從“進口通用”到“自主專用”

　　“伏羲”芯片工控“中樞”摘得中國專利金獎

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

　　芯片是電網穩(wěn)定運行的地基。本次金獎專利由南方電網公司數(shù)字電網領域首席專業(yè)技術專家李鵬及其團隊發(fā)明，專利權人為南網科研院。這也是南方電網公司成立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)造性提出了冗余網絡中的精確對時方案，發(fā)明了雙通道高精度比較等系列原創(chuàng)性算法和技術，首次研制了冗余網絡對時IP和全面國產能源工控“伏羲”系列芯片。南方電網公司自2013年啟動芯片化保護技術研究，歷經近10年，終于攻克保護裝置同步對時等一系列難題，成功研制出我國首顆國產能源工控芯片——“伏羲”，并已形成系列專利成果。這標志著我國電力工控領域核心芯片開始從“進口通用”向“自主專用”轉變，為加快推動我國電網數(shù)字化轉型，奠定堅實基礎，再添大國重器。

　　電力工控裝備依據(jù)內部時鐘信號運行，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，設置時鐘信號的災備軌道，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，導致中樞紊亂，引發(fā)時鐘抖動和報文缺失等異常現(xiàn)象，對電網安全穩(wěn)定運行帶來威脅。

　　南方電網科研團隊歷經多年，成功發(fā)明多時鐘源交叉互驗技術和鏈式賦信技術，打造出一個工控對時的“神經中樞”。這就如人的雙眼精度不一，卻能在神經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，有效提升電網核心裝備通信對時技術水平，還有力支撐電網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權限制，實現(xiàn)我國能源電力安全、工控領域科技自主可控具有重大意義。

　　科研行千里，終要過成果轉化這一關。南方電網公司董事長孟振平談到，科技成果的轉化和應用一直是個難題，從成果面世到大規(guī)模應用，真正量產成功的只有不到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，著眼布局數(shù)字電網關鍵領域國產化全新賽道，孵化出國內首個基于國產指令架構、國產內核的電力專用主控芯片，內嵌國密安全算法模塊，綜合性能是進口同類產品的1.5倍，網絡風暴抵御能力提升了60倍。

　　下決心走自主和市場化的路子，借“科改示范行動”契機，南方電網從人才的選用育留方面著眼，給研發(fā)團隊舞臺、以項目高端授權賦能，打造出一支人才專業(yè)過硬、責任心到位、靈活自主的芯片研發(fā)團隊。通過改革手段搭建市場前段與研發(fā)團隊之間的協(xié)同機制，暢通成果轉化通道。經過研發(fā)團隊不懈努力，與“伏羲”芯片交互相連的系統(tǒng)和裝備已達數(shù)百套，于電網發(fā)、輸、變、配、用以及石化工礦企業(yè)規(guī)模化應用，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)，進一步推動研發(fā)鏈接電網全場景的系列化國產芯片，努力創(chuàng)造推動電網數(shù)字化發(fā)展的更多成果，在助力實現(xiàn)“雙碳”目標中發(fā)揮出更大作用。