從“進(jìn)口通用”到“自主專用”

　　“伏羲”芯片工控“中樞”摘得中國專利金獎

　　本報訊(記者吳春燕、雷愛俠 通訊員彭雅瑩)近日，國家知識產(chǎn)權(quán)局公布了關(guān)于第二十三屆中國專利獎授獎的決定，由南方電網(wǎng)公司自主研發(fā)的國內(nèi)首款電力主控芯片相關(guān)專利——“用于并行冗余協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中的時鐘輸出控制方法和系統(tǒng)”獲得中國專利金獎。

　　芯片是電網(wǎng)穩(wěn)定運行的地基。本次金獎專利由南方電網(wǎng)公司數(shù)字電網(wǎng)領(lǐng)域首席專業(yè)技術(shù)專家李鵬及其團(tuán)隊發(fā)明，專利權(quán)人為南網(wǎng)科研院。這也是南方電網(wǎng)公司成立20年來首次獲得中國專利金獎，實現(xiàn)了零的突破。

　　據(jù)介紹，該專利創(chuàng)造性提出了冗余網(wǎng)絡(luò)中的精確對時方案，發(fā)明了雙通道高精度比較等系列原創(chuàng)性算法和技術(shù)，首次研制了冗余網(wǎng)絡(luò)對時IP和全面國產(chǎn)能源工控“伏羲”系列芯片。南方電網(wǎng)公司自2013年啟動芯片化保護(hù)技術(shù)研究，歷經(jīng)近10年，終于攻克保護(hù)裝置同步對時等一系列難題，成功研制出我國首顆國產(chǎn)能源工控芯片——“伏羲”，并已形成系列專利成果。這標(biāo)志著我國電力工控領(lǐng)域核心芯片開始從“進(jìn)口通用”向“自主專用”轉(zhuǎn)變，為加快推動我國電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，奠定堅實基礎(chǔ)，再添大國重器。

　　電力工控裝備依據(jù)內(nèi)部時鐘信號運行，保障“時間信號同步更新”尤為重要。傳統(tǒng)的做法是通過雙線路更新，設(shè)置時鐘信號的災(zāi)備軌道，即“A線有難，B線支援”。

　　但一刀雙刃，雙線路同步更新又帶來了新的問題——時鐘精度再高，兩條線路仍存在時間差，該聽誰的？

　　如果“先到先得”，工控裝備不得不在雙線路間頻繁切換，導(dǎo)致中樞紊亂，引發(fā)時鐘抖動和報文缺失等異?，F(xiàn)象，對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來威脅。

　　南方電網(wǎng)科研團(tuán)隊歷經(jīng)多年，成功發(fā)明多時鐘源交叉互驗技術(shù)和鏈?zhǔn)劫x信技術(shù)，打造出一個工控對時的“神經(jīng)中樞”。這就如人的雙眼精度不一，卻能在神經(jīng)中樞的指揮下映射出清晰不重疊的景觀世界。

　　這一專利不但有效保證對時精度，有效提升電網(wǎng)核心裝備通信對時技術(shù)水平，還有力支撐電網(wǎng)運行精度和可靠性實現(xiàn)躍升。對徹底擺脫西方國家知識產(chǎn)權(quán)限制，實現(xiàn)我國能源電力安全、工控領(lǐng)域科技自主可控具有重大意義。

　　科研行千里，終要過成果轉(zhuǎn)化這一關(guān)。南方電網(wǎng)公司董事長孟振平談到，科技成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用一直是個難題，從成果面世到大規(guī)模應(yīng)用，真正量產(chǎn)成功的只有不到1%。

　　2019年3月，團(tuán)隊將芯片正式命名為“伏羲”，“代表電網(wǎng)裝備核心器件從零到一的突破”。該專利及系列成果，著眼布局?jǐn)?shù)字電網(wǎng)關(guān)鍵領(lǐng)域國產(chǎn)化全新賽道，孵化出國內(nèi)首個基于國產(chǎn)指令架構(gòu)、國產(chǎn)內(nèi)核的電力專用主控芯片，內(nèi)嵌國密安全算法模塊，綜合性能是進(jìn)口同類產(chǎn)品的1.5倍，網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴抵御能力提升了60倍。

　　下決心走自主和市場化的路子，借“科改示范行動”契機，南方電網(wǎng)從人才的選用育留方面著眼，給研發(fā)團(tuán)隊舞臺、以項目高端授權(quán)賦能，打造出一支人才專業(yè)過硬、責(zé)任心到位、靈活自主的芯片研發(fā)團(tuán)隊。通過改革手段搭建市場前段與研發(fā)團(tuán)隊之間的協(xié)同機制，暢通成果轉(zhuǎn)化通道。經(jīng)過研發(fā)團(tuán)隊不懈努力，與“伏羲”芯片交互相連的系統(tǒng)和裝備已達(dá)數(shù)百套，于電網(wǎng)發(fā)、輸、變、配、用以及石化工礦企業(yè)規(guī)?；瘧?yīng)用，出口10多個國家，2021年度“伏羲”芯片與“天問一號探測器”等成果一道入選國務(wù)院國資委央企十大“國之重器”。

　　“創(chuàng)新是十分艱難的！為尋找更好的解決方案，多年來，我們不斷試錯，不斷磨合，已經(jīng)逐步迭代形成自主科研成果。”李鵬說，“伏羲”未來將重點布局新型電力系統(tǒng)，進(jìn)一步推動研發(fā)鏈接電網(wǎng)全場景的系列化國產(chǎn)芯片，努力創(chuàng)造推動電網(wǎng)數(shù)字化發(fā)展的更多成果，在助力實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)中發(fā)揮出更大作用。