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智能电网建设的不断推进，使配电自动化成为了提升电网运行效率、保障供电质量的关键技术。在配电自动化系统中，馈线终端单元（FTU）作为连接电网与用户的重要节点，承担着实时监控、故障检测与隔离、远程控制等多项关键任务。 国内市场对于FTU的需求主要包括以下几个方面：主控的国产化、实时的故障诊断和保护控制、搭载可扩展的Linux系统以及低成本。由于FTU的性能直接关系到电网的安全与稳定，因此选择一款合适的FTU主控方案至关重要。 FET113i-S核心板在FTU中的适配性 针对以上需求，飞凌嵌入式推出的FET113i-S核心板可以成为电力FTU的理想主控方案。以下是FET113i-S核心板在FTU应用中的适配性分析： 1. 100%的元器件国产化 在核心板的选料上，飞凌嵌入式FET113i-S核心板实现了从内存、存储、电源管理芯片到每一颗阻容件的全部国产化，安全性和竞争力大大提升，能够满足电力行业对于主控的国产化要求。 2. 业内率先适配FTU所需接口和算法 FET113i-S核心板搭载的全志T113-i处理器集成了双核Cortex-A7 CPU、64位玄铁C906 RISC-V CPU和DSP，值得一提的是，飞凌嵌入式为DSP核率先适配了国产FTU所需的接口和FFT算法，客户无需进行繁琐的适配工作，即可将FET113i-S核心板直接应用于电力FTU中。 同时，FFT算法的适配也确保了电力FTU能够准确、快速地分析电网的频谱和谐波成分，为故障检测和定位提供有力支持。 T113-i应用处理器框图 3. 搭载可扩展的Linux系统 电力行业的特殊性决定了它对系统的稳定性和安全性有非常高的要求。Linux操作系统是一种开源的操作系统，具有稳定性高、安全性强、灵活性强等特点，因此在电网管理中有广泛的应用。飞凌嵌入式FET113i-S核心板运行Linux 5.4.61操作系统，可以提高FTU的效率和安全性，为电网运行提供有效支持。 4. 高性价比降低整体成本 FET113i-S核心板基础版本的配置就达到了【256MB+256MB】，且含税仅需88元。相较之下，飞凌嵌入式FET113i-S核心板在同类产品中更具性价比，优势更突出！ 不仅FET113i-S核心板的产品力优势明显，飞凌嵌入式稳定的供应能力与强大的技术支持能力也是帮助客户项目快速落地、抢占市场先机的有利保障。综合看来，飞凌嵌入式FET113i-S核心板集诸多优势于一身，能够成为电力FTU的理想主控方案。

在最近的USENIX安全研讨会上，普林斯顿大学电气工程系的研究人员介绍了一种 通过物联网 操纵的 潜在电网攻击， 《 BlackIoT：高功率设备的物联网僵尸网络可能会扰乱电网 》（ 论文地址： https://www.usenix.org/system/files/conference/usenixsecurity18/sec18-soltan.pdf ） 研究人员称，不同于低功率的常见物联网设备，“ 我们证明，由高功率设备组成的物联网（IoT）僵尸网络（如空调和 取暖器），可以对电网发动大规模协同攻击 ，操纵电网的电力需求。 ” 他们研究了MadIoT（Manipulation of demand via IoT）攻击的五种变体，并 在现实世界的电网模型上 模拟 评估 它们的有效性。 图1：MadIoT攻击。 攻击者可以通过同步打开/关闭受损的 高功率 物联网设备来破坏电网的正常运行。 （Image Source：《BlackIoT: IoT Botnet of High Wattage Devices Can Disrupt the Power Grid》） 这些模拟结果表明， MadIoT攻击可能导致： （i） 导致 频率不稳定的攻击： 若 需求突然激增可能导致频率相应急剧下降，研究人员发现，模拟美国西部地区的电网， 电网增加30%的 需求，就可能 导致电网中的所有发电机跳闸并脱机。而这样的“需求”，攻击者可以通过 使用大约9万台空调或1.8万台电热水器做到。 （ii）线路故障并导致级联故障的攻击： 即使需求的小幅增加也可能导致线路过载和故障， 这些初始的线路故障可能导致进一步的线路故障或称为级联故障。 例如，通过模拟显示，2008年夏季峰值期间，波兰电网需求仅增加1 % ， 就会导致263线路故障和86 % 负载中断的级联故障。 而 这种攻击 可以通过 使用大约21万台空调 做到 ，占波兰家庭总数的1.5%。 （iii）增加运营成本的攻击： 例如，通过模拟显示， 在高峰时段的电力需求增加5 % 可能导致电力增加20 % 的 成本。这也可能成为一个攻击者的利益点。 表1： 家用电器的用电量 （Image Source：《BlackIoT: IoT Botnet of High Wattage Devices Can Disrupt the Power Grid》） 图2： 电力系统的主要组成 （Image Source：《BlackIoT: IoT Botnet of High Wattage Devices Can Disrupt the Power Grid》） MadIoT攻击可能导致 局部停电，在最坏的情况下会导致大规模停电。 该研究揭示了物联网的脆弱性，以及与其他网络之间的相互依赖性。 研究人员希望能引起电力公司、智能设备制造厂商还有系统安全工程专家们的注意。

