1 系統(tǒng)說明

可靠性和從電網(wǎng)中斷狀態(tài)快速恢復(fù)的能力是智能電網(wǎng)的基本要求。具有先進抄表基礎(chǔ)設(shè)施 (AMI) 網(wǎng)絡(luò)的智能電表必須能夠在沒有主電源的情況下持續(xù)運行一小段時間以提醒公用事業(yè)運營商已發(fā)生停電，并提供一個清晰的地圖以指明實際的服務(wù)中斷范圍。這樣一來，運營商就能夠診斷根本原因，部署資源并安排人員來修復(fù)問題，以及盡快為用戶恢復(fù)服務(wù)。

這一系統(tǒng)要求讓智能電表的開發(fā)人員面臨設(shè)計挑戰(zhàn)。電表必須有足夠的本地能量存儲空間，能夠在足夠長的時間內(nèi)為 AMI 網(wǎng)絡(luò)供電，以便所有電表端點都能夠向公用事業(yè)中心機構(gòu)報告自身的狀態(tài)；這一過程會需要幾分鐘時間，具體取決于所涉及的地理和網(wǎng)絡(luò)拓撲。

在采用射頻 (RF) 網(wǎng)狀拓撲的 AMI 網(wǎng)絡(luò)的常見情況下，每個電表節(jié)點都可充當(dāng)任何其他節(jié)點返回中央機構(gòu)的橋梁，因此，要求變得很清晰。為了確保任何斷電的節(jié)點都能夠報告停電狀態(tài)，其他所有節(jié)點都必須準(zhǔn)備好充當(dāng)橋梁，并使斷電通知“跳躍”到數(shù)據(jù)集中器前端系統(tǒng)或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的下一個節(jié)點。因此，在停電后的這段時間內(nèi)，所有電表節(jié)點都必須完全正常運行。

為了滿足這一要求，智能電表通常使用超級電容器來存儲所需的能量。超級電容器提供每 cm³ 的良好能量密度，并在主電源恢復(fù)后立即輕松充電，因此與電池相比是更常見的選擇。

智能電表開發(fā)人員必須平衡好系統(tǒng)在停電期間所需的可用能量與超級電容器及其所需充電和輸出調(diào)節(jié)電路的系統(tǒng)成本。這種平衡的關(guān)鍵點在于盡可能增大從每個超級電容器中提取的可用能量。

本應(yīng)用報告將詳細介紹電表備用電源的擬議架構(gòu)；該架構(gòu)使用低功耗降壓/升壓轉(zhuǎn)換器來管理超級電容器的充電并為系統(tǒng)提供最大可用能量。本應(yīng)用手冊是 PMP30693參考設(shè)計的配套文檔。