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随着变电站数字化及智能化水平不断提高,基于IEC61850协议的设备智能化、网络化进程在不断加快。在一次设备方面,为了实现电子式互感器与传统互感器的兼容性,合并单元的设计既要能接收数字采样输入,也要能接收模拟信号输入。在二次侧,以太网技术实现了过程层设备间的网络连接,替代了传统的点对点硬接线。为了满足IEC61850协议的网络化要求,过程层组网被提上议程,但由于国内智能变电站工程应用时间较短,相关经验和技术不足,过程层组网方案还未统一,而相应过程层设备的通信接口设计方法也会有不同之处。本文针对采样值(Sample Value,SV)报文、面向通用对象的变电站事件(Generic Object Oriented Substation Event,GOOSE)报文共网的模式,分析了模拟量输入式合并单元处理过程层报文的特点及问题。在这种模式下,网络报文类型较多、流量增大,设备故障易导致网络风暴,增大了合并单元网络接口的通信负担。针对这些问题,本文分析了网络接口的功能需求,提出了采用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)替代传统以太网MAC(Media Access Control)芯片,对MAC控制器重新开发。基于FPGA的MAC核开发主要完成了MAC各个模块的实现,以及MAC核过滤功能的完善。另外,本文提出了将报文解析模块与MAC控制器在同一块FPGA中实现的方案,以避免外部接线带来的传输延时及误差,提高GOOSE解析的实时性与可靠性。通过搭建实验平台,分别对SV发送与GOOSE接收解析进行了测试,验证了MAC核的收发及报文过滤功能。对网络接口施加90Mbps的网络流量进行网络压力检测,通过网络接口接收的GOOSE可以正常工作,说明网络接口具有抗网络风暴的能力。本课题所开发的合并单元网络接口提高了过程层报文传输处理的实时可靠性,为过程层设备的设计提供了新思路,更好地满足了IEC61850协议的建议及要求。