一、背景說明

近年來，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)在能源電力行業(yè)得到了長足發(fā)展。隨著能源互聯(lián)網(wǎng)信息一體化、電力市場售電改革、新能源微電網(wǎng)與儲(chǔ)能、智能配電終端、能源四表集抄網(wǎng)絡(luò)、電力智能巡檢等概念與政策的陸續(xù)推出，能源電力行業(yè)在基于“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的核心指導(dǎo)方向下，對嵌入式解決方案在上述背景下的創(chuàng)新應(yīng)用與升級換代的需求日益旺盛。

作為國內(nèi)知名的嵌入式產(chǎn)品平臺(tái)提供商，Tronlong憑借在嵌入式方案領(lǐng)域多年的深耕經(jīng)驗(yàn)，以及對能源電力行業(yè)的創(chuàng)新理解，全新推出系列化的行業(yè)解決方案，涵蓋TI OMAP-L138、AM335x、AM5708、AM5728、TMS320F2837x，Xilinx ZYNQ等平臺(tái)，覆蓋了電能采集、振動(dòng)故障診斷、通信管理控制、電力電子、配電終端測控、電力智能巡檢等專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。

二、方案介紹

1 方案名稱

基于ZYNQ的分布式能源及微電網(wǎng)通信與控制單元

2 方案特點(diǎn)

（1） 采用Xilinx Zynq-7000 SoC高性能低功耗處理器，集成PS端單核/雙核ARM Cortex-A9 + PL端Artix-7架構(gòu)可編程邏輯資源；

（2） 通過配置CPU/RAM/FLASH組合，實(shí)現(xiàn)成本可優(yōu)化／高性價(jià)比的多任務(wù)處理能力、數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ)、現(xiàn)場組網(wǎng)與高速通信能力；

（3） 外部可擴(kuò)展LCD顯示與觸摸屏控制，分辨率支持2048*2048，支持1080P高清視頻播放與HDMI視頻輸出，滿足多種屏幕與人機(jī)交互的功能需求；

（4） 支持操作系統(tǒng)運(yùn)行（Linux/RT-Linux），支持多種通信協(xié)議轉(zhuǎn)換（IEC61850、DL/T645、DL/T667-1999（IEC60870-5-103））、線路潮流與控制邏輯運(yùn)算、應(yīng)用軟件遠(yuǎn)程升級等功能算法；

（5） 可通過PL端Artix-7架構(gòu)可編程邏輯資源按需擴(kuò)展外部通信接口，只要資源滿足，理論上無數(shù)量限制。典型應(yīng)用：CAN（4路）、千兆以太網(wǎng)（2路）、百兆以太網(wǎng)（4路）、UART（12路）、SPI（5路）。

3 技術(shù)參數(shù)

4 方案框圖

圖 2

5 應(yīng)用領(lǐng)域

可廣泛用于分布式能源與負(fù)荷調(diào)控、微電網(wǎng)中央控制、電力通信網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)集中器等要求，同時(shí)接入/接出多路不同通信總線、或多種通信協(xié)議集中處理轉(zhuǎn)換的應(yīng)用場合。

6 AD7606經(jīng)典開發(fā)案例

AD7606是最最最為經(jīng)典的電力數(shù)據(jù)采集IC，在大部分電力場合應(yīng)用廣泛。創(chuàng)龍科技ZYNQ評估板TLZ7x-EasyEVM-S提供基于AD7606的AD采集與處理開發(fā)案例。下面講解的開發(fā)案例說明基于ad7606_fft例程。

6.1 功能說明

PL端采集AD7606的8通道AD信號，采樣率為200KSPS，并通過DMA IP核將數(shù)據(jù)緩存到PS端DDR中（每通道各采樣4096個(gè)點(diǎn)），再通過FFT IP核將數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT運(yùn)算，然后將FFT運(yùn)算結(jié)果保存到PS端DDR中，最后通過ILA顯示第一個(gè)通道的原始波形和FFT運(yùn)算結(jié)果波形。

備注：由于本案例消耗邏輯資源較多，因此本案例不支持xc7z010，僅支持xc7z020。

6.2 案例框圖

圖4

備注：x1表示1個(gè)通道的數(shù)據(jù)，x8表示8個(gè)通道。

6.3 硬件平臺(tái)簡介

TLZ7x-EasyEVM-S評估板（Xilinx Zynq-7010/7020）

本文方案基于Xilinx Zynq-7010/7020的郵票孔工業(yè)核心板/評估板實(shí)現(xiàn)能源電力解決方案。創(chuàng)龍科技SOM-TLZ7x-S核心板采用了郵票孔連接方式，進(jìn)一步提升核心板與底板連接的穩(wěn)定性。

編輯：jq