“福喜”芯片工控“枢纽”获中国专利金奖

近日，国家知识产权局公布了授予第23届中国专利奖的决定，中国南方电网公司自主研发的国内首个专利3354“并行冗余协议网络时钟输出控制方法及系统”获得中国专利金奖。

芯片是电网稳定运行的基础。这项金奖专利由南方电网公司数字电网领域首席专业技术专家李鹏及其团队发明。专利权人为南方电网研究院。这也是南方电网公司成立20年来首次获得中国专利金奖，实现零的突破。

据介绍，该专利创造性地提出了冗余网络中的精确时间设置方案，发明了双通道高精度比对等一系列原创算法和技术，首次开发出冗余网络时间设置IP和国内能源工业综合控制“伏羲”系列芯片。南方电网公司于2013年启动了芯片保护技术的研究。历经近10年，终于解决了保护装置同步定时等一系列问题，成功研制出中国第一款国产能源工业控制芯片3354“伏羲”，并已形成一系列专利成果。这标志着我国电力工业控制领域的核心芯片开始由“进口通用”向“自主专用”转变，为加快我国电网数字化转型打下坚实基础，为国添重器。

工业控制设备根据内部时钟信号运行，因此保证时间信号的同步更新尤为重要。传统的方式是通过双线更新设置时钟信号的容灾轨道，即“A线有难，B线支持”。

但是，双刃剑和双线同步更新带来了新的问题。不管——时钟的精度有多高，两条线还是有时间差的。应该听谁的？

如果“先到先得”，工业控制设备不得不在两条线路之间频繁切换，导致中枢紊乱，出现时钟抖动、报文丢失等异常现象，威胁电网安全稳定运行。

历经多年，南方电网科研团队成功发明了多时钟源交叉校验技术和链式信令技术，打造了工业控制和定时的“神经中枢”。这就好比人的眼睛有着不同的精准度，却能在神经中枢的指挥下，映射出清晰不重叠的景观世界。

该专利不仅有效保障了授时精度，有效提升了电网核心设备通信授时的技术水平，也支撑了电网运行精度和可靠性的飞跃。彻底摆脱西方国家的知识产权限制，实现我国能源电力安全和工业控制领域的科技自主可控，意义重大。

科研行万里路，终会经过成果转化阶段。南方电网公司董事长孟振平表示，科技成果转化应用一直是个难题。从成果的出现到大规模应用，真正量产成功的只有不到1%。

2019年3月，团队正式将芯片命名为“伏羲”，“代表着电网设备核心器件从零到一的突破”。这项专利及系列成果，聚焦数字电网关键领域的国产新赛道布局，孵化了国内首个基于国产指令架构、国产内核、内嵌国密安全算法模块的专用电源控制芯片，综合性能是进口同类产品的1.5倍，抗网络风暴能力提升60倍。

决心走自主化、市场化之路，以“科技改革示范行动”为契机，南方电网注重人才的选拔和保留，给R&D团队一个舞台，给高端项目赋能，并

“创新很难！为了找到更好的解决方案，这些年来，我们一直在不断尝试和犯错，不断磨合，已经逐渐迭代形成了独立的科研成果。”李鹏表示，未来，“福喜”将重点布局新型电力系统，进一步推进链接全网的系列化国产芯片研发，努力创造更多推动电网数字化发展的成果，为助力“双碳”目标实现发挥更大作用。