摘要：社会的不断进步和经济的不断发展极大地促进了我国科学技术的发展，丰富了科学技术的种类，提升了不同技术的应用性。微电子技术是科学技术发展的产物，给当下社会不同领域的发展带来了较大的影响。通过运用微电子技术，不仅有效保证了智能化供电的可靠性，还促进了智能供电效率的进一步提升。文章以微电子技术为例，主要对智能用电中微电子技术的实际应用展开详细探讨。
关键词：微电子技术；智能用电；应用
1导言
随着我国社会生产水平的不断提高，当前社会对于电力能源的需求也在不断加大，推动了智能用电技术的发展。智能用电中结合了高效安全电网与现代化管理理念的精髓，能够通过信息化、数据化技术的应用，改善当前我国居民用电的生产模式。为了保证微电子加速的实际应用性，本文对微电子技术的发展局限进行分析，并给出相关的发展建议。
2微电子技术概述
21世纪，微电子技术应运而生。微电子技术的特点就是能够应用在半导体器件上，因此，在具备较小体积的同时，还具备较强的可靠性，速度也能够得到大幅提升。微电子技术的涵盖面比较广，包括半导体材料、半导体工艺与单元电路，甚至制造、安装集成电路也属于微电子技术的范畴。如图1所示，微电子技术在发展过程中需要遵循摩尔定律，根据摩尔定律的知识可知，每个芯片上器件的数目会以18个月为周期，呈现出1倍增长的趋势。美国的贝尔实验室早在1947年就已研发出晶体管，2012年英特尔公司又发布了一款IvyBridge架构处理器，主要采用的是22nm制程工艺，并且这款处理器中还有一款名为Corei7-3770k的处理器芯片，与以往的技术相比，这款处理器芯片中的晶体管数量达到了14亿个，可以说大幅提升了当时国际上微电子技术的研发水平。在智能用电过程当中应用微电子技术，不仅能够减少电力系统运行过程中人力资源的使用，同时，还可以实现对于居民用电情况的智能化监测，有助于提升电网供电决策的科学化水平，为我国创造更多的社会效益及经济效益。
3现阶段微电子技术在智能电网运行中的应用现状
由于微电子技术在我国的发展时间较短，至今还存在技术不完善的问题，现阶段微电子技术在智能电网运行中的应用现状主要体现在以下几点：
3.1在特殊环境下微电子仪器容易损坏
微电子技术已经得到了很大提升，然而在特殊环境下，微电子仪器还无法对自身进行有效保护，在腐蚀、绣化等特殊的环境下，微电子仪器由于不能自行保护，因此无法正常工作，从而影响到正常供电。
3.2智能电网系统有待完善。
国家电网为智能用电提供了强大动力，在国家电网这个大环境中，微电子控制系统每天都要处理大量信息。实际工作中，人员发现目前国家电网系统还不够完善，因而影响到智能电网的正常运行，不仅造成智能电网工作效率低，还对集成电路的未来发展造成一定制约。
3.3智能电能表管理体系不够完善
由于智能电能表和微电子仪器都属于高科技产品，因此对生产技术的要求很高，必须实现一体化生产，才能对智能电能表进行全方位的管理和监控。目前使用的智能电能表运用的管理系统不完善，主要在售后维修存在技术问题，由于专业技术不强，再加上管理工作不到位，因此智能化电能表在实际工作中并未发挥出应有的功效。未能及时供电，在信息传递过程中速度慢，信息共享存在困难，由于智能化电能表管理体系不完善，从而影响了微电子技术的正常使用。
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4微电子技术在智能用电中的应用
4.1改进制造工艺
伴随制作工艺的稳步提高，技术上取得了很大的创新成就，从平层的平面分布逐步发展到现在多层的多功能高密度工艺，由此微电子制造技术将朝向多功能化发展。人工超晶格工艺制作得到的器件是超晶格的半导体器件，这种元件最大的优势在于速度远超过普通导体，其速度约为普通硅半导体的10倍到100倍。在敏感集成电路中尽量缩小控制器件体积，不仅能够有效节约成本，还能让器件稳定性得到大幅提升。在集成度得到提高的同时，光刻技术也得到了良好的发展。由于透镜分辨率的提高、光刻技术的提高、光刻中出现的问题被有针对性地解决，微电子产品性能得以更充分地完善。现代的集成电路发展将逐渐呈现出摩尔定律结构，由原先的二维集成逐渐转变为三维集成，这能在很大程度上实现集成电路的重大突破。除此之外，微电子技术将向绿色化发展，向绿色化发展不仅是微电子技术的发展核心，更是社会需求导向。微电子技术中消耗的能源将得到有效控制，未来微电子技术的发展方向将以绿色环保为目标，这也是我国建设可持续发展型社会的必然要求。
4.2微电子技术在智能电能表中的运用
智能电网建设的快速推进使得人们对智能电能表的需求不断增高，为了更好的发挥出用户和智能电网的连接作用，自觉遵从信息采集与传输的基本要求。由于微电子技术的功能化，功能化，芯片化和高集成化都有效促进了智能电能表的快速发展。智能电能表中的主控制器，计量芯片，存储器，安全芯片，通信接口，实时时钟等实际运行中都采用了芯片化的方式，在确保信息传输安全性的基础上，有效解决了耗能严重的问题，大大提升了安全芯片的防护能力。在智能电网运行过程中充分利用微电子技术，利用智能电能表具备的信息存储，双向测量计量，防窃电，数据传输处理，控制用电等功能，将微电子技术的优势得到最佳体现。广泛应用微电子技术，大大提升了信息传输速度，最大限度节约了智能电能表的运行成本，实现了对国家智能电网运行成本的合理管控，促进了智能供电效率的不断提升，同时也使得国家电网和用户之间的沟通更为便利，用户可以根据自身的供电需求来对用电区域进行统一的规划和设计，从而充分体现出智能用电方案的科学性与合理性。智能电能表作为智能用电中的关键技术，它区别于传统的电能表，利用用户银行卡将用电户系统和国家电网系统及时连接起来，不需要进行人工抄表就可以及时及时掌握用电户的用电信息，对电网工作人员来说，不仅节约了时间，还将现代化的智能用电管理制度得到了充分发挥，有效减少了耗损。这种情况下，用户可以先买电再用电，最大限度减少了电能耗损，将收费难和窃电等问题得到了及时有效的解决，智能电能表主要是通过LC卡来传递信息，从而实现了成功供电。
4.3其他应用
从发展的现状来看，当前与我国智能电网技术研发相关的设备及装置，还都处于萌芽阶段，而国民对于电力能源需求的持续高涨，正在不断地对智能电网的建设提出升级的新要求。通常来说，智能变电站在运行过程中会涉及很多方面的工作，而通信平台以及信息共享都是智能变电站基础性的工作，同时，还要测量与采集区域内的用电信息，继而及时了解区域内的用电情况，以便根据实际的用电量，分流与调节该区域的电压、电量情况，进而实现有效的电力调度，确保与区域相关联的电路能够得到有效控制与保护。
结束语
综上所述，微电子技术的迅速发展标志着我国进入信息化社会，在智能用电中积极应用微电子技术，不仅能够确保信息采集和传输质量，还促进了智能用电的更好发展。为了促进微电子技术的长远发展，增加微电子技术的实际使用性能以及突破微电子技术的发展弊端，首先要让微电子技术与不同领域学科结合发展，与生物技术结合发展，把微电子技术和塑料半导技术结合发展，以促进微电子技术的可持续发展。
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论文作者:徐艺丹,陈娟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/12
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