近距離地審視電力網絡，同很多其它工業相比，我們發電，傳輸，以及分配電力的方式仍然固守“前IT”技術。盡管它具有成百上千萬英里的嗡嗡作響的輸電線路，數以千計的發電機，以及數十億的互連設備，但電網的運行仍然主要依靠現代計算機與互聯網時代之前的陳舊技術來控制。但是，隨著新的電網控制系統的深入，數字革命已經啟航。這種變革會帶來更高的性能，更低的花費，以及完全不同的新特征，例如完美的電動車輛整合，電網級能量存儲，以及分布式的可再生能源生產。盡管仍然處于初級階段，但智能電網革命已經不可否認的開始了，沒有任何能源行業能夠忽視它的存在。

　　電網的覺醒

　　將電網數字化的第一步是分布式的傳感技術。可以設想一下，嵌入式的儀器系統分布在整個電網，從傳輸線采集電功率信號，將信號數字化，并通過因特網將信號傳送出去。向量測量單元，也稱為PMU，通過比較電網中多個點的同步電壓與相位測量的方式測量流量。 這樣做的目的是為了評估電網穩定性，在出現電力斷供之前發現問題，甚至于在出現故障時，能夠 “修復”電網。這就要求可以實時分析處理從電網中收集到的高速數據，并將數據提供給計算機模型，生成直觀的結果提供給控制室的操作人員。NI公司將這一過程歸納為世界范圍內的“采集，分析，與呈現”。滿足實現這一切的技術要求不再是簡單的嘗試。PMU需要高電壓電流的準確測量，精確的同步采樣，板上信號處理，以及足夠的通訊帶寬來可靠地傳送數據包。所有的這些需求都是為了分析過程。當測量數據以30-60幀/秒的速率從現場匯總時，對于指導電網操作員如何操作的算法來說，使用的數據必須保持實時性和準確性。基于FPGA技術的PMU可以通過高保真的測量和多線程處理能力使這一切成為現實。最重要的是其現場可重新配置的特性，系統可重構的內部電路可以適應變化需求。即使在部署到現場之后，可精確到門陣列級的系統重新配置能力也可以在未來幾年內保持技術的領先。這是因為PMU以及其它智能電網設備的標準一直在不停地發展。例如，一種新的用于PMU精確時鐘同步的標準，IEEE 1588 PC37.238，以及最新的通信協議，IEC 61850-90-5，都會在2011年后半年發布。

　　圖 1. 基于 NI CompactRIO的PMU能夠提供現場可配置的嵌入式儀器 ，并且在儀器部署到電網數年之后都可以通過遠程控制進行更新