IEC 61850是智能電源自動化和控制系統（PAC）的骨干。IEC 61850標準化了數據模型，多種通信服務，系統配置描述語言（SCL）甚至用于網絡和同步的鏈路層。IEC 61850社區和行業已經投入大量精力為這些系統內傳遞的關鍵控制消息（如GOOSE或SMV消息）提供基于零延遲和無幀丟失的基于以太網的聯網解決方案。

IEC 61850采用IEC 61439-3的第4和第5條，以在PAC中提供無沖擊的以太網冗余。IEC 61439-3的第5條被稱為高可用性無縫冗余（HSR），第4條被稱為并行冗余協議（PRP）。

兩種協議都提供了零切換延遲時間，在故障情況下不會丟失任何幀，以及在第2層進行網絡監督提供了強大手段。

HSR通過在環形網絡上雙向發送數據包并在支持HSR的接收節點上丟棄重復的數據包來提供冗余。如果環網中斷，則將始終通過另一個端口接收幀。

適應PRP的節點連接到兩個獨立的以太網，并通過兩個網絡發送幀。當任何網絡出現故障時，這將允許通過該幀進行接收。

- 使用HSR和PRP的變電站網絡通信 -

上圖顯示了在變電站自動化中實現的這種新協議的示例。HSR在每個機架中互連智能電子設備（IED）（機架內通信），而PRP適合用于站點和機架間總線，并連接許多異構設備。

如在該示例中描繪的，為了維持通信中的冗余，使用冗余網關來執行PRP和HSR網絡之間的互連。每個HSR鏈接使用兩個網關設備連接到每個PRP LAN。因此，避免了潛在的“單點故障”。

正如在這種情況下所顯示的，工業協議的組合在復雜性和多樣性上正在增加。這些新興的基于以太網的協議對靈活性的需求使得FPGA和可重配置設備通常成為實現能夠組合多種協議的網絡設備的最佳選擇。由適當的IP核支持的FPGA提供：

• 硬件處理能力可縮短切換延遲時間
• 足夠的靈活性以使設計適應特定的客戶要求
• 硬件和復雜組合（例如HSR和IEEE 1588）支持的協議更新

自2011年以來，SoC-e便向已在IED、合并單元、RTU和許多其他設備中集成了SoC-e IP和模塊的電力行業公司提供這些技術。在其他產品中，以下SoC-e產品針對電力部門：

• HSR/PRP交換機IP：HPS IP
• 可識別1588的網管以太網交換機IP：MES IP
• Goose和采樣測量值的線速加密：SAScrypt IP
• IEEE 1588 IP：精確時間基本和1588Tiny IP
• 多端口時間敏感網絡交換機IP：MTSN交換機IP
• 聯網模塊：SMARToem，SMARTzynq和SMARTmpsoc

欲了解更多信息，請聯系我們：[email protected]

關于虹科：虹科積極進取，不斷探索科技新領域。最優秀的員工和最好的技術能夠接受最困難的挑戰。為您找到最佳解決方案。虹科靠口碑贏得客戶。

廣州 400 999 3848 | 上海 021-6728 2707 | 北京 010-5781 5068 | 西安 029-8187 3816 | 成都 028-6391 0020
深圳 0755-2267 7479 | 武漢 027-8193 9100 | 香港 6749 91599 | 臺灣 901299121

[email protected] | 廣州虹科電子科技有限公司 | 廣州科學城潤慧科技園