國網信通產業集團智芯公司：發揮芯片產業優勢 賦能新型電力系統
實現“雙碳”目標既是中國經濟持續健康高質量發展的迫切需要，也是我國政府對國際社會作出的莊嚴承諾，而構建新型電力系統是實現“雙碳”目標的重要抓手。在中央財經委員會第九次會議上，習近平總書記提出構建以新能源為主體的新型電力系統，這是“雙碳”目標背景下黨中央對電力系統發展作出的重大決策。
作為能源電力領域的骨干央企，國家電網公司以習近平總書記“七一”重要講話精神為指導，深入貫徹“四個革命、一個合作”能源安全新戰略和“雙碳”部署，加快推動構建以新能源為主體的新型電力系統，為全面建設社會主義現代化國家提供清潔低碳、安全高效的電力保障。作為國家電網公司直屬產業單位的國網信通產業集團，正在深入實施“1346”行動計劃，加快建設能源數字化服務國際領軍企業。此次國網信通產業集團智芯公司，正不斷提升基于工業芯片產品的整體解決方案提供能力，全方位賦能新型電力系統構建。
牢記使命擔當 鑄造工業最強芯
國網信通產業集團智芯公司成立于2010年，是國家電網公司芯片產業發展的使命擔當者，是國家高新技術企業、國家技術創新示范企業、國家規劃布局內重點集成電路設計企業，連續八年獲評“中國十大集成電路設計企業”。公司堅持以“鑄造工業最強芯”為使命，不斷提升以智能芯片為核心的整體解決方案提供能力，形成“安全、主控、通信、傳感、射頻識別、計量、人工智能、模擬”八大類160余款芯片產品，業務范圍覆蓋能源電力、汽車電子等多個領域。
聚焦國有企業“六個力量”定位，國網信通產業集團智芯公司著眼支撐新型電力系統底層架構，著眼應對新能源大規模接入對電力系統穩定性帶來的新挑戰，全面落實國家電網公司“一體四翼”發展布局，聚焦關鍵新型電力系統構建難題，明確底層邏輯，搭建基礎平臺，形成基于國網信通產業集團智芯公司芯片產品的整體解決方案，豐富落地應用場景，全力推動新型電力系統構建。
破解關鍵問題 支撐新型電力系統構建
新能源的接入，是新型電力系統構建的基礎之一。如何破解新能源接入對電網穩定性帶來的全新挑戰，全方位促進新能源消納？這是擺在國網信通產業集團智芯公司面前的關鍵難題。
堅持問題導向、系統思維，是推動國網信通產業集團智芯公司實現高質量發展的科學指引。國網信通產業集團智芯公司圍繞難題進行攻關，推出具有自主知識產權的芯片產品及解決方案，有效提升電網的全息感知能力和靈活控制能力，實現源網荷儲全要素可觀、可測、可控，更好地實現微電網、有源配電網、局部直流電網等新形態電網與大電網協同。
經過系統攻關，困擾新型電力系統構建的兩大難題得以攻克，有力支撐了新型電力系統構建——
全力推動新能源接入消納。以基于國網信通產業集團智芯公司邊緣計算核心板研制的臺區智能融合終端為核心，依托臺區內分布式電源、儲能電池等各類智能設備形成的單個或多個微網，實現單個微網協調自律、多微網間能量互濟、微網與配電網間的能量優化等核心功能，有效支撐各種新能源利用效率和高比例并網，實現各類能源設施便捷接入。同時，針對同一地區不同臺區間負荷的時空互補特性以及部分臺區短時重過載情況，實現配網末端系統正常運行時的動態增容和故障下的轉供電，提升分布式電源接納能力適應規模化多模式“源、荷”便捷接入，實現柔性高效互動。
確保電網安全穩定運行。以臺區智能融合終端為核心，依托強大的邊緣計算算力，利用智能傳感器、智慧開關、AI攝像頭等設備實現全面感知、就地研判，有效支撐臺區拓撲識別、低壓故障研判、電能質量精準治理、精益線損分析等功能實現。通過部署應用國網信通產業集團智芯公司研發的智慧開關核心板的智慧開關，搭載輕量操作系統，可動態加載 APP，有效提升低壓配電臺區整體智能信息化程度，實現精細化用電管理、低壓拓撲識別以及與臺區智能融合終端協同控制等功能。同時，構建安全、穩定、可靠本地數據傳輸網，保障臺區內各類型智能設備與臺區智能融合終端數據通信。將國網信通產業集團智芯公司研制的5G遠程通信單元，內置于臺區智能融合終端等各類電力業務終端中，滿足配電自動化等業務的高速率傳輸和低時延特性等要求，有效提高了供電保障能力以及業務承載能力。
圍繞電力需要 優化產業布局
十余年來，國網信通產業集團智芯公司圍繞電力發展需要，加大科研創新力度，研發自主、可控芯片產品模組，聚焦構建新型電力系統，優化芯片產業布局，全力推動電網數字化、清潔化、定制化發展，筑牢電網發展安全底線。
