“伏羲”芯片工控“中樞”摘得中國專利金獎(jiǎng)
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(jiǎng)
光明日報(bào)訊(記者吳春燕、雷愛俠 通訊員彭雅瑩)近日,國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公布了關(guān)于第二十三屆中國專利獎(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(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(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(dòng)我國電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),再添大國重器。
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?,F(xiàn)象,對電網(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(yùn)行精度和可靠性實(shí)現(xiàn)躍升。對徹底擺脫西方國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)限制,實(shí)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(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)域國產(chǎn)化全新賽道,孵化出國內(nèi)首個(gè)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(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)國家,2021年度“伏羲”芯片與“天問一號(hào)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(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)全場景的系列化國產(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。
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