——記南方電網(wǎng)科研院電網(wǎng)仿真技術(shù)研究團隊

“南方電網(wǎng)為什么可以在珠三角落點這么多回直流系統(tǒng)，還能保證電網(wǎng)運行安全？仿真實驗室及其團隊是‘制勝砝碼’。”我國電力系統(tǒng)及其自動化專家、中國工程院院士韓英鐸多次這樣稱贊。

南方電網(wǎng)仿真重點實驗室自2004年成立以來，從只能仿真一回直流輸電系統(tǒng)到覆蓋全網(wǎng)的世界最大規(guī)模實時仿真系統(tǒng)，從基礎(chǔ)理論研究到研發(fā)世界最復(fù)雜的交直流電網(wǎng)電磁機電混合實時仿真平臺SMRT，從只能開展直流功能性能試驗到全面預(yù)測電網(wǎng)運行安全風險，現(xiàn)已發(fā)展成為國際先進、技術(shù)水準一流的大電網(wǎng)研究中心。

走進被稱為“鎮(zhèn)家之寶”的南方電網(wǎng)仿真實驗室大廳，一排排直流輸電控制保護設(shè)備和RTDS（實時數(shù)字仿真器）運行指示LED燈閃爍著，數(shù)十臺高性能工作站正在顯示仿真運算的結(jié)果。

南方電網(wǎng)科研院電網(wǎng)仿真與控制技術(shù)研究所副所長郭琦介紹，電網(wǎng)實時仿真技術(shù)就是構(gòu)建一個數(shù)字化的虛擬電網(wǎng)，在這個看不見、摸不著、只存在于處理器的虛擬電網(wǎng)上，進行調(diào)控指令的試驗，“捕捉”電網(wǎng)運行風險。

2004年仿真實驗室剛成立時，只能仿真一回直流輸電系統(tǒng)，團隊也只有3人。“西電東送快速發(fā)展，電網(wǎng)越來越復(fù)雜，我們迫切需要一個更先進的大電網(wǎng)仿真平臺。”原仿真實驗室負責人、現(xiàn)南網(wǎng)科研院副總工程師韓偉強說。

2010年，春節(jié)后的第一天，仿真所技術(shù)專家黃立濱與張建設(shè)開始了世界上最大規(guī)模實時仿真系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備的調(diào)試。占地600余平方米，連世界實時仿真器“鼻祖”——加拿大RTDS公司也沒有如此大規(guī)模系統(tǒng)的調(diào)試環(huán)境。持續(xù)十天的鏖戰(zhàn)，一輪輪晨曦變成了星空，一次次喧囂變成了寂靜，由26個仿真器組成的仿真系統(tǒng)第一次平穩(wěn)運轉(zhuǎn)起來了。

為了突破交直流電網(wǎng)混合實時仿真（簡稱SMRT）實用化的難題，郭琦帶領(lǐng)青年工程師李偉、胡云連續(xù)3天蹲守實驗室，對平臺出現(xiàn)的功率振蕩問題進行攻關(guān)。幾經(jīng)奮戰(zhàn)，終于建成世界上技術(shù)最先進、規(guī)模最大的仿真平臺SMRT，解決了以前我國電網(wǎng)調(diào)度運行、系統(tǒng)分析想做而不能做的事情。2014年底，韓籍仿真專家InKwon Park博士到實驗室，連聲感慨：“這是我第一次看到34個仿真機柜同時在一個模型運行，實在太不可思議了！請幫我拍張照片留念。”

據(jù)介紹，仿真技術(shù)有一半難度集中在模型的建立上，最具有核心競爭力的就是科研人員對數(shù)字電網(wǎng)模型的構(gòu)建方法。這是一筆無形資產(chǎn)，十年間無數(shù)個“世界第一”在此誕生：世界上第一次接入實際發(fā)電機勵磁調(diào)速器裝置進行特高壓直流孤島運行試驗；世界上第一次通過高速接口實現(xiàn)跨平臺電磁機電混合實時仿真；世界上第一次建立交直流大電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制仿真試驗平臺并投入工程應(yīng)用……

虛擬電網(wǎng)正化身為南方電網(wǎng)安全生產(chǎn)運行的“保護神”。2012年的一天，仿真所接到南網(wǎng)總調(diào)的緊急電話：“剛才楚穗直流發(fā)生單極閉鎖，請你們抓緊仿真故障，提出解決措施。”不到十分鐘，骨干們紛紛回到實驗室，他們是毫不遜色的快速反應(yīng)“部隊”。

“直流現(xiàn)場運行人員認為，直流主保護動作肯定是由于直流故障引起，從電氣量特征來看，這個結(jié)論值得懷疑。”賈旭東博士邊翻現(xiàn)場錄波圖邊說。

時間一分一秒過去，試驗小組還在反復(fù)模擬故障，每次仿真結(jié)果都與現(xiàn)場錄波相差甚遠。正當大家一籌莫展時，一直在觀察圖形的郭琦一拍腦門：“或許，我們可以換個思路，從測量環(huán)節(jié)入手分析這個問題。”試驗組成員連夜奮戰(zhàn)，通宵達旦，130次試驗后，他們鄭重寫下基本結(jié)論。次日早上，南方電網(wǎng)總調(diào)度收到故障分析報告。后來的現(xiàn)場故障處理證實試驗小組給出的結(jié)論完全正確。那次事故距今已兩年多了，類似問題再未發(fā)生過。現(xiàn)在，仿真團隊每年都要為10多次直流現(xiàn)場故障進行原因分析與反事故措施研究。

據(jù)介紹，大電網(wǎng)仿真技術(shù)研究團隊目前已發(fā)展到23人，全部是博士、碩士，研究范圍涵蓋電網(wǎng)實時數(shù)字仿真技術(shù)、特高壓直流輸電技術(shù)等多個領(lǐng)域。累計榮獲科技成果獎勵72項，獲得專利授權(quán)101項，整體科技研發(fā)居世界領(lǐng)先水平。實驗室已成為公司科技創(chuàng)新的對外“窗口”，先后接待了近萬人次國內(nèi)外同行、專家學(xué)者訪問參觀。也正是這支團隊對推動實時仿真技術(shù)創(chuàng)新的突出貢獻，加拿大RTDS公司授予他們唯一的“全球榮譽貢獻獎”。

來源：中國經(jīng)濟網(wǎng)