優化電網資源配置。構建新型電力系統，必須提高電網大范圍優化配置資源能力。國網信通產業集團智芯公司研發的邊緣計算核心板是針對配電物聯網設計的基礎開放性平臺，采用自主可控的操作樞紐系統及邊緣計算框架，實現硬件平臺化和軟件APP化，可以廣泛應用于臺區智能融合終端、站所終端等智能設備，在能源電力、智能制造、智慧園區等領域進行規模化推廣，為提高電網大范圍優化配置資源能力奠定了堅實基礎。
推動電網數字化發展。促進新能源大規模接入與消納，必須提高電網數字化水平。基于國網信通產業集團智芯公司工業級低功耗人工智能芯片獵鷹A101研制的具有不同算力、適用于不同場景的產品模組，可以為新型電力系統建設提供“云-邊-端”協同硬件支撐。國網信通產業集團智芯公司研發的人工智能核心板，為各類邊設備賦予強大的邊緣計算能力，大幅提升云邊實時互動水平。人工智能邊緣計算推動巡視、作業管理能力和業務流程提升，人工智能大數據推演實現主動運維管理和資產全壽命管理，為人工智能在新型電力系統中的深化應用提供有力支撐。
促進電網融合發展。新型電力系統是電網、能源網與新一代信息技術的深度融合，對數據傳輸提出更高要求。國網信通產業集團智芯公司基于電力線載波芯片研發的高速電力線載波通信模塊，提供以電力線為通信媒介進行高速數據傳輸的解決方案，適用于用電信息采集、配電自動化、工業互聯網、電力物聯網、智慧路燈、智能家居電信息采集和多表集抄等多種典型應用。該模塊可有效降低信息傳輸成本，增強數據交互的穩定性和高效性。
筑牢電網安全底線。國網信通產業集團智芯公司自主、可控安全芯片產品能夠有效地防止外部攻擊與破解，提高智能終端的安全性。在電力終端安全接入方面，安全芯片模塊嵌入在集中器、電表、配電終端、回路狀態巡檢儀等設備中，滿足電力終端安全接入要求。在數據安全存儲及認證方面，將密碼技術和SD卡技術相結合，在支持安全認證功能的同時滿足了用戶巨量數據存儲的要求。在電動汽車安全運營方面，通過對電動汽車運營平臺終端、電動汽車充電樁內置安全芯片，保障用戶和充電樁交易的安全性。
聚焦全新需求 不斷創新開拓
作為國家電網公司系統市場化產業單位，國網信通產業集團智芯公司聚焦新型電力系統構建帶來的全新需求，豐富產品應用場景，全力推動產品落地應用。
促進電網故障智慧監測。開發應用于輸電線路上的各類傳感器，包括耐張線夾溫度傳感器、防山火監測裝置、分布式故障監測裝置、舞動監測裝置、覆冰監測裝置等。實時監測輸電線路的金具溫度，導線舞動、覆冰、故障電流等情況，做到減員增效的同時，又減少線路故障的發生，社會能耗得以節約，有效滿足新型電力系統構建迫切需要。
促進多種電源無縫切換。搭載國網信通產業集團智芯公司自主研發的配電專用場域網通信模塊的智慧開關，實現配電臺區無盲區信號覆蓋和可靠通信；與臺區智能融合終端配套使用，打造“邊、端”協同的一體化“低壓智慧臺區”，實現配網分支節點邊緣計算、線損分析、故障研判等功能，促進多種電源無縫切換，保障臺區供電安全。
促進電力系統改造升級。國網信通產業集團智芯公司采用電磁感應取電和內置多模無線通信模組設計，實現測溫套件的無源無線無基站化，可以有效減少設備數量和電纜接線工作量，降低設備安裝停電施工時間和測溫設備購置成本，同時提高設備運行可靠性。目前已在寧夏等地開展試點驗證，有力支撐低壓配電臺區物聯網化改造。
促進配網全景可視化監測。以臺區智能融合終端為核心裝置，配套基于國網信通產業集團智芯公司系列核心板及人工智能芯片設計的AI可視化監控終端，對現場環境、設備工況、人員行為等進行全景可視化監測及智能識別與判斷，實現變壓器運行狀態監測及健康診斷，可以保障臺區設備運安全。內置安全芯片數據加密，保障信息傳輸安全可靠，可以在智能電網、智能制造、智慧城市、軌道交通等領域廣泛應用。
促進輸電線路全景監測。國網信通產業集團智芯公司創建以“AI低功耗芯片+云端AI服務器集群”為核心的“端-云”協同人工智能框架體系，打造閉環智能AI賦能業務應用系統，實現輸電線路管理全過程精益、高效的實時感知和可視可控，形成輸電全景智慧物聯整體解決方案。目前，該系統已在青海地區實現落地應用，已接入151條線路、24772基桿塔的11種終端設備，支持全部13個應用場景。
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