HSR/PRP协定助力变电站落实自动化管理
无独有偶,FPGA大厂--altera也全力衝刺智慧能源市场,近期已携手芬兰硅智财(IP)供应商--Flexibilis,共同发布智慧电网变电站自动化设备的高可用性无缝冗余(HSR)和平行冗余通讯协定(PRP)参考设计。
altera亚太区工业业务部市场开发资深经理江允贵表示,开发智慧电网的关键需求系达成电网传输和变电站设备的双向通讯和即时控制功能;基于可编程且具强大运算能力的SoC FPGA架构,并搭配Flexibilis符合国际IEC 62439-3规範HSR/PRP的IP技术,将是实现此一目标的捷径,可支援设备厂打造高性能、高可靠性和长寿命的变电站相关设备,同时降低系统成本。
目前变电站内的设备大多无法互通,容易产生封包丢失的情形,影响电网可靠度及稳定性;为此,国际电工委员会(IEC)遂制定IEC 61850标準,并特别针对变电站系统管理,细分出IEC 62439-3的设备互通规範,将以HSR/PRP两种拓扑结构,实现零丢包(No Packet Loss),以及资料替代传输通道的备援方案,全面改善智慧电网、微电网的管理机制。
江允贵补充,由于欧洲较早投入发展智慧电网,变电站相关设备难以互通的问题已开始浮现,因此正积极寻求稳定、可靠的站内设备通讯机制。其中,变电站内的智慧电子设备(IED)系把关电网配电品质的首要关键,目前ABB、施耐德(Schneider)和西门子(Siemens)等IED供应商正竞相投入开发符合HSR/PRP规範的新产品,以构筑冗余通讯网路,确保精确的设备资讯传输,并逐步落实自动化管理。
江允贵也指出,IEC 62439-3标準更新速度很快,唯有採用可编程的FPGA才能在最短时间内接轨每一代标準规格转变,并满足IED厂的客製化需求;此将有助FPGA在智慧能源系统领域崛起,并加速取代特定应用积体电路(ASIC)和特定应用标準产品(ASSP)。
四零四科技市场开发部专案副理林恕立则指出,由于全面更换变电站内的IED设备须耗费高昂的先期投资成本,因此系统业者初期将採购支援HSR/PRP协定的冗余通讯设备(Redundancy Box),并透过Gigabit乙太网路(Ethernet)介面串连各种IED装置,进而以较低投资成本搭建HSR/PRP通讯网路,确保变电站资料传输稳定性。
至于全球智慧电网的发展,江允贵认为,除欧洲先进国家以外,中国大陆等新兴国家将为智慧能源的发展挹注可观动能。主因系新兴国家经济快速起飞,能源将日益捉襟见肘,政府须儘早投入部署智慧电网、再生能源系统,才能满足国内所需;另外,由于先进国家已投资大量资源优化电网,因此在基础建设成本折旧摊提的考量下,新兴国家全面导入智慧电网架构的接受度将比先进国家高,也较容易施行,可望成为相关系统和半导体业者未来的迦南美地。
江允贵更透露,近期中国大陆不断有新的变电站招标案出现,足见该国政府推动智慧能源管理的决心。看好中国大陆智慧电网市场发展潜力,altera已积极展开圈地,将透过HSR/PRP参考设计,拉拢欧系IED大厂在该地区的代工合作伙伴,或转投资系统厂。