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“伏羲”芯片工控“中樞”摘得中國專利金獎

發(fā)布時間:2022-08-15 10:45:00來源: 光明網(wǎng)-《光明日報》

  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(chǎn)權(quán)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(wǎng)公司自主研發(fā)的國內(nèi)首款電力主控芯片相關專利——“用于并行冗余協(xié)議網(wǎng)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(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)領域首席專業(yè)技術(shù)專家李鵬及其團隊發(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年啟動芯片化保護技術(shù)研究,歷經(jīng)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(chǎn)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(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,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?,F(xiàn)象,對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來威脅。

  南方電網(wǎng)科研團隊歷經(jīng)多年,成功發(fā)明多時鐘源交叉互驗技術(shù)和鏈式賦信技術(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。南方電網(wǎng)公司董事長孟振平談到,科技成果的轉(zhuǎn)化和應用一直是個難題,從成果面世到大規(guī)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”。該專利及系列成果,著眼布局數(shù)字電網(wǎng)關鍵領域國產(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,綜合性能是進口同類產(chǎn)品的1.5倍,網(wǎng)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(wǎng)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(quán)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(zhuǎn)化通道。經(jīng)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(wǎng)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(jīng)逐步迭代形成自主科研成果?!崩铢i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(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”目標中發(fā)揮出更大作用。

(責編:李雨潼)

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