要对新型或升级的智能电网实现最佳控制,需要端到端通信和高效的电网,尤其是在输配电 (T&D) 变电站中。为了支持自动化,设备需要实时监视、控制和保护电网,以便更有效地管理峰荷需量。Altera FPGA 技术在复杂的智能电网生态系统中发挥了关键作用。

典型的变电站自动化体系结构

在整个变电站和公用设施自动化应用中,基于以太网的 IEC 61850 与 IEC 62439-3 第 4 条并行冗余协议 (PRP) 和第 5 条高可用性无缝冗余 (HSR) 标准正在迅速成为智能电网系统中高可用性网络的支柱。在处理变电站设备时,设计师们将面临一些严峻的挑战,这些设备必须实时和在较长的生命周期中支持任务 关键型系统,对可靠性、可升级性和互换性的要求较高。

冗余网络中的实时切换要求适合在 FPGA 中实施。我们低成本的 Cyclone® V FPGACyclone V SoC 符合 Gbps 以太网流量与 PRP/HSR 冗余和不断发展的 PRP/HSR 标准的性能要求。

FPGA 上的无干扰 PRP/HSR 以太网交换机

Flexibilis 是一家领先的网络设备和知识产权 (IP) 供应商,我们与其携手帮助您更容易地设计实现智能电网。Flexibilis 冗余交换机 (FRS) 是一款 GbE 交换机,支持 PRP 和 HSR 协议标准。我们的 FPGA 与 FRS IP 的组合提供了一种简单、具有成本效益的方式,供您开发符合以下条件的 PRP/HSR 交换机:

  • 无许可协商
  • 无前期许可费用
  • 无每台设备专利费报告

适用于 Cyclone V FPGA 和 Cyclone V SoC 的 Flexibilis 冗余交换机

FRS IP 的主要特点:

  • 我们的 Cyclone IVCyclone VCyclone V SoC 器件可从三个端口扩展为八个端口
  • 所有端口的传输速率为全双工 1000 Mbps (GMII1) 和 10/100 Mbps (MII2)
  • 线速数据包转发
  • 非阻塞操作
  • 可靠的存储和转发操作,能进行数据完整性检查
  • HSR 冗余盒 (RedBox)、HSR 端节点和 HSR 四端口器件 (QuadBox);PRP RedBox 和 PRP (DANP) 的双连接节点
  • 兼容 IEEE 1588 精密时间协议 (PTP) 透明时钟

通过三个步骤开始您的设计

  1. 获取 IP 并查看技术文档。
  2. 下载参考设计。
  3. 当您准备投产时,请通过您当地的 Altera 销售代表购买 FPGA 和低成本安全 CPLD。

1千兆介质无关接口
2介质无关接口