采用Cyclone FPGA 實現智能電網自動化

要實現對新的或者更新后的智能電網的最優控制，需要端到端通信和高效的供電網絡，特別是傳輸和分配(T FPGA技術在復雜智能電網輔助支持系統中扮演了關鍵角色。

典型子站自動化體系結構如下圖所示：

圖1.典型子站自動化體系結構

在子站和公用設施自動化應用中，以太網承載IEC 61850的IEC 62439-3 Clause 4并行冗余協議(PRP)和Clause 5高可用性無縫冗余(HSR)標準很快成為智能電網系統中高可用性網絡的基礎。設計人員在處理必須實時支持關鍵任務系統并具有較長生命周期的子站設備時，面臨很大的挑戰，應滿足可靠性、可更新和可互換功能要求。

冗余網絡中的實時交換要求非常適合由FPGA來滿足實現。我們的低成本Cyclone? V FPGA和Cyclone V SoC支持PRP/HSR冗余以及不斷發展的PRP/HSR標準，滿足了千兆以太網數據流的性能要求。

FPGA中的無阻塞PRP/HSR以太網交換

為方便您實現智能電網設計，我們與業界領先的網絡設備和知識產權(IP)供應商Flexibilis進行了合作，采用千兆交換功能——Flexibilis的冗余交換(FRS)，同時支持了PRP和HSR協議標準。我們的FPGA與FRS IP相結合，為您開發PRP/HSR交換功能提供了簡單方便的高性價比方法：

沒有許可協商

沒有前端許可成本

沒有單片版稅報

圖2.Flexibilis的Cyclone V FPGA和Cyclone V SoC冗余交換

FRS IP的關鍵特性：

在我們的Cyclone IV、Cyclone V和Cyclone V SoC器件上可靈活的實現3到8個端口

所有端口全雙工1000 Mbps(GMII1)和10/100 Mbps(MII2)

線速數據包轉發

無阻塞工作

通過數據完整性檢查實現可靠的存儲轉發操作

HSR冗余盒(RedBox)、HSR端節點以及HSR四倍端口器件(QuadBox);PRP RedBox和PRP的雙路附加節點(DANP)。

符合IEEE 1588精確時間協議(PTP)透明時鐘要求