從“進(jìn)口通用”到“自主專(zhuān)用”

　　“伏羲”芯片工控“中樞”摘得中國專(zhuān)利金獎

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

　　芯片是電網(wǎng)穩定運行的地基。本次金獎專(zhuān)利由南方電網(wǎng)公司數字電網(wǎng)領(lǐng)域首席專(zhuān)業(yè)技術(shù)專(zhuān)家李鵬及其團隊發(fā)明，專(zhuān)利權人為南網(wǎng)科研院。這也是南方電網(wǎng)公司成立20年來(lái)首次獲得中國專(zhuān)利金獎，實(shí)現了零的突破。

　　據介紹，該專(zhuān)利創(chuàng )造性提出了冗余網(wǎng)絡(luò )中的精確對時(shí)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(shí)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(dòng)芯片化保護技術(shù)研究，歷經(jīng)近10年，終于攻克保護裝置同步對時(shí)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(zhuān)利成果。這標志著(zhù)我國電力工控領(lǐng)域核心芯片開(kāi)始從“進(jìn)口通用”向“自主專(zhuān)用”轉變，為加快推動(dòng)我國電網(wǎng)數字化轉型，奠定堅實(shí)基礎，再添大國重器。

　　電力工控裝備依據內部時(shí)鐘信號運行，保障“時(shí)間信號同步更新”尤為重要。傳統的做法是通過(guò)雙線(xiàn)路更新，設置時(shí)鐘信號的災備軌道，即“A線(xiàn)有難，B線(xiàn)支援”。

　　但一刀雙刃，雙線(xiàn)路同步更新又帶來(lái)了新的問(wèn)題——時(shí)鐘精度再高，兩條線(xiàn)路仍存在時(shí)間差，該聽(tīng)誰(shuí)的？

　　如果“先到先得”，工控裝備不得不在雙線(xiàn)路間頻繁切換，導致中樞紊亂，引發(fā)時(shí)鐘抖動(dòng)和報文缺失等異常現象，對電網(wǎng)安全穩定運行帶來(lái)威脅。

　　南方電網(wǎng)科研團隊歷經(jīng)多年，成功發(fā)明多時(shí)鐘源交叉互驗技術(shù)和鏈式賦信技術(shù)，打造出一個(gè)工控對時(shí)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(guān)世界。

　　這一專(zhuān)利不但有效保證對時(shí)精度，有效提升電網(wǎng)核心裝備通信對時(shí)技術(shù)水平，還有力支撐電網(wǎng)運行精度和可靠性實(shí)現躍升。對徹底擺脫西方國家知識產(chǎn)權限制，實(shí)現我國能源電力安全、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(guò)成果轉化這一關(guān)。南方電網(wǎng)公司董事長(cháng)孟振平談到，科技成果的轉化和應用一直是個(gè)難題，從成果面世到大規模應用，真正量產(chǎn)成功的只有不到1%。

　　2019年3月，團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(zhuān)利及系列成果，著(zhù)眼布局數字電網(wǎng)關(guān)鍵領(lǐng)域國產(chǎn)化全新賽道，孵化出國內首個(gè)基于國產(chǎn)指令架構、國產(chǎn)內核的電力專(zhuān)用主控芯片，內嵌國密安全算法模塊，綜合性能是進(jìn)口同類(lèi)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(chǎng)化的路子，借“科改示范行動(dòng)”契機，南方電網(wǎng)從人才的選用育留方面著(zhù)眼，給研發(fā)團隊舞臺、以項目高端授權賦能，打造出一支人才專(zhuān)業(yè)過(guò)硬、責任心到位、靈活自主的芯片研發(fā)團隊。通過(guò)改革手段搭建市場(chǎng)前段與研發(fā)團隊之間的協(xié)同機制，暢通成果轉化通道。經(jīng)過(guò)研發(fā)團隊不懈努力，與“伏羲”芯片交互相連的系統和裝備已達數百套，于電網(wǎng)發(fā)、輸、變、配、用以及石化工礦企業(yè)規模化應用，出口10多個(gè)國家，2021年度“伏羲”芯片與“天問(wèn)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(lái)，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(shuō)，“伏羲”未來(lái)將重點(diǎn)布局新型電力系統，進(jìn)一步推動(dòng)研發(fā)鏈接電網(wǎng)全場(chǎng)景的系列化國產(chǎn)芯片，努力創(chuàng )造推動(dòng)電網(wǎng)數字化發(fā)展的更多成果，在助力實(shí)現“雙碳”目標中發(fā)揮出更大作用。