔的解决方案都具有足够的灵活性来支持任何选项。中国是爱特梅尔的战略市场之一,爱特梅尔在制定产品发展蓝图时非常重视中国市场。

爱特梅尔独特的电力线通信 (PLC) 产品

虽然,智能电网其实就是一个电网,包括了各种技术和解决方案,但爱特梅尔是电力级通信 (PLC) 技术的重要推动厂商,其PLC技术是现有技术类型中最先进的技术之一,在通信能力方面具有独特性,在使用Class-D功率放大器的基础之上,具有独特的低功率性能和高灵敏度。

但是,我们取得成功的主要原因也许是我们的系统方法,帮助电力企业和客户分析其运作区域特定的电力线状况,以便定义最适合他们的系统方法。然后,我们会提出最佳的硅器件、软件栈和硬件参考设计,从而得到满足其特定需求的高效系统。

在基于正交频分复用技术(orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM)的全新窄带技术发展浪潮中,爱特梅尔是领军企业。我们与一家西班牙电力企业Iberdrola一起工作了一年,并与PRIME联盟的其它成员一起开发PRIME标准。此外,爱特梅尔也是G3-Alliance的成员,同时还承担了亚洲地区包括中国、印度、马来西亚和印度尼西亚的研究活动和试生产项目。这些地区的电力线状况与欧洲和美国完全不同,如果要建立一个稳健、高效的自动抄表基础架构(Automatic Metering Infrastructure, AMI),需要特别的方法。

其它智能电网技术

当然,ZigBee等低功率无线协议,使用传感器网络中的无线网格(wireless mesh)等技术,将在实现智能能源联网基础架构方面发挥重要的作用。爱特梅尔在这个领域大力投资,其中一个突出的例子是近期与Exegin Technology达成协议。某些地区,比如欧洲、北美和亚洲,特别是印度,显然是无线解决方案的热点市场,而爱特梅尔也是这些市场的重要厂商。但是,最终的智能电网是各种技术的组合,使得系统具有真正的智能,所有拥有最好的技术是很重要的,而拥有能够轻易集成的全系列通信解决方案也是非常重要的,爱特梅尔提供了一组此类技术,例如,爱特梅尔最近收购了Ozmo, Inc.,成为了超低功率Wi-Fi Direct解决方案的领导厂商。

业界普遍同意自动抄表(Automatic Meter Reading, AMR)和先进计量基础设施(Advanced Metering Infrastructure, AMI) 系统正处于开发之中,有时候,业界声称使用多电力企业通信单元(multi-utility communications unit, MUC)和连接到数据集中器的通信网关来替代计量系统具有一定的优势;而爱特梅尔则认为MUC和网关在某些情况下是非常有用的解决方案,比如不允许使用局部数据集中的场合,或者管理机构不允许DSO访问用户数据的场合。爱特梅尔拥有基于ARM9内核的丰富微处理器产品,以及基于ARM Cortex-A5的全新产品系列,它们是此类基础架构的完美补充产品,我们还为基于电力线的产品提供某些参考设计。

在过去几年中,爱特梅尔一直进行战略性投资,以确保在计量领域占有领导地位,而且,业界认可爱特梅尔是主要的市场技术推动厂商之一。最近,爱特梅尔收购了IDT的智能计量产品线,这是一项非常重要的收购,而其中收购用于单相和多相电力仪表的IDT-developed Metrology Analog Front End (AFE)和SoC器件更尤其重要。获取这些技术意味着爱特梅尔智能能源产品系列现在已经完备,我们已经拥有用于微控制器、存储器和无线和电力线通信SoC的极好解决方案。利用这些从IDT获取的智能计量产品系列,爱特梅尔完成了智能能源仪表的开发,并采用另一个步骤来巩固在计量市场的品牌形象。

爱特梅尔In-Home显示单元

然而,无论在智能电网中部署多少“智能”技术,智能电网的重要组成部分是智能消费产品,看看政府和电力企业在减少二氧化碳排放和电力消耗方面的投入,这是非常有趣的,所有这些努力都包括试图为消费者创建能量节省金钱,但是,在大多数情况下,这些倡议都忘记了重要的一点:必需有效地显示个人或企业节省了多少电能。如果用户没有意识到正在浪费电能,要改进状况是非常困难的。我们的观点是首先引导社会来了解我们使用电能的效率是多么的低,而且,IHD正是具有这项作用的设备 (没有人会想在特定的时间走到户外来了解当时使用了多少电能),爱特梅尔正在开发有助于发展低成本IHD的硅产品和协议,可以与系统轻易集成。也许,有些时候我们需要与管理机构进行讨论,强调需要改进过时的法规。

安全的智能电网

有批评家称,智能能源在基础上是非常不安全的,使得客户和消费者的隐私被侵入,最近的Stuxnet蠕虫常常被引用为SCADA系统易于遭受互联网攻击的例子。实际上,安全性是智能电网的主要考虑因素之一,大多数解决方案基于开放的公共标准。爱特梅尔拥有广泛的加密产品和安全付款方法的背景知识,这些所获得的知识已经运用在我们的智能能源产品中。

所有新的标准,无论是已开发的,还是正在开发的,均具有安全特性,市场现有大量能够保护消费者数据和数据传送的安全机制,但问题是“为何业界不使用所有这些已有的资源呢?”,我个人看来,在智能电网形成的早期,业界普遍认为担心安全性是过早的,因此所有的工作都是以促使智能电网运作为目标,但今天情况已经完全不同了,安全特性成为一个重要的考虑因素。因此,在所有主要的产品部署中,不具备此类安全保护特性的解决方案将无法得到重视。

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