方案 | 飛凌嵌入式AM62x核心板驅動微電網(wǎng)智能化創(chuàng)新
微電網(wǎng)協(xié)調控制器的關鍵作用與技術挑戰(zhàn)
微電網(wǎng)協(xié)調控制器是微電網(wǎng)中的核心控制設備,它需要實時監(jiān)控光伏、風電、儲能、充電樁等設備的運行狀態(tài),并基于安全與經(jīng)濟優(yōu)化的目標制定控制策略。總體而言,微網(wǎng)協(xié)調控制器作為系統(tǒng)“大腦”需具備高速數(shù)據(jù)采集、并離網(wǎng)無縫切換、功率協(xié)調控制、調頻調壓控制以及策略執(zhí)行等核心功能。
面對復雜的控制任務,傳統(tǒng)單核處理器往往力不從心。一方面需要運行Linux系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡通信、數(shù)據(jù)處理和人機交互;另一方面又要求實時控制,在毫秒級完成并離網(wǎng)切換和功率調節(jié)。同時,微電網(wǎng)設備數(shù)量多、通信協(xié)議復雜,對接口資源提出了嚴苛要求。
應用拓撲圖
FET6254-C核心板多核異構,強力賦能
針對微電網(wǎng)協(xié)調控制器的技術需求,飛凌嵌入式推薦使用基于TI Sitara? AM62x系列工業(yè)級處理器設計開發(fā)的FET6254-C核心板作為主控解決方案,它能夠以多核異構架構和豐富接口資源,為微電網(wǎng)控制提供強大技術支撐。
1. 多核異構,兼顧高效運算和實時控制
飛凌嵌入式FET6254-C核心板采用4核Cortex-A53+Cortex-M4F的多核異構設計,能夠將高性能計算與實時控制進行有效地融合——4核Cortex-A53主頻高達1.4GHz,運行Linux系統(tǒng),用來處理復雜算法、通信協(xié)議棧和能源管理策略;Cortex-M4F控制核,可獨立運行實時任務,處理并離網(wǎng)切換、調頻調壓等毫秒級控制。
值得注意的是,AM62x的M4F核可獨立運行,內核啟動和運行不依賴A53內核,保障了關鍵控制的可靠性。這種架構設計使得協(xié)調控制器能夠同時處理管理任務和實時控制,確保在電網(wǎng)故障時可毫秒級切換至離網(wǎng)模式,保障關鍵負荷供電。
2. 豐富的接口資源,全面連接微網(wǎng)設備
微電網(wǎng)協(xié)調控制器需要接入光伏逆變器、儲能變流器(PCS)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、充電樁等多種設備,因此對接口數(shù)量和類型要求極高。
FET6254-C核心板提供了全面的接口支持——2路支持TSN(時間敏感網(wǎng)絡)的千兆以太網(wǎng),確保控制指令的實時傳輸;3路原生CAN-FD總線,滿足BMS、PCS等設備的可靠通信;多達9路的UART,可連接電表、環(huán)境監(jiān)測儀等輔助設備;此外,GPMC接口可接入FPGA,可直接接入高精度ADC芯片,完成多路模擬信號同步采集,滿足電能質量監(jiān)測需求。
3. 業(yè)級品質,無懼嚴苛環(huán)境
微電網(wǎng)協(xié)調控制器通常部署在變電站、充電站等工業(yè)環(huán)境,因此對設備可靠性要求極高。
飛凌嵌入式FET6254-C核心板擁有-40℃~+85℃的工業(yè)級溫寬,可以適應無空調柜體的嚴苛工作環(huán)境;電磁兼容性也很強,通過了GB/T 17626系列測試,在復雜電磁環(huán)境下可穩(wěn)定運行;此外,長生命周期可確保10年以上穩(wěn)定供應,意味著微電網(wǎng)協(xié)調控制器的長期運營無憂。
總結
飛凌嵌入式FET6254-C核心板憑借其多核異構架構、豐富的接口資源和工業(yè)級可靠性,為微電網(wǎng)協(xié)調控制器提供了理想的技術平臺。該方案不僅滿足了高速數(shù)據(jù)采集、并離網(wǎng)控制、功率協(xié)調、調頻調壓等核心需求,還支持邊緣計算和云邊協(xié)同,能夠助力客戶打造新一代智能微電網(wǎng)控制系統(tǒng)。
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