——記南方電網科研院電網仿真技術研究團隊

“南方電網為什么可以在珠三角落點這么多回直流系統，還能保證電網運行安全？仿真實驗室及其團隊是‘制勝砝碼’。”我國電力系統及其自動化專家、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到覆蓋全網的世界最大規模實時仿真系統，從基礎理論研究到研發世界最復雜的交直流電網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測電網運行安全風險，現已發展成為國際先進、技術水準一流的大電網研究中心。

走進被稱為“鎮家之寶”的南方電網仿真實驗室大廳，一排排直流輸電控制保護設備和RTDS（實時數字仿真器）運行指示LED燈閃爍著，數十臺高性能工作站正在顯示仿真運算的結果。

南方電網科研院電網仿真與控制技術研究所副所長郭琦介紹，電網實時仿真技術就是構建一個數字化的虛擬電網，在這個看不見、摸不著、只存在于處理器的虛擬電網上，進行調控指令的試驗，“捕捉”電網運行風險。

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

2010年，春節后的第一天，仿真所技術專家黃立濱與張建設開始了世界上最大規模實時仿真系統關鍵設備的調試。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模系統的調試環境。持續十天的鏖戰，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第一次平穩運轉起來了。

為了突破交直流電網混合實時仿真（簡稱SMRT）實用化的難題，郭琦帶領青年工程師李偉、胡云連續3天蹲守實驗室，對平臺出現的功率振蕩問題進行攻關。幾經奮戰，終于建成世界上技術最先進、規模最大的仿真平臺SMRT，解決了以前我國電網調度運行、系統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。”

據介紹，仿真技術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字電網模型的構建方法。這是一筆無形資產，十年間無數個“世界第一”在此誕生：世界上第一次接入實際發電機勵磁調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安全穩定控制仿真試驗平臺并投入工程應用……

虛擬電網正化身為南方電網安全生產運行的“保護神”。2012年的一天，仿真所接到南網總調的緊急電話：“剛才楚穗直流發生單極閉鎖，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“部隊”。

“直流現場運行人員認為，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，這個結論值得懷疑。”賈旭東博士邊翻現場錄波圖邊說。

時間一分一秒過去，試驗小組還在反復模擬故障，每次仿真結果都與現場錄波相差甚遠。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，從測量環節入手分析這個問題。”試驗組成員連夜奮戰，通宵達旦，130次試驗后，他們鄭重寫下基本結論。次日早上，南方電網總調度收到故障分析報告。后來的現場故障處理證實試驗小組給出的結論完全正確。那次事故距今已兩年多了，類似問題再未發生過。現在，仿真團隊每年都要為10多次直流現場故障進行原因分析與反事故措施研究。

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

來源：中國經濟網