從“進(jìn)口通用”到“自主專用”

　　“伏羲”芯片工控“中樞”摘得中國(guó)專利金獎(jiǎng)

　　光明日?qǐng)?bào)訊（記者吳春燕、雷愛俠 通訊員彭雅瑩）近日，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公布了關(guān)于第二十三屆中國(guó)專利獎(jiǎng)授獎(jiǎng)的決定，由南方電網(wǎng)公司自主研發(fā)的國(guó)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(shí)鐘輸出控制方法和系統(tǒng)”獲得中國(guó)專利金獎(jiǎng)。

　　芯片是電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的地基。本次金獎(jiǎng)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(duì)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(guó)專利金獎(jiǎng)，實(shí)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(duì)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(duì)時(shí)IP和全面國(guó)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(hù)技術(shù)研究，歷經(jīng)近10年，終于攻克保護(hù)裝置同步對(duì)時(shí)等一系列難題，成功研制出我國(guó)首顆國(guó)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(guó)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(dòng)我國(guó)電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，再添大國(guó)重器。

　　電力工控裝備依據(jù)內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)運(yùn)行，保障“時(shí)間信號(hào)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(shí)鐘信號(hào)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(shí)鐘精度再高，兩條線路仍存在時(shí)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(shí)鐘抖動(dòng)和報(bào)文缺失等異常現(xiàn)象，對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來威脅。

　　南方電網(wǎng)科研團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)多年，成功發(fā)明多時(shí)鐘源交叉互驗(yàn)技術(shù)和鏈?zhǔn)劫x信技術(shù)，打造出一個(gè)工控對(duì)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世界。

　　這一專利不但有效保證對(duì)時(shí)精度，有效提升電網(wǎng)核心裝備通信對(duì)時(shí)技術(shù)水平，還有力支撐電網(wǎng)運(yùn)行精度和可靠性實(shí)現(xiàn)躍升。對(duì)徹底擺脫西方國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)限制，實(shí)現(xiàn)我國(guó)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(zhǎng)孟振平談到，科技成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用一直是個(gè)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(duì)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(guó)產(chǎn)化全新賽道，孵化出國(guó)內(nèi)首個(gè)基于國(guó)產(chǎn)指令架構(gòu)、國(guó)產(chǎn)內(nèi)核的電力專用主控芯片，內(nèi)嵌國(guó)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(chǎng)化的路子，借“科改示范行動(dòng)”契機(jī)，南方電網(wǎng)從人才的選用育留方面著眼，給研發(fā)團(tuán)隊(duì)舞臺(tái)、以項(xiàng)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(duì)。通過改革手段搭建市場(chǎng)前段與研發(fā)團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)同機(jī)制，暢通成果轉(zhuǎn)化通道。經(jīng)過研發(fā)團(tuán)隊(duì)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)模化應(yīng)用，出口10多個(gè)國(guó)家，2021年度“伏羲”芯片與“天問一號(hào)探測(cè)器”等成果一道入選國(guó)務(wù)院國(guó)資委央企十大“國(guó)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(cuò)，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(diǎn)布局新型電力系統(tǒng)，進(jìn)一步推動(dòng)研發(fā)鏈接電網(wǎng)全場(chǎng)景的系列化國(guó)產(chǎn)芯片，努力創(chuàng)造推動(dòng)電網(wǎng)數(shù)字化發(fā)展的更多成果，在助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)中發(fā)揮出更大作用。