智能電網(wǎng)被廣泛視為數(shù)字自愈能源系統(tǒng)，將由包括可再生能源在內(nèi)的能源產(chǎn)生的電或氣輸送到消費點。 它們可以優(yōu)化電力輸送、促進電網(wǎng)范圍內(nèi)的雙向通信、支持終端用戶能源管理、最大限度地減少電力中斷、僅輸送所需電量。 這有助于降低電力公司和用戶的成本、提高電力供應的可靠性并減少排碳量。

 智能電網(wǎng)吸引如此之多的注意力和投資有很多原因。 通過提高智能化水平和數(shù)字通信功能而加強了現(xiàn)有電網(wǎng)：

 提高了可靠性和電源質量 

 提高了響應速度  

 提高了效率

 滿足了當前和未來需求

 可以降低供應商和用戶的成本

 提供面向新應用的通信平臺

 智能電網(wǎng)特別適于4大領域：

 智能電表 

 樓宇自動化

 電動代步 

 可再生能源 

 所有這些在功能上均由高級子系統(tǒng)連接而成，包括電源轉換模塊、通信協(xié)議和儲能系統(tǒng)。

 智能電網(wǎng)應用（HAN） 

 家庭中的 ICT（信息與通信技術）基礎設施，亦即家用網(wǎng)絡（HAN），能夠為家中的所有數(shù)字器件實現(xiàn)智能管理。 HAN可以采用幾種與家庭系統(tǒng)內(nèi)特定子系統(tǒng)有關的連接技術 - 有線和無線。       典型的HAN子系統(tǒng)包括PC網(wǎng)絡、HVAC系統(tǒng)和警報/安全系統(tǒng)，以及與新興智能電網(wǎng)應用有關的新型子系統(tǒng)，例如能量管理系統(tǒng)、本地替代能源發(fā)電系統(tǒng)（例如光伏）和汽車-電網(wǎng)系統(tǒng)。

 HAN基礎設施可以是開放的，并且必須通過家庭網(wǎng)關與AMI（自動計量基礎設施）和互聯(lián)網(wǎng)相連，以便實現(xiàn)高端服務。

 插電式混合動力汽車（充電器）和電動汽車充電系統(tǒng)

 插電式HEV或純EV采用板上電池充電器來為高壓電池充電，因此現(xiàn)在汽車內(nèi)必須安裝新型轉換器。 該轉換器可以具有不同的功率水平、輸入電壓和輸出電壓規(guī)范，但是它通常包括PFC部分和DC/DC部分。 可能用到的兩級和元件如下圖所示。

 智能插頭

 智能插頭是一種用于家庭區(qū)域網(wǎng)絡的系統(tǒng)解決方案，用以實現(xiàn)能源管理和能源節(jié)省。       它讓我們能夠監(jiān)測能耗和電參數(shù)，防止電力網(wǎng)絡過載，并且還能夠通過無線HAN進行遠程負載管理。通過家庭/樓宇RF網(wǎng)絡，將與連至智能插頭系統(tǒng)的電負載有關的電流、功率、能源和其它信息發(fā)送到IEEE-802.15.4數(shù)據(jù)集中器上。

 用電量顯示器/電力網(wǎng)關

 在注重能耗優(yōu)化和計量的時代，人們需要對自己家中的能耗計量與能耗管理有一個更清晰的認識。 為此，意法半導體推出了一種能夠讓他們檢測和管理家庭能耗，并且能夠通過家庭自動化器件（例如智能插座）將能耗數(shù)據(jù)發(fā)布到遠程網(wǎng)絡服務器上的系統(tǒng)。 無論身處何處，用戶都能夠查詢網(wǎng)絡服務器上的能耗數(shù)據(jù)，并且還能夠通過觸摸面板管理整個系統(tǒng)。

 智能電網(wǎng)輸電與智能電表 

 世界各國的政府和電力公司均已認識到必須以更高效、靈活和智能的能源配送網(wǎng)絡 - 智能電網(wǎng) - 來替代100年來一直沒有顯著變化的傳統(tǒng)電網(wǎng)。 這些具有數(shù)字監(jiān)控、自愈功能的能源系統(tǒng)可由發(fā)電廠，包括分布式可再生能源發(fā)電廠，向消費點供電或供氣。 它們能夠優(yōu)化電力輸送、促進電網(wǎng)雙向通信、支持最終用戶能源管理、最大限度地降低能耗并僅a輸送所需電量。 從而有助于降低電力公司和客戶的成本、提高電力供應的可靠性并減少碳排放。

 意法半導體為能源、供水、供熱、煤氣表，以及集中器或多實用程序控制器提供了全套半導體產(chǎn)品。 這些產(chǎn)品包括電力線調(diào)制解調(diào)器、8位和32位微控制器、32位微處理器、計量用ASSP、實時時鐘、EEPROM、電源產(chǎn)品和安全產(chǎn)品。

 數(shù)據(jù)集中器、多路電力控制器和電力網(wǎng)關 

 數(shù)據(jù)集中器、MUC和網(wǎng)關是電力控制智能電網(wǎng)與家庭局域網(wǎng)之間的接口器件。 它們管理智能電表、電力供應商與家用耗能電器之間的數(shù)據(jù)交換。 數(shù)據(jù)集中器管理多個家庭的信息，而多用電源控制器，也稱能源網(wǎng)關管理單個家庭的數(shù)據(jù)交換。

 水表 / 燃氣表

 目前，水表和氣表中使用的集成電路采用電池供電，因此電耗是其選擇的重要因素。 ST提供各種高性能、超低功耗8位和32位微控制器，以及射頻傳輸電路和高效電源器件滿足您的設計要求。

 電能表

 高級電表具有大量程高精度電流測量、快速數(shù)字校準，以及防破壞和防盜電等功能。 為滿足這些要求，ST 推出電表參考設計平臺。 以下方框圖便于您在各種推薦的應用產(chǎn)品中進行選擇。