我國電網(wǎng)規(guī)模居世界首位，總長度加起來能繞地球好幾十圈。可一旦故障不能及時解決，就可能造成電網(wǎng)的大規(guī)模癱瘓，數(shù)以億計居民停電。

在誠信大道19號南京南瑞集團公司，有個神秘的國家重點實驗室，兩位院士領(lǐng)銜的100多個頂級專家，專門負責把脈并治療電網(wǎng)系統(tǒng)中的各種疑難雜癥，多項技術(shù)世界第一，不僅可以自動發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)故障，還能在20毫秒內(nèi)處理完畢，保障整個國家大電網(wǎng)“不停電”。

兩位院士任掌門，112位電力頂級人才加盟

3棟藍灰相間的建筑一字排開，這個名為“智能電網(wǎng)保護和運行控制”的國家重點實驗室外表看起來十分普通，但隨處可見的閃爍著紅色和綠色指示燈的設(shè)備，為這里增添了神秘氣息。

實驗室研究員曹團結(jié)說，作為一家國家重點實驗室，這里的寶貝可不少。有一臺小火車車廂大小的設(shè)備，全國整個電網(wǎng)行業(yè)就這一臺，可以測試150 高溫、零下70 低溫以及濕度和震動“大跳水”環(huán)境下設(shè)備的使用情況。每次測試需要花整整3天72小時，只要通過它的“魔鬼”考驗，這些設(shè)備拿到地球上任何一處都能安全穩(wěn)定運行。

據(jù)介紹，實驗室涵蓋五大研究實驗平臺，包括電網(wǎng)保護與運行控制中的繼電保護、安全穩(wěn)定、智能調(diào)度和變電站自動化等。固定的科研人員112名，全都是電力系統(tǒng)挑選出來的頂級人才，領(lǐng)銜的兩位首席專家是中國工程院院士薛禹勝和沈國榮。

創(chuàng)造解決電網(wǎng)故障的世界第一速度

這個國家重點實驗室雖然正式獲批才一年半，但不少技術(shù)已是世界第一。

曹團結(jié)介紹，全國電網(wǎng)這么大，其實都是連在一起的，就像一張網(wǎng)一樣，以方便科學(xué)調(diào)度電力資源。但缺點是，一旦發(fā)生故障，必須立即解決，否則會對整個電網(wǎng)造成危害。2012年印度8億人大停電，2003年美國和加拿大幾千萬人陷入黑暗，都是因為電網(wǎng)故障沒有及時解決。而我們的國家電網(wǎng)系統(tǒng)，正是有了這個國家重點實驗室專家精心研制的3道保護系統(tǒng)，至今未發(fā)生任何大面積停電事故。

3道保護防線，第一道是保護加快速切除，一旦發(fā)生故障，系統(tǒng)可以自動捕捉，并快速將故障電網(wǎng)從整個大電網(wǎng)中切除，就像自來水管那樣，將故障的兩頭關(guān)上，從而保障大電網(wǎng)的安全。目前“治療”速度已控制在20毫秒，這也是目前世界解決電網(wǎng)故障的最快速度。第二道防線是，如果故障不能自動切除，系統(tǒng)會自動調(diào)整供給側(cè)平衡，通過少發(fā)電或者少用電，保證電網(wǎng)安全。如果前兩道防線都不“管用”，發(fā)電和用電沒法平衡，整個電網(wǎng)系統(tǒng)就會震蕩。這也是電網(wǎng)崩盤的前兆，就需要用到實驗室的秘密武器——“第三道防線”，即迅速將整個大電網(wǎng)裂解成若干小電網(wǎng)，通過穩(wěn)定局部小電網(wǎng)，來保障大電網(wǎng)平穩(wěn)安全。幸運的是，由于第一道防線堪稱完美，盡管一年有幾十萬次電網(wǎng)故障，但都被第一道防線成功阻擋。

為清潔電源擴容提前研制新式武器

“十二五”期間，我國電網(wǎng