提到智能電網(wǎng)，就不得不提到IEC61850協(xié)議棧，IEC 61850標準是由國際電工委員會(International Electro technical Commission)第57技術(shù)委員會于2004年頒布的、應(yīng)用于變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的國際標準，是基于網(wǎng)絡(luò)通訊平臺的變電站唯一的國際標準。
芯片廠商是如何看待數(shù)字化變電站市場的機遇呢?ADI公司市場經(jīng)理張松剛指出，“一直以來，半導(dǎo)體廠商對于智能電網(wǎng)的輸配電保護機制都集中在二次側(cè)的監(jiān)控與保護，而隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，一次側(cè)設(shè)備二次化的趨勢越來越明顯，對于半導(dǎo)體的需求也越來越高?！边@就極大的擴展了半導(dǎo)體所涉及的范圍，同時對半導(dǎo)體器件的溫度特性、EMC特性等可靠性也有了更新的要求。
2012年，ADI聯(lián)合第三方上海遠景數(shù)字信息有限公司，合作開發(fā)了一款可以滿足IEC61850標準的數(shù)字化變電站IED通用平臺。正如張松剛所說：“盡管ADI是一家模擬見長的公司，但我們也有數(shù)字解決方案?！贝送?，憑借著多年在電網(wǎng)領(lǐng)域的耕耘，ADI推出了目前最適用于IEC61850標準的智能電網(wǎng)解決方案平臺。
平臺全概覽
ADI推出的這一平臺幾乎全部采用ADI的器件，覆蓋到IEC61850的各個方面，其中包括：ADC、處理器、線性電源、隔離接口、非隔離接口、電壓監(jiān)控、運算放大器等等。此外也包含一顆Altera Cyclone IV 作為系統(tǒng)擴展。
張松剛認為，目前的IED設(shè)計需要考慮以下幾個方面：復(fù)雜的通信協(xié)議和多種不同的通信協(xié)議棧、實時性要求非常高的信號處理能力并且有很高的系統(tǒng)可靠度、廣域IED時間同步、系統(tǒng)成本和開發(fā)成本、“平臺”式開發(fā)。
而ADI的這一平臺則能完美解決以上問題。
處理器解析
這一平臺中，最重要的部分恐怕非雙核BlackFin BF60X系列處理器了。據(jù)張松剛介紹，起初這是一款為汽車專門設(shè)計的芯片，而由于其具有的良好的安全性要求，也在逐步向工業(yè)領(lǐng)域拓展。這款處理器兩個內(nèi)核共享二級存儲器，方便數(shù)據(jù)進行交互。同時采用了Crossbar架構(gòu)，兩個處理器內(nèi)核可同時處理不同外設(shè)，特別適合于61850這種需要大量且頻繁的與存儲器外設(shè)交互的場合。
ADI雙核處理器具有兩種解決方案，分別對應(yīng)不同實時要求的場合。當實時性要求不高的應(yīng)用場合中，一個內(nèi)核處理ADC數(shù)據(jù)，另外一個跑操作系統(tǒng)的同時，發(fā)送實時的GOOSE消息。另外的解決方案為一個內(nèi)核運行uCLinux操作系統(tǒng)及MMS協(xié)議棧等對實時性要求不高的軟件，而另外一個內(nèi)核除了運行采樣和繼電保護算法(處理ADC數(shù)據(jù))之外，還可以負責實時系統(tǒng)。
同時，BF60X具有l(wèi)inkport接口，可支持多處理器級聯(lián)，包括與FPGA 的連接，可將部分數(shù)據(jù)傳輸至FPGA中處理，同時FPGA還可以為客戶提供更多的擴展功能，包括以太網(wǎng)口等。
“我們把處理器性能充分發(fā)揮出來，同時也解決了目前客戶所遇到的問題?！睆埶蓜傊赋隽薃DI IEC61850 IED設(shè)備級系統(tǒng)解決方案的優(yōu)勢所在。
