清华大学教授孙宏斌及其团队 为电网装上“超强大脑”

　　清华大学教授孙宏斌及其团队以育人和科研做“两翼”——

　　为电网装上“超强大脑”(深聚焦·科技创新，高校在行动①)

孙宏斌在工作中。苑 洁摄

　　位于福建省莆田市平海湾的风力发电场。新华社记者 张国俊摄

　　人物小传

　　孙宏斌，1969年生于浙江台州，清华大学电机工程与应用电子技术系教授、博士生导师，国家级教学名师，教育部“长江学者”，享受国务院特殊津贴专家，美国电气和电子工程师协会(IEEE)会士、英国工程与技术学会(IET)会士、国家杰出青年科学基金获得者、国家“万人计划”科技创新领军人才。2018年，获得国家科学技术进步奖一等奖。

　　一座座输电铁塔耸立天地之间，仿佛一个个钢铁巨人，伸出巨手擎起特高压电网，一路穿山过川，行走在幅员辽阔的中华大地。4000米的海拔落差忽高忽低，零上零下80摄氏度的温差忽冷忽热，受制于自然的风电、光电输入忽强忽弱……这一切让控制电压成为一道世界难题。

　　改变电压控制的人工操作，为我国极为庞大而复杂的电网装上“超强大脑”，清华大学电机工程与应用电子技术系教授孙宏斌和他的团队做到了！他们披肝沥胆27年完成的“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，让“自动电压控制”成为现实。1月8日，他们光荣地站上了国家科学技术进步奖一等奖的领奖台。

　　攻坚，二十七年磨一剑

　　1月23日下午，记者在清华大学西主楼的一层办公室里，见到了孙宏斌教授。今年50岁的他眼睛总含着笑，儒雅而又谦和，听到称赞，他会不好意思地低下头。

　　我国很长一段时间里，为了维持系统电压安全，控制中心调度员要24小时监视全网各节点电压，一旦发现异常，就逐级拨打电话发出调节指令。可随着时代发展，这种“笨功夫”不仅耗费大量人力，眼见电网规模日益扩大，也越来越难以执行。

　　“尤其是经济发达、用电量大的地区，电从远方输送过来，就像瀑布注入深潭，容易形成电压‘凹陷区’。这种凹陷区如果遇到突发故障，就像推倒多米诺骨牌，容易引发连锁的大面积停电事故。”孙宏斌举例说，不论美加“8·14”大停电，还是希腊大停电、波兰大停电，背后都有电压失稳在作祟。

　　如何破解这个世界性难题？孙宏斌团队提出，给电网装上“超强大脑”——自动电压控制系统。该系统能够实时采集电网数据进行分析，利用有效的算法形成全局决策，自动闭环控制无功和电压调节设备，使电网时刻处于最佳状态。

　　“拿来主义”恐怕行不通。进入21世纪以来，我国全国装机总容量从2000年的3.2亿千瓦一举跃升到2015年的15.08亿千瓦，一年的新增装机容量就几乎与英国全国相当，需要蹚出一条前人从未走过的路。

　　27年前，还是博士研究生的孙宏斌，就在导师相年德教授、张伯明教授指导下，开始涉足这一领域。团队决定，采取“自律协同”技术。如同一个“跷跷板”，一边是自律，让各个电网节点“严于律己”；一边是协同，让各个电网节点“默契配合”。“我们正是踩在自律和协同之间最难的地方，要找到那个微妙的平衡点。”孙宏斌说。

　　“主从分裂理论”，这一物理学和数学的完美融合，成为解决复杂电网问题的破题之笔，为自动电压控制技术的广泛应用打下坚实理论基础。

　　采访孙宏斌时，他一再欣喜而骄傲地提起他的团队，是这支薪火相传、精诚合作的队伍，共同取得令人瞩目的重大成果。

　　吴文传，清华大学电机系教授、电力系统研究所所长、国家杰出青年科学基金获得者。他谦虚地这样解释自己的工作：“科研本身就是很艰苦的过程，跟农民种地类似，也是播种、耕耘、收获。”

　　郭庆来，清华大学电机系副教授、教育部“青年长江学者”、国家优秀青年科学基金获得者。仅江苏电网一个项目，他就在机房里待了近3年，“几乎找不着人说话”。但他很知足，因为在其他人还使用仿真数据时，他已经拿到了一手的现场数据。

　　王彬，清华大学电机系高级工程师，团队里的“拼命三郎”。他一年出差320多天。结婚只提前一天到家，婚礼结束就赶回外地现场。如今，他深度参与了全国20多家网省公司的自动电压控制系统研发和工程实施，足迹遍布全国六大区域电网。