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【廣西日報】:甘做電網“保護神”——記2018年度廣西技術發明一等獎獲得者廣西大學韋化教授團隊

來源: 作者: 發布時間:2019年05月22日 瀏覽次數: 【字體:

時間:2019年5月22日???? 來源:廣西日報

http://gxrb.gxrb.com.cn/html/2019-05/22/content_1598650.htm

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??? 用“十年磨一劍”來形容廣西大學電氣學院韋化教授及團隊的科研成就最貼切不過。他和團隊磨的這把“劍”名為《大規模交直流電力系統最優運行與校正關鍵技術及應用》,獲得2018年度廣西技術發明一等獎。

????這個項目名稱乍一聽有點高大上,其實它跟老百姓的生活息息相關,可以說人們生活中一刻也離不開它。

????精準發力?為電網安全經濟運行護航

????停電,尤其是大規模停電造成的危害和損失大家有目共睹。小到生活中的種種不便,大到工業生產方面會對國民經濟造成不可估量的損失。國外甚至有過這樣的例子,大規模停電導致社會騷亂。

????保證電網安全經濟運行可以最大限度降低停電事故發生。如何為電網安全經濟運行保駕護航?韋化團隊鎖定了《大規模交直流電力系統最優運行與校正關鍵技術及應用》這一涉及國計民生的課題。

????電力系統包括三部分:發電-輸電-用電,對應于電廠-電網-用戶。電廠負責發電,然后把電輸送到電網,電網再把電提供給用戶。由于不能大規模地存儲電能,電力系統運行時需要保證發電與用電實時精確平衡,也就是發多少電就用多少電,發多了或發少了都會影響電能質量,電力系統都要出問題。實際上,發電和用電存在一定的波動,不能達到絕對平衡。所謂最優運行就是通過最優化技術的調控,達到發電和用電盡可能地平衡,使電壓和頻率波動得越小越好。

????韋化告訴記者,廣西23萬平方公里土地上所有的電網都和這項技術有關系。在這么大的地域上要使電網運行正常,要保證每個地方供電質量都合格是非常困難的;加上廣西電網地處國家“西電東送”戰略通道的重要節點,保證電網安全經濟運行非常重要。韋化團隊研究的重點就是在大規模交直流電力系統的最優運行和校正上,一方面保證八桂大地23萬平方公里土地上的用戶能享受高質量的電力;另一方面,保證“西電東送”通道及鄰省電網運行安全。“最優校正就是通過最優化技術,把系統運行可能發生的致命問題處理在萌芽狀態,避免發生電力系統崩潰的惡性事故,保證經濟安全運行。”韋化介紹道。

???? 挑戰前沿?開啟十年科研征程路

????“我們的生活和經濟運行分分秒秒都離不開電,電網和別的系統最大的區別就在于不能停下來,這太具有挑戰性了!”如何以最新的優化理論為基石,提出保證電力系統安全經濟運行的數學模型和系列關鍵技術,逐步實現電力系統的最優運行與校正,為千家萬戶提供優質電力?韋化稱他和團隊為此開啟了10年克難攻堅的科研征程。

????項目的難度可以用一個成語來概況——“頂天立地”。“頂天”即在技術理論上要創新達到領域前沿,解決前人沒有解決的難題;“立地”就是理論要與工業實踐完美結合,應用于實際運行的系統。把大規模的電力系統變成數學模型,進行優化運行與校正,是一個用數字語言描述物理運行的過程;電力系統的復雜性不僅涉及電氣-機械、電場-磁場、穩態和暫態等,還在于要把實際工業應用中的市場、管理、環境質量等因素用數學語言表示在模型中,這無疑難上加難。

????沒有金剛鉆,不攬瓷器活。韋化團隊有自己的看家本領,他們提出的基于現代內點理論的在線最優潮流、水-火電力最優方差協調、暫態穩定精確分解、小干擾穩定次梯度校正等創新性成果備受矚目。此次獲獎項目正是得益于這些成果,極大地豐富了電力系統安全經濟運行的最新優化理論。

????為了達到理論與實踐完美結合,團隊成員長期深入電網運行一線,了解客戶對系統安全、經濟、環保等方面的各種需求,收集大量的基礎數據。

????“我們團隊有6位女教師,幾乎每個女教師都有過這樣的經歷,挺著大肚子也還堅持到電廠、變電站調研,搜集客戶意見和數據。”廣西大學電氣學院的陳碧云老師說。

????2009年,非洲國家蘇丹電網使用了這一技術。團隊成員、廣西大學的李濱和李佩杰老師在蘇丹電網進行水-火電力協調時,遇上了“攔路虎”,他們向韋化求助。這一棘手的問題沒有資料可參考,沒有先例可借鑒。韋化說:“蘇丹這個項目的最大挑戰在于只許成功,不許失敗。我們是在否定了德國西門子公司的技術方案后,憑借現代內點理論支撐的先進技術方案拿下這個國際項目的。”要跟國際一流公司PK壓力確實很大,該項目的監理方是德國人,而德國監理工程師是出了名的挑剔和苛刻,韋化和他的團隊只能迎難而上。

????當時韋化還擔任廣西大學副校長,行政事務、教學任務繁忙。安排好去美國斯坦福大學訪問的行程還不能推掉,但項目催得急,怎么辦?坐在飛往美國的飛機上,韋化連續寫了幾個小時的程序。在美國訪問期間,白天忙工作,晚上熬夜進行技術分析寫程序,經常寫到凌晨兩三點。程序寫好后,傳給在蘇丹的同事進行現場調試,如果有偏差或達不到客戶要求的,又返回來修改。有的程序要推倒重來,有的模塊要部分修改調整,一次次地溝通,一遍遍地完善,一趟趟地反饋……“如果沒有絕對的把握,程序是不能用到電力系統上的。”韋化在向記者講述時,當年的每一個細節仿佛仍歷歷在目。

????這樣高強度高難度的挑戰持續了6個多月,韋化團隊承擔的電網最優運行系統終于通過了德國監理方嚴苛的檢測,蘇丹方也對他們的實力豎起了大拇指。

????國際領先?讓老百姓用上優質電力

????加班加點攻克難關,絞盡腦汁搬掉“攔路虎”……這樣殫精竭慮的研究改進持續了整整10年。

????十年磨一劍,該成果在電力系統小干擾穩定分析和最優校正方面達到了國際領先水平。不僅讓電力系統實現了安全經濟穩定運行,在節能降耗上也成效顯著。

????“10年前,大家有經常停電且停電的時間較長的感受,現在韋化教授的技術成了電網運行的保護神,使得廣西電力系統的電壓頻率和運行損耗都趨于最優。老百姓最直觀的感受是現在停電少了,停電時間短了。”廣西電網一專家稱贊道。

????目前,韋化團隊研發的相關技術已推廣運用到廣西電網調度中心,覆蓋我區14個市、45個縣及周邊各省。據統計,項目取得15項國家發明專利、31項國家軟件著作權,產生的直接經濟效益69.6億元,社會效益數百億元。

????值得一提的是,韋化團隊的“智慧結晶”已經在服務國家“一帶一路”建設上寫下了濃墨重彩的一筆。近期,蘇丹電網在10年合同結束后又續簽了5年期的新合同。