智能電網(wǎng)和能源行業(yè)正在不斷發(fā)展，變得越來越高效，不過這些高效率也帶來了特定的處理器需求。嵌入式處理技術可賦予智能電網(wǎng)“智能性”，因為我們要使用比以往任何時候都多的邏輯來監(jiān)測和控制電力分配。在當今這個技術變革的時代（被稱為工業(yè)4.0時代），欲滿足智能電網(wǎng)應用的需求，TI的Sitara AM57x處理器是最合適的處理器，這應歸功于它們功能強大的內(nèi)核組合。此類全新的處理器作為靈活的嵌入式解決方案，是保護繼電器、變電站以太網(wǎng)交換機、變電站網(wǎng)關和變電站控制器（RTU）等諸多智能電網(wǎng)及能源應用的理想選擇。變電站自動化是智能電網(wǎng)行業(yè)的重中之重，而AM57x處理器因具有芯片上可用的特殊內(nèi)核和外設，所以非常適合于那些面臨變電站特有挑戰(zhàn)的設計工程師?，F(xiàn)在，我們將對一些這樣的外設以及它們具備的優(yōu)勢展開深入探討。

保護繼電器的智能化程度現(xiàn)在比以往任何時候都高；數(shù)字信號處理器（DSP）用于分析時收效甚佳，這也是眾所周知的。就該器件而言，C66x DSP內(nèi)核可用來快速運算進入每個繼電器的大量采樣值數(shù)據(jù)。ARM?Cortex?-A15則可用于所有保護繼電器的應用邏輯。兩種PRU-ICSS能提供多達四個端口的10/100以太網(wǎng)，非常適合將冗余及工業(yè)協(xié)議功能集成到產(chǎn)品中。PRU-ICSS內(nèi)核是可編程的確定性實時內(nèi)核，具有專用的接口。這些內(nèi)核能采用C語言進行編程，可用來仿真傳統(tǒng)接口，從而提供對該領域已安裝器件的向后兼容性。

變電站控制器（或自動化網(wǎng)關）通常是變電站監(jiān)測與自動化的核心器件。在更新的保護繼電器納入的邏輯量與日俱增之際，變電站控制器也見證了邏輯量的不斷增加（這可能需要ARM Cortex-A15內(nèi)核的高性能）。使用配備了各種外設的處理器使開發(fā)人員可訪問保護繼電器中更多的相量監(jiān)測、控制和數(shù)據(jù)運算，這樣就能把計算出的凈值轉(zhuǎn)發(fā)到變電站控制器。作為保護繼電器和操作員所轄控制室之間的橋接器，變電站控制器可對各種保護繼電器的數(shù)據(jù)進行聚合、過濾與分類，并能將此類信息高效地傳送到實用后臺或控制室。ARM Cortex-A15內(nèi)核非常適用于這些聚合與過濾任務，并且可允許在變電站控制器或網(wǎng)關處完成故障記錄和數(shù)據(jù)記載等更高級別的任務。PRU-ICSS內(nèi)核對應用特定任務和背板通信（在今天的變電站控制器中極為普遍）來說是必不可少的。

智能電網(wǎng)以太網(wǎng)交換機是市場上的附加終端設備，可受益于滿負載的片上系統(tǒng)（SoC）。TI獨特的PRU-ICSS子系統(tǒng)非常適合將處理工業(yè)通信協(xié)議的任何交換機，因為這些子系統(tǒng)能在相同的硬件上支持多種協(xié)議，只涉及從協(xié)議到協(xié)議的改變所需的固件變化。借助兩個以太網(wǎng)端口（來自基于SoC的交換機）以及四個通過PRU-ICSS支持工業(yè)專用協(xié)議的端口，開發(fā)人員總共能獲得六條線路，無需外部硬件。一些變電站架構可把更多的數(shù)據(jù)分類和過濾應用程序置于以太網(wǎng)交換機內(nèi)，而另一些變電站架構則喜歡用變電站網(wǎng)關或控制器來實現(xiàn)這些功能。無論采用哪種方法，嵌入式處理器均可提供必要的處理能力來對大量數(shù)據(jù)流進行分類和過濾，這在智能電網(wǎng)基礎設施應用中變得越來越不可或缺。

這個快速發(fā)展的創(chuàng)新行業(yè)將繼續(xù)努力提高效率（在很大程度上要靠嵌入式處理技術來推動才能取得進展）。集成、通信、分析、高可靠性和實時控制都是整個行業(yè)反復提出的要求，如此可使具有高級外設和可擴展性的全新系列嵌入式處理器成為智能電網(wǎng)設計人員的絕佳選擇。

審核編輯：郭婷