随着智能电网的不断发展,对于智能变电站的建设也提出了更高的要求,现有数字化保护装置使用的芯片由于缺乏针对电力行业的专门优化,需要电力终端中嵌入式软件程序完成相关工作,这样既增加了装置开发的工作量和生产成本,又严重影响了装置相关逻辑处理的一致性。为了探索上述问题的解决方案,本文在国家重点研发计划课题“电力专用CPU及芯片和内嵌入式操作系统研发与应用（2018YFB0904902）”支持下,针对电力专用功能模块的要求,设计了具有过程层报文处理功能的可复用IP核。通过集成本文设计的IP核可以使电力专用芯片自带过程层报文处理功能,有效减少装置研发过程中软件程序的开发工作量,并保证相关逻辑处理的一致性。本文的主要工作包括:1)针对国产电力专用CPU芯片与IP核技术进行了分析,然后分析了智能变电站过程层中的GOOSE报文、SV报文的结构特点,并基于对网络风暴报文特点的分析,指出需要考虑重复网络风暴报文及非重复订阅网络风暴报文两类情况。在分析结果的基础上,设计了IP核的整体架构及功能模块划分,并规划了每个功能模块之间的层次关系;2)针对GOOSE报文和SV报文的结构特点,基于FPGA逻辑资源限制与报文过滤精度要求,设计了GOOSE报文接收处理模块和SV报文接收处理模块。基于采样报文传输抖动差异性,研究了数字化保护装置中“点对点”和“组网”两种不同的SV采样接入方式,设计了点对点采样插值方案和组网采样插值方案。针对过程层网络风暴报文分类特点,设计了针对重复网络风暴报文的过滤方案以及针对非重复订阅网络风暴报文的抑制方案;3)针对电力专用芯片IP核实现的过程层报文处理功能,进行了专项测试验证。从正常报文接收处理,采样数据精度,异常报文处理及网络风暴处理等方面,针对IP核的每个功能模块依次进行验证。然后针对另一款集成了此IP核的电力专用芯片进行了适应性测试,验证了IP核的可移植性。