目前，配電自動化被認為是電網智能控制功能向配電方向的延伸和超越……可通過智能電網實現(xiàn)。配電自動化的優(yōu)勢被廣泛接受，但并沒有使成功實現(xiàn)或可靠性變得簡單，這些是大范圍廣泛應用的嚴重挑戰(zhàn)。

實現(xiàn)配電自動化面臨的挑戰(zhàn)

過去的電力公司現(xiàn)在分成了發(fā)電和配電公司，雙方都紛紛在配電網上安裝智能電表，以及更改基礎設施。管理分布如此廣泛的設施面臨的主要挑戰(zhàn)是什么？MaximIntegrated認為有兩個關鍵領域需要注意，并且這些領域也是電網供應商的機遇：資產保護、電網安全。我們對這些領域分別進行簡要討論。

資產保護

資產保護意味著供電公司必須投入高性能元件，可靠監(jiān)測電網以及保護其高成本資產。通過保護所有資產，供電公司的總體投資將提供長時間有效服務。配電自動化設備的投資數額巨大，一個變電站的自動化升級成本為1000萬至2000萬美元。6所以，如果沒有長遠的項目目標及深入論證，現(xiàn)代化的供電公司不會開始大型升級項目，而項目的成本往往會引起費率調整，以覆蓋項目成本。這正是高質量半導體傳感器以及優(yōu)化器件如此重要的原因。這些器件將確保電網正常運行，從而為供電公司的投資提供最有效的保護。

所有并網裝置的核心是模擬信號鏈。配電網中的每個裝置都需要進行電測量。最簡單的并網裝置僅測量電流，而最復雜的繼電器則執(zhí)行全部四象限測量，獲得多次諧波。該信號鏈通常包括電壓或電流變壓器、運算放大器、電壓基準，以及用于實際電測量的模數轉換器。隔離及直流/直流轉換器提供必要的保護及系統(tǒng)工作電源。

作為信號鏈核心的ADC必須提供配電自動化所需的最佳性能。MAX11040K具有24位分辨率和高達64ksps的采樣率，具備所要求的高性能。這款4通道ADC同時采樣多個通道，防止線路之間的任何同步誤差。多片MAX11040K可級聯(lián)在一起，實現(xiàn)最高32通道采樣。

大多數半導體公司采用簡單的信號鏈方框圖展示其配電自動化領域的知識，而這種演示是不夠的。智能電網所需設備的多樣性要求對每個元件及產品具有深入的了解。從相量測量單元到電容組控制器，每個系統(tǒng)的精度和定時要求區(qū)別很大，要求器件具有相當的性能指標。

安全

由于所有配電網的基礎設施都必須能夠預防網絡攻擊，所以電網及其數據的安全性至關重要。安全性是當今先進配電系統(tǒng)中討論最多的話題。討論往往集中在網絡安全和加密，盡管加密非常重要，但并不是現(xiàn)代化的靈丹妙藥。系統(tǒng)安全方案利用高級物理安全實現(xiàn)無可比擬的低成本IP保護、預防克隆以及外設安全認證。8雙向安全認證、多層加密和物理篡改檢測全部預防電網遭受網絡威脅：硬件、數據傳輸及數據存儲。

在保護硬件時，安全策略考慮從制造到安裝直至銷毀的整個產品生命周期。必須組合采用安全硬件和安全保護方案。防止制造合作伙伴訪問私匙或者防止開發(fā)攻擊系統(tǒng)的途徑非常重要。2012年初期波多黎各曾發(fā)生完全違反保密協(xié)議的事件，完全破壞了當地新部署的電網。安裝期間，必須對安全資產實行嚴格認證，最好是雙向認證，以及質詢和應答，以確保合法性。這樣的相互認證將確認無論是裝置還是軟件在制造期間未經篡改，尤其是處在第三方承包商時。工作期間，需要采用物理安全確保系統(tǒng)不容易被篡改。為防止通過攔截、更改，或者利用能夠打開或關斷電力的通信消息進行篡改，也必須采用多層加密。

更多資訊：請咨詢電力設備行業(yè)