5月15日，在國家電網(wǎng)有限公司分布式電源和微電網(wǎng)控制實(shí)驗室，一排排機柜不眠不休地閃爍著(zhù)燈光，百納秒級的超高精度實(shí)時(shí)仿真計算正在快速運行著(zhù)。這是中國電力科學(xué)研究院有限公司配電專(zhuān)業(yè)技術(shù)團隊研發(fā)的世界首套有源配電網(wǎng)信息物理融合CPS仿真平臺。
我國城鄉配電網(wǎng)跨越5個(gè)電壓等級（220千伏、110千伏、35千伏、10千伏、0.4千伏），接入大量分布式電源，有源信息交互特征顯著(zhù)，是超大規模的復雜動(dòng)態(tài)系統。有源配電網(wǎng)CPS仿真平臺能夠開(kāi)展超大規模有源配電網(wǎng)電力物理連續過(guò)程和信息通信離散事件融合仿真，可為我國配電網(wǎng)安全運行和規劃建設提供理論技術(shù)支撐。
服務(wù)國家重大需求 破解電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)難題
上世紀90年代，我國城鄉電網(wǎng)基礎薄弱。彼時(shí)，中國電科院配電專(zhuān)業(yè)技術(shù)團隊帶頭人盛萬(wàn)興剛剛完成博士后研究工作，正面臨人生抉擇：博士后是象牙塔尖的象征，而服務(wù)城鄉電網(wǎng)改造被視作“苦差事”。面對旁人“繼續做理論研究”的建議，他毅然決定進(jìn)入中國電科院工作，投身一線(xiàn)電網(wǎng)技術(shù)攻關(guān)。“科技既要‘頂天’探索前沿，更要‘立地’服務(wù)民生。”盛萬(wàn)興坦言。
1998年，國家啟動(dòng)城鄉電網(wǎng)改造工程，盛萬(wàn)興帶領(lǐng)技術(shù)團隊，踏遍20余省數百個(gè)縣，深入調研了各地供用電情況和需求，首次提出了基于“電網(wǎng)-負荷”協(xié)調的分區優(yōu)化規劃方法，進(jìn)而形成了差異化的配電網(wǎng)典型供電模式。這一思路為我國配電網(wǎng)規劃建設提供了重要的理論指導。
盛萬(wàn)興和團隊成員開(kāi)展有載調容配電變壓器研究。
經(jīng)過(guò)十余年持續攻關(guān)，差異化的配電網(wǎng)典型供電模式在北京、河南等25?。ㄗ灾螀^、直轄市）推廣應用，累計建成了十多萬(wàn)個(gè)新農村電氣化村，覆蓋農村用戶(hù)超千萬(wàn)戶(hù)。2007年，安徽肥西采用差異化的配電網(wǎng)典型供電模式，有效解決了長(cháng)期困擾當地的電壓合格率低、供電能力不足等問(wèn)題，支持了當地農業(yè)和加工業(yè)的發(fā)展，幫助當地人均增收上千元，真正實(shí)現電力升級帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)振興，被當地居民稱(chēng)贊“用上了舒心電，過(guò)上了亮堂日子”。
跨越學(xué)科邊界 加快形成能源電力新質(zhì)生產(chǎn)力
“電力系統的復雜性，需要跨學(xué)科思維來(lái)破局。”盛萬(wàn)興深諳此道。早在90年代末，盛萬(wàn)興團隊超前將信息物理融合理論（CPS）引入電力領(lǐng)域，開(kāi)創(chuàng )國內電力CPS理論研究先河。
電力系統中“信息-物理”交互過(guò)程復雜、交互路徑跨層異構，“信息-物理”深度耦合。源荷高度隨機及強時(shí)空不匹配驅動(dòng)下，電網(wǎng)結構形態(tài)、控制形態(tài)不斷發(fā)展演化，亟須研究融合一次、二次系統的電力“信息-物理”耦合建模與仿真方法，研發(fā)電力CPS仿真平臺。
