海上风电设备采用国产FPGA，具有接口丰富可扩展、信号处理性能高、全链路延时低、高可靠高可用的特点
针对海上风电并网系统频繁遇到的谐波谐振问题，研制海上风电信息处理板，可以有效地减小谐波谐振对海上风电设备的影响，保证海上风电并网系统的安全稳定运行。
图 海上风电信息处理板
本方案主要负责三相电压电流信号的的采集和信号处理，采用双FPGA+DSP架构，主要由FPGA处理单元、DSP处理单元、光纤接口单元、ADC接口单元以及DAC接口单元组成。FPGA处理单元选用中科亿海微的EQ6HL130和EQ6HL9型FPGA。EQ6HL130负责对外接口，包括千兆以太网接口、AD/DA接口、GPS授时接口、变流器数字量接口、USB-C接口实现。EQ6HL9负责上电控制、电压电流监控、信号处理流程监控管理、故障上报等功能。DSP负责信号处理算法。本方案具有接口丰富可扩展、信号处理性能高、全链路延时低、高可靠高可用的特点。
方案优势
1、 基于FPGA+DSP异构架构，主FPGA负责对外接口，DSP负责核心处理算法，从FPGA进行整板自检和监控管理，功能划分清晰；
2、对外接口丰富
●六路ADC采样电路，可实现三相电压、三相电流的同时采样；
●八路DAC模数转换电路，可实现将原始或处理后数据转为模拟信号输出；
●八路数字信号输出，可实现将原始或处理后数据通过RS422/RS485接口输出；
●多路光纤接口，FPGA与DSP均有对外光纤接口，有灵活的扩展性；
●USB-C调试接口，调试便捷，可用过通用TYPE-C数据线实现设备调试。
3、全链路低延时，采用高性能DSP实现数据处理算法，处理延时可达us级，配合FPGA的高速数据并行处理能力，全链路延时在us级；
4、高可靠性，采用从FPGA对整板以及主FPGA和DSP进行监控，具备故障上报，异常保护等功能。
推荐器件 （亿海神针®系列 EQ6HL130型、EQ6HL9型）
1、EQ6HL130型FPGA
●逻辑规模（万门）：1360；
●存储单元（M4K）：1200；
●锁相环PLL/全局时钟：8/16；
●最大可编程用户I/O：498；
●最宽温度范围：-55℃~125℃；
●封装形式：CSG484/FGG676。
2、EQ6HL9型FPGA
●逻辑规模（万门）：86；
●存储单元（M4K）：64；
●锁相环PLL/全局时钟：2/16；
●最大可编程用户I/O：202；
●最宽温度范围：-40℃~100℃；
●封装形式：TQG144/CSG225/FTG256/CSG324。
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|
产品型号
|
品类
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规模（万门）
|
工艺（nm）
|
封装
|
最宽温度范围（℃）
|
尺寸（mm×mm）
|
间距（mm）
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用户I/O
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EQ6HL130LL-2CSG484I
|
FPGA芯片
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1360
|
40nm
|
CSG484塑封
|
55℃ - 125℃
|
19×19
|
0.8
|
338
|
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