“电网卫士”薛禹胜:37岁考取研究生,年逾耄耋仍致力于为“双碳”提供科技支撑
1978年,出差途中,一则广播让他激动万分:首届硕士研究生招生年龄放宽到38岁。然而,彼时的他已经37岁。“当时离开考还剩一个月,却要从寻找18年前放下的课本开始,我试问能行吗”。一个月的废寝忘食,埋头苦读,他以第一名的成绩被水利电力部南京自动化研究所录取,成为该所的首届硕士研究生。他就是薛禹胜,我国稳定性理论及电力系统自动化专家,中国工程院院士,“守卫电网安全第一人”。薛禹胜院士 来源:江苏省科协1981年,薛禹胜以全班第一的优秀成绩毕业,留在研究所工作。在水电部为挑选出国培训人才而举行的全国英语统考中,他以榜首的成绩获准首批派往美国著名电力企业学习一年。当时他认为自己的学术准备还不足,果断放弃了这个机会,把攻克电力系统的稳定性问题作为自己的研究方向,沉下心来进行出国深造前的学术准备。1985年,选定目标的薛禹胜带着课题“电力系统暂态稳定性研究”,作为访问学者来到比利时的列日大学攻读博士学位,这是一所国际上著名的以“电”为研究对象的高等学府。中国幅员辽阔,电网面积大,同时电网稳定问题突出。薛禹胜来之前就曾立志,不仅要取得博士学位,而且要充分利用列日大学关于电力科学研究的丰富文献资料和优良的设备条件,为祖国干出实际成绩来。一到学校,他就一头扎进文献的海洋,从建立档案入手,理顺世界各国电力系统学术研究的历史与发展。在短时间内,就理清了各学派的理论、主张、发展、特点与不足等。仅3个月的时间,就出色地完成了导师要求的两个课题,令导师对这个来自中国的学生刮目相看。“稳定性是力学系统的基本问题,不能保证稳定性的系统是谈不上其他品质的。”薛禹胜的主攻目标是“电力系统暂态稳定性量化分析”,这是困扰世界电力系统多年的难题。他在搜集资料与研究中发现,目前各派学说的方法虽各有长处,但都难以投入实际运行,有的计算精度的难点未突破,有的计算速度跟不上。在广泛搜集材料,分析前人经验与教训的基础上,薛禹胜想到:能不能吸收已有方法之优点,融合成新的方法呢?比如“等面积法”计算速度较快,但具体应用有限制,如果同具有加权计算能力的“等值法”相结合,那么是不是就可以满足复杂电力系统的要求呢?为了证实自己提出的方法可行有效,薛禹胜在前人未踏足的道路上大胆跋涉、小心求证。终于在试验新的“扩展等面积法”时得到了结果,这种方法的计算精度完全符合要求,计算速度也较原先的方法快数十倍。随后,薛禹胜又马不停蹄,用档案资料中搜集的数千道例题,模拟电网运行中的各种不同状态,反复对比验算,结果均符合预期。就这样,“薛氏算法”扩展等面积准则(EEAC)方法诞生了。1987年,薛禹胜踏上回国征程,他一腔热血,继续投身祖国的电力事业。回国后,他立刻成立了EEAC研究小组,致力于继续完善和开发EEAC实时应用软件,以解决我国大电网的在线暂态安全分析问题。1992年,基于EEAC的在线稳定评估系统在东北电网投入试运行,在世界上首次实现了对电网进行在线稳定分析和监视,被国际大电网组织确认为世界上首例成功的在线暂态稳定分析和预防控制工程。1994年,EEAC在北京通过应用成果鉴定,在国际上首次实现了电力系统预防性控制的实用化,是国际上电力系统稳定性分析唯一的量化理论及软件,被公认为电力系统暂态稳定分析和预防控制的最佳快速解析方法。该方法至今仍是国际上唯一得到理论证明并实现工程应用的电力系统暂态稳定性量化分析方法,成功应用于长江三峡水利枢纽、四川二滩水电送出等重大工程,相关软件包在国外的实际工程中也得到了广泛的应用。1996年,“电力系统暂态稳定在线评估技术(EEAC)及其应用”获国家科学技术进步奖一等奖。他将EEAC方法抽象为适用于时变非线性运动系统的普适理论,并成功应用到7省市23台汽轮机组的疑难振动治理,获2005年国家科学技术进步奖二等奖。薛禹胜院士与工作团队在系统保护实验室 来源:中国江苏网此后的薛禹胜并没有放慢科研脚步。2004年,他以广域测量和EEAC为核心,提出构建电网的广域监测分析保护控制系统(WARMAP),该系统目前已在我国90%的省级以上电网推广应用,建立了该领域中国独有、全球引领的全面优势,对中国电网避免系统范围的大面积停电作出重大贡献。WARMAP入选“十一五”江苏省十大自主创新成就,2009年被国家科技部、发改委和财政部联合认定为首批243项国家自主创新产品。2008年,中国南方罕见冰灾对电网造成严重性破坏。他带领团队建立起外部自然灾害下电网风险评估和防控体系,将停电防御体系从电力系统内部拓展到台风、雷电、山火、覆冰等外部灾害,将电网防御自然灾害的理念由“事后被动防御”提升为“提前主动防御”。相关成果已成功应用于华东、西北、江西、云南、湖南、广东、宁夏等省级及以上电网,并获2018年度国家技术发明二等奖。80高龄的薛禹胜院士在科研一线 来源:中国江苏网2014年,习近平总书记提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略。为支撑清洁低碳、安全高效的现代能源体系的建设,薛禹胜带领团队不断将研究视角从电力系统拓展至电力市场、碳市场、能源低碳转型等领域,在国际上首先提出了能源的信息物理社会系统(CPSSE)研究框架,开创了多学科交叉融合的能源安全研究新范式,提出电网主动支撑能源转型的整体解决方案,在国家、地区以及能源企业的低碳转型中得到应用。目前,薛禹胜正带领团队在CPSSE框架下探索基于混合仿真的碳达峰碳中和路径协同优化方法,致力于为中国“双碳”目标的实现提供科技支撑。在当选为中国工程院院士时,薛禹胜表示“将尽力使自己的工作达到本学科的里程碑水平”。他是这样说的,也是这样做的,不论在国外留学还是在国内工作,他经常每周工作100多个小时。现在,年逾耄耋的他依然坚持在科研一线,致力于为中国电网安全、能源转型与双碳变革事业作出更大贡献。
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