亚德诺半导体，超越一切可能 阅读原文 特高压是指特高压输电，通俗的讲就是 1000 千伏（KV）交流和 +/-800 千伏（KV）直流及以上的高电压等级输电线路，它的最大特点是可以长距离、大容量、低损耗输送电力。这个电压等级也是目前世界上用的比较多的长距离输电线路。我们在中学物理里学过，功率等于电压乘与电流；对于为什么要特高压大家可以这样理解，为了能长距离传输电力，在电缆截面积同等的情况下（保证传输最大电流），要想尽可能传输更多的能量，就只有把电压等级提高才能做到了。我们也可以把特高压输电看成是「电力高速公路」。 交流输电指的是直接把发电厂生产的三相交流电直接升压到传输高电压并输送到远方，它需要至少三根传输线（三相电），特高压交流输电比已有的超高压交流输电有更高的经济性；而直流输电是需要把发电厂生产的交流电先变换成高压直流再输送到远方，在使用侧再转换成交流电或直接降低电压等级来用，它的传输可以只用一根传输线（另一端是大地），特高压直流输电系统中间不落点，可点对点、大功率、远距离直接将电力送往负荷中心，对于远距离具有更高的经济性。 我国国土面积大、幅员辽阔，主要的能源（近 80%）集中在西部和北部地区，包括了石油和煤炭资源（可用于火力发电）、水利资源（水力发电）、风能（风力发电）、太阳能（太阳能发电）、热能（热能发电）的大量的可利用资源；而我国的人口密集区及经济发达地区多半集中在东部、南部和沿海地区，这些地区是用电的高峰区域；所以我们面临的主要问题是怎样把西部地区的电力安全可靠地输送到东部地区。长距离特高压输电是解决这一问题的答案。我们从上个世纪就开始发展长距离输电技术，电压等级不断的提高，从 110KV、220KV、330KV、500KV、750KV 的高压和超高压交流输电提高到 1000KV 及以上的特高压交流输电，同时在引进技术的基础上也自主研发并发展了从 +/-500KV 超高压到 +/-800KV 的特高压直流输电。中国的智能电网建设也在不停地推进特高压输电的建设，到目前已建成了多条东西南北纵横交错的特高压长距离输电线路结构，从而基本上解决了我国能源结构不平衡和不合理的问题，并在进一步规划去建设和发展更多的特高压线路，从根本上解决我国快速发展的经济及满足人民日益提高的生活质量对能源的不断需求。目前还在研发更高电压等级的输电技术。 对于特高压，大家一直都在想，它能给我们的生活带来哪些影响和实际作用呢？最简单的看，我们现在的电力充足了，无论是工厂越来越多、住房及办公楼越来越多、还有城市的灯光照明越来越亮、到越来越多的电动车和电动 BUS 等，我们都没有感觉到任何的缺电和停电，也从不担心找不到电力插座和能源接口，新工厂、新大楼都会很方便的找到充足的电力供应，这些都是特高压给大家带来的呀，它的实际作用大家都是可以想象到的。举两个例子，一个是 2009 年建成 2011 年投运从晋东南到荆门的我国自主设计的第一条 1000KV 的特高压交流输电线路，长度 640 公里，从北到南纵贯三省；把山西的火力发电电力输送到经济发达的中部地区；另一个例子是 2010 年建成从四川向家坝到上海的 +/-800KV 特高压直流输电线路，从西到东横贯八个省市近两千公里，是当时世界上电压等级最高、输送容量最大、送电距离最长的直流输电工程，它源源不断地把西部的水利发电电力长距离输送到国际大都市上海来满足 3 千万人口及高度发展的经济对电力的需求。 我们再来看一下特高压输电的技术支撑及未来技术的发展及演进，特高压输电可不仅仅是建成一条输送线路，它还需要很多的变电站（针对交流输电）及换流站（针对直流输电）来保证电压等级的变换电力输送的安全可靠，同时可以对不同类型的终端客户做到按需分配电力及交直流的切换。这就需要非常多的设备和控制系统，笼统的说有一次设备（直接连接高电压大电流，像变压器、开关和换流器等）和二次设备（用来监测和控制一次设备的智能控制设备），一次设备更多的是金属和绝缘材料；而二次设备则是监测和控制一次设备的，它提供了更多的智能选项。目前国家正在七个方向上推动新基建，特高压是一个重点投资方向。 在电力二次设备中由智能感知技术来感知电压电流及外部环境的变化，根据需求和具体的变化，由控制技术来完成对于故障的切除及保护、电力运行的测量控制及保护、日常的维护及保养等各类工作。在这里智能感知或者说精确的检测到电压电流的变化是整个控制及保护的关键，而对感知数据能及时做出判断并能快速发出控制指令的智能器件又是不可缺的，能够把各种各类传感信号和不同设备及电站的信号统一协调起来对网络及通信要求也会越来越多，半导体技术在这里扮演了重要的角色，集成电路（即芯片）可以把模拟的电压电流信号转换成数字信号并进行调理，由微控制器（MCU）来完成逻辑判断并发出控制命令，并能将各类收集整理好的信号输送到其它装置及设备中，由多种半导体芯片组成的信号链可以满足智能设备所有的功能要求。相对于高电压大电流的一次设备来讲，二次智能设备会有更多的变化及快速的技术演进。举个例子，对于电力设备的电压电流检测，传感器通常采用电压和电流互感器（PT/CT），信号调理从早期的运放加 12 位 ADC，到信号调理集成加多通道同步采样 16 位 ADC，只用了几年的时间，而且还一直在不停的演进中；目前在电力二次智能设备中用的最多是由 ADI 提供的 AD7606 及 AD7606B，它的多通道同步采样、高输入阻抗及内嵌信号调理、满足单电源供电双极性输入、高转换精度及更高的输入电压容忍度等特性，都会给电力应用特别在特高压应用上以最好的支撑。未来对于半导体集成电路的需求会越来越高，更高的精度、更高的集成度、更简化的系统设计、更高的可靠性及兼容性等要求都会在今后的几年或几十年里促进半导体芯片技术不断地提高与完善。这也会促进与改善整个特高压技术的不断完善，在提高安全可靠的技术的同时能让特高压技术更好地满足未来地需求。 拓展一下应用，大家都了解了新基建，不仅特高压是热点，新能源汽车充电桩、储能、数据中心、高铁和城市轨道交通等也都成为新的投资热点，它们都需要能源及电力的强有力的支持，特高压输送的电力将会直接应用在这些领域。而这些领域对于半导体芯片的需求同样强烈，技术演进及安全可靠的要求同样迫切，ADI 做为全球领先的半导体公司，可以提供多种高性能芯片来满足各类应用的需求，并将竭尽全力去支持不断发展变化的特高压技术及各类相关的应用。 阅读原文
