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南方電網歷經多年攻關,成功研發工控對時的“神經中樞”

2022-08-08 08:37  來源:人民日報  瀏覽:  

第二十三屆中國專利獎日前揭曉,由南方電網公司數字電網領域首席技術專家李鵬及其團隊發明的“用于并行冗余協議網絡中的時鐘輸出控制方法和系統”榮獲專利金獎。這份專利填補了國際冗余雙網協議網絡精準對時的技術空白。

南方電網公司自2013年啟動芯片化保護技術研究,歷時近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”,并形成系列專利成果。這標志著我國電力工控領域核心芯片向“自主專用”轉變,為加快推動我國電網數字化轉型提供技術支撐。

電力工控裝備依據內部時鐘信號運行,保障“時間信號同步更新”尤為重要。傳統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”。但雙線路同步更新也存在缺陷: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”,工控裝備就不得不在雙線路間頻繁切換,導致中樞紊亂,引發時鐘抖動和報文缺失等異常現象,對電網安全穩定運行帶來影響。

南方電網科研團隊歷經多年,成功開發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”。這就如人的雙眼能在神經中樞的指揮下呈現不重疊的清晰世界。這一專利技術不但能保障對時精度、有效提升電網核心裝備通信對時技術水平,還能有力支撐電網運行精度和可靠性。

“專利技術再好,也要跨過成果轉化這一關。”南方電網公司董事長孟振平介紹,科技成果的轉化和應用量產成功率不高。

2019年3月,團隊將芯片正式命名為“伏羲”,努力實現電網裝備核心器件從0到1的突破。該專利及系列成果,著眼布局數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。

自主可控和市場化,練就了“伏羲”的真本事。借“科改示范行動”契機,南方電網從人才的選用育留著眼,給研發人員授權賦能,打造出一支人才專業過硬、責任到位、靈活自主的芯片研發團隊。公司建立了市場前端與研發團隊之間的協同機制,暢通了成果轉化通道。經過研發團隊不懈努力,與“伏羲”芯片交互相連的系統和裝備已達數百套,推廣到電網發、輸、變、配、用以及石化工礦企業規模化應用。

目前,該專利成果已經廣泛應用,相關裝置穩定可靠運行,為保障國家西電東送戰略實施,推動清潔能源外送、促進區域經濟發展發揮作用。

此次摘得中國專利金獎,離不開南方電網對知識產權的高度重視和運用轉化。公司建立健全了10余項配套制度,規范專利許可、轉讓、投資融資、預警等工作,知識產權工作得到進一步加強。

“重大技術創新是十分艱難的。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,未來“伏羲”將重點布局新型電力系統,進一步推動研發鏈接電網全場景的系列化國產芯片,努力創造推動電網數字化發展的更多成果,在助力實現“雙碳”目標中發揮出更大作用。

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