為電網裝上“超強大腦”（深聚焦·科技創新，高校在行動①）

原標題：為電網裝上“超強大腦”（深聚焦·科技創新，高校在行動①）

孫宏斌在工作中。 苑 潔攝

位於福建省莆田市平海灣的風力發電場。新華社記者 張國俊攝

人物小傳

孫宏斌，1969年生於浙江台州，清華大學電機工程與應用電子技術系教授、博士生導師，國家級教學名師，教育部“長江學者”，享受國務院特殊津貼專家，美國電氣和電子工程師協會（IEEE）會士、英國工程與技術學會（IET）會士、國家杰出青年科學基金獲得者、國家“萬人計劃”科技創新領軍人才。2018年，獲得國家科學技術進步獎一等獎。

一座座輸電鐵塔聳立天地之間，仿佛一個個鋼鐵巨人，伸出巨手擎起特高壓電網，一路穿山過川，行走在幅員遼闊的中華大地。4000米的海拔落差忽高忽低，零上零下80攝氏度的溫差忽冷忽熱，受制於自然的風電、光電輸入忽強忽弱……這一切讓控制電壓成為一道世界難題。

改變電壓控制的人工操作，為我國極為龐大而復雜的電網裝上“超強大腦”，清華大學電機工程與應用電子技術系教授孫宏斌和他的團隊做到了！他們披肝瀝膽27年完成的“復雜電網自律—協同自動電壓控制關鍵技術、系統研制與工程應用”項目，讓“自動電壓控制”成為現實。1月8日，他們光榮地站上了國家科學技術進步獎一等獎的領獎台。

攻堅，二十七年磨一劍

1月23日下午，記者在清華大學西主樓的一層辦公室裡，見到了孫宏斌教授。今年50歲的他眼睛總含著笑，儒雅而又謙和，聽到稱贊，他會不好意思地低下頭。

我國很長一段時間裡，為了維持系統電壓安全，控制中心調度員要24小時監視全網各節點電壓，一旦發現異常，就逐級撥打電話發出調節指令。可隨著時代發展，這種“笨功夫”不僅耗費大量人力，眼見電網規模日益擴大，也越來越難以執行。

“尤其是經濟發達、用電量大的地區，電從遠方輸送過來，就像瀑布注入深潭，容易形成電壓‘凹陷區’。這種凹陷區如果遇到突發故障，就像推倒多米諾骨牌，容易引發連鎖的大面積停電事故。”孫宏斌舉例說，不論美加“8·14”大停電，還是希臘大停電、波蘭大停電，背后都有電壓失穩在作祟。

如何破解這個世界性難題？孫宏斌團隊提出，給電網裝上“超強大腦”——自動電壓控制系統。該系統能夠實時採集電網數據進行分析，利用有效的算法形成全局決策，自動閉環控制無功和電壓調節設備，使電網時刻處於最佳狀態。

“拿來主義”恐怕行不通。進入21世紀以來，我國全國裝機總容量從2000年的3.2億千瓦一舉躍升到2015年的15.08億千瓦，一年的新增裝機容量就幾乎與英國全國相當，需要蹚出一條前人從未走過的路。

27年前，還是博士研究生的孫宏斌，就在導師相年德教授、張伯明教授指導下，開始涉足這一領域。團隊決定，採取“自律協同”技術。如同一個“蹺蹺板”，一邊是自律，讓各個電網節點“嚴於律己”﹔一邊是協同，讓各個電網節點“默契配合”。“我們正是踩在自律和協同之間最難的地方，要找到那個微妙的平衡點。”孫宏斌說。

“主從分裂理論”，這一物理學和數學的完美融合，成為解決復雜電網問題的破題之筆，為自動電壓控制技術的廣泛應用打下堅實理論基礎。

採訪孫宏斌時，他一再欣喜而驕傲地提起他的團隊，是這支薪火相傳、精誠合作的隊伍，共同取得令人矚目的重大成果。

吳文傳，清華大學電機系教授、電力系統研究所所長、國家杰出青年科學基金獲得者。他謙虛地這樣解釋自己的工作：“科研本身就是很艱苦的過程，跟農民種地類似，也是播種、耕耘、收獲。”

郭慶來，清華大學電機系副教授、教育部“青年長江學者”、國家優秀青年科學基金獲得者。僅江蘇電網一個項目，他就在機房裡待了近3年，“幾乎找不著人說話”。但他很知足，因為在其他人還使用仿真數據時，他已經拿到了一手的現場數據。

王彬，清華大學電機系高級工程師，團隊裡的“拼命三郎”。他一年出差320多天。結婚隻提前一天到家，婚禮結束就趕回外地現場。如今，他深度參與了全國20多家網省公司的自動電壓控制系統研發和工程實施，足跡遍布全國六大區域電網。

葛懷暢，清華大學電機系博士后。“90后”的他牢記孫老師的叮囑，“一個博士生是否合格，就看他能否在細分領域做到世界范圍最前沿”，他決心把團隊精神傳承下去。

豪情，頂天立地做科研