为电网装上“超强大脑”：孙宏斌和他的自动电压控制团队

时间：2019-01-15 16:32:59

  孙宏斌有个习惯，每天都会把要做的事情和问题解决方案记录在手机备忘录里，完成一项就打个勾，这半年来他的手机里一共有1447条备忘录。早在博士期间他就开始记笔记，20年来打过勾的记事本都还保存完好，写满了与电网电压控制相关的内容。

从“束之高阁”到被广泛应用，孙宏斌教授带领他的团队历经了20余年持续研究和产学研用联合攻关，构建了“自律协同”的复杂电网AVC技术体系，研制出世界上首套复杂电网AVC系统，实现了现代电网电压控制“从人工到自动的跨越”，有力保障了我国电网安全和经济运行，并实现了对美国的首例输出。而这项“复杂电网自律-协同自动电压控制关键技术、系统研制与工程应用”项目，在1月8日召开的2018年度国家科技奖励大会上获得科学技术进步奖一等奖。 

顶天立地做科研

电的质量如何，关键之一在于电压质量。对电力系统而言，负荷经常发生变化，故障不可避免，要维持系统的电压安全，需要实时进行调节。以前各国都采取的是依靠人工分散控制的方法，在各级电网的控制中心和发电厂、变电站等地方，都有24小时值班的调度操作人员，他们时刻盯着电网电压的情况，一旦发现问题，就会逐级拨打电话，要求相应的单位进行调整。这种方法不仅耗费巨大人力，还不利于从全局的角度协调整个电网的安全。

“尤其是在经济发达、用电量大的地区，电从远方输送过来，就向瀑布注入深潭一样，容易形成电压的凹陷区。这种凹陷区如果遇到突发故障，非常容易发生连锁反应，就像推倒多米诺骨牌一样，引发大面积停电事故。”孙宏斌说，国际上的美加大停电、巴西大停电等事故，都反映出电网系统的电压安全是世界性难题。

因此，给电网装上一个“超强大脑”，让它实时采集电网数据进行分析，利用有效的算法形成决策，并对电网中的各类无功电压控制设备进行协调控制，使电网时刻处于最佳状态，成为电网运行越来越迫切的需求。而这个“超强大脑”，就是自动电压控制系统。

在20世纪80年代，法国在世界上首先投入了自动电压控制系统，然而该技术却无法直接在国内使用。其中最关键的就是中国电网的发展非常迅猛，进入新世纪来，有10年的时间里每年中国电网新增的装机容量大约相当于一个英国。而法国的自动电压控制技术是一种固化的控制系统，无法适应中国电网的这种快速变化。

1995年，还是博士研究生的孙宏斌在导师相年德教授与张伯明教授的指导下，开始涉足这一研究领域，参与了国家85科技攻关项目“电力系统全局准稳态电压优化闭环控制研究及示范工程”的研究，开始了20年来在这一领域里孜孜不倦的求索。针对法国的自动电压控制系统难以解决的问题，孙宏斌的团队致力于让控制系统具有一定的自适应的特性，使系统的控制模式和方法能够跟随电网的变化而发生变化，成为灵活的、具有自动应变的控制模式的系统，同时还考虑了电网潜在的故障，使系统的控制策略能够自动应对。

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