盛萬(wàn)興帶領(lǐng)團隊成員開(kāi)展配電安全研究工作。
在國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金等項目的持續支持下，團隊攻克多尺度動(dòng)態(tài)建模、精準快速仿真等技術(shù)瓶頸，研發(fā)出世界首套有源配電網(wǎng)CPS仿真平臺。該平臺具有信息攻擊仿真、通信故障/延遲/擁塞仿真、故障連鎖仿真、CPS風(fēng)險仿真、CPS優(yōu)化控制仿真、CPS市場(chǎng)互動(dòng)仿真等功能，信息處理能力超越國際主流電力仿真軟件，有效促進(jìn)我國仿真基礎學(xué)科發(fā)展，實(shí)現我國配電網(wǎng)仿真技術(shù)從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的跨越。
理論指導實(shí)踐 推動(dòng)能源信息融合成果落地
我國農村電網(wǎng)季節性負荷特征顯著(zhù)，長(cháng)假、春灌等時(shí)段，農村用電負荷劇增，變壓器可能出現過(guò)載甚至燒毀情況。用電負荷高峰時(shí)“小馬拉大車(chē)”、低谷時(shí)“殺雞用牛刀”是當時(shí)配電變壓器時(shí)常經(jīng)歷的兩種極端狀態(tài)。為了更好解決農村變壓器供電問(wèn)題，盛萬(wàn)興帶領(lǐng)團隊開(kāi)始變壓器有載調容關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，歷時(shí)十年堅持，自主創(chuàng )新研制了世界首臺10千伏有載調容配電變壓器及其系列產(chǎn)品，產(chǎn)生了可觀(guān)的經(jīng)濟和社會(huì )效益。該項技術(shù)成果獲得2020年度國家科技進(jìn)步獎二等獎。
盛萬(wàn)興參加全球能源轉型高層論壇并作主題報告。
據統計，2007年以來(lái)，全國20余?。ㄗ灾螀^、直轄市）電網(wǎng)安裝的10千伏有載調容配電變壓器已達數萬(wàn)臺，配電變壓器過(guò)載燒毀事故大幅減少。“盛萬(wàn)興團隊的10千伏有載調容配電變壓器解決了配電網(wǎng)負荷峰谷差異大、配電臺區的安全運行難題。”當時(shí)某供電公司的配網(wǎng)運維人員贊嘆道。
更大的考驗接踵而至。2016年，全國光伏扶貧工程如火如荼，規?；姆植际焦夥l(fā)電并網(wǎng)需求急劇增長(cháng)，電網(wǎng)的承載能力和就地消納能力面臨著(zhù)前所未有的挑戰。工程需求倒逼科技突破。盛萬(wàn)興帶領(lǐng)攻關(guān)團隊，在光伏板與崇山峻嶺間尋找答案。經(jīng)過(guò)4年1500多個(gè)日夜的不懈努力，團隊突破了分布式集群規劃、靈活并網(wǎng)裝備、調度控制系統等關(guān)鍵技術(shù)，建成了彼時(shí)世界上規模最大、滲透率最高的安徽金寨分布式可再生能源發(fā)電并網(wǎng)示范工程，助力安徽金寨縣“光伏扶貧”“精準脫貧”目標的實(shí)現，將“科技服務(wù)民生、示范造福社會(huì )”的理念落到實(shí)地。
從城鄉電網(wǎng)改造到構建新型電力系統，盛萬(wàn)興的科研生涯始終與國家需求同頻共振。2024年，他再次牽頭承擔國家自然科學(xué)基金重大項目，致力于研究新型電力系統的系列新理論、新方法。時(shí)代命題不斷更迭，但在他看來(lái)，“不變的是科技報國的初心”。夜幕降臨，城鄉萬(wàn)家燈火次第亮起，其中躍動(dòng)的，正是讓科技真正造福人民最生動(dòng)的注腳。
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