依托于先进技术与“互联网+” 的市场风潮，产品智能化获得了极大的提速，充斥在我们周边的智能化产品越来越多。目前市场中的智能化产品主要以电器为主，而为其供电的电网自然也要实现升 级，在能源和电力需求增长的驱动下，集成了现代智能技术、信息网络技术、先进输电技术、新能源接入技术，具有较强的灵活性和适应性的智能电网应运而生。新 升级的智能电网能够满足间歇性清洁能源、分布式电源的灵活接入，实现电动汽车、智能电器等即插即用，满足智能互动等多元化、个性化服务需求。在电网升级的 过程中，电网的防护方案也要随之升级，本篇硕凯电子的主旨在于为所有关注电网雷击防护的工程师们分享智能电网雷击浪涌防护的关键方案设计与防护思路分析。 智能电网就是电网的智能化（智电电力），也被称为“电网2.0”， 智能电网是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现 电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。 雷电是造成电网故障的首要原因，我国电网每年遭受雷击35万余次，输电系统雷击跳闸数占总跳闸数的50%以上，严重威胁电网安全运行。随着电网升级扩大，全面提升雷击防护水平的需求愈加凸显。 在建设智能电网的过程中，绝大多数变电站设备及发电机、电缆、线路等都有在线监测项目。电力的在线监测是智能电网中不可缺少的重要部分。然而受电力系统分布 式及实时性的特性影响，导致各种监测控制设备在信息获取方面存在着一定的时延、路径不确定性及数据包信息流丢失等问题。 随着工业以太网技术、光纤技术、信息处理技术的发展，并向电力领域的渗透，在当前技术条件支持背景作用之下，工业以太网通信在运行过程当中所表现出的包括可 靠性高、灵活性高、维护性高以及扩展性高在内的多种应用优势，对于优化整个电网系统各种设备元件的连接和信息传输方面都有着重要突破。硕凯电子以太网浪涌防护方案是极为成熟的，需要考虑到雷击浪涌以及陶瓷放电管一级防护之后的残压，因此一般会采用GDT在变压器前端做共模 （八线）浪涌防护；并选择结电容低、反应时间快，兼顾防护静电功能的TVS管吸收差模能量。更多电网防护方案可直接访问硕凯电子官网，我们有专业FAE技术人员，可根据客户实际需求进行雷击浪涌防护方案设计与整改。 在工程应用上，电网雷击浪涌防护方案在电力、铁路、石化等行业的雷害防治中产生了显著的应用效果，保障电力、铁路和石化行业安全生产的总间接效益超百亿元，对国防和民用重要基础设施的雷电灾害防治具有重大应用价值。 硕 凯电子拥有丰富的产品线与卓越的客服能力，通过提供先进技术的最新一代产品来满足设计工程师与采购人员的需求。我们拥有设备先进的EMC实验室，并会有专 业的FAE工程师全程跟进为客户的最新设计项目提供最适合产品防护等级的高规格电路防护方案及电路保护元器件。硕凯电子官网每日更新，socay.com 拥有完整的产品目录、数据手册、行业资讯、应用方案、测试服务等,更有多名在线客服随时为客户答疑解惑。

     智能电网可以说是一个比较新的概念，先进者如美国，也是在2001年才开始相关研究。国内则是直到2009年5月，才由国家电网公司正式提出“坚强智能电网”概念。计划在2020年基本建成以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的统一的坚强智能电网。     根据相关规划，2009-2020年期间，智能电网相关投资额高达4万亿： 表：国内智能电网规划   资料来源：华强北指数（ www.hcsindex.org ）     智能电网的产业链很长，但是在发电、输电、变电、配电、用电和调度等各个环节，IC产品都有用武之地。数据通信、采集、计算、安全等所有功能都需要用到以芯片为核心的各种终端设备。结合巨额的投资总量，我们完全可以想象到这个市场的庞大。另外一点，对于IC产业来说，智能电网很多需求都是新增的，区别于替代需求。     以智能电表为例，根据国家电网公布的数据，在“十二五”期间，国内智能电表对芯片需求合计21.3亿片，产值达264.9亿元： 表：国内智能电表芯片需求   资料来源：国家电网     广阔的市场空间已经打开，现在问题的关键是看各厂商能不能把握住机会。在智能电网相关芯片市场，大部分被国外厂商掌控，国产比例仅占10%。 图：国家电网招标芯片来源     资料来源：国家电网       在笔者参加的一个论坛上，国家电网相关人士曾颇感无奈地举了个例子，“在日本大地震后，有一款日产用于智能电表的关键芯片市场上马上缺货，价格由原来的13块涨到27、28还是只能找到少量产品，对电网公司的规划产生了很大冲击”。     在这种局面下，国产芯片厂商的机会非常明显。如果国产芯片的质量符合应用标准，在电网公司的招标中受到优待是可以期待的。当然，目前国内也有一小部分市场，如电力线载波芯片基本实现国产化，涌现出福星晓程、青岛东软等一批领导厂商。这些企业普遍高高在上的净利润率令人惊讶，以东软载波为例，净利润率常年高居40%以上，不但大幅超越主要电容器制造商风华高科，也将号称暴利行业房地产的代表万科甩出一大截。 图：企业净利润率对比    数据来源：华强北指数（ www.hcsindex.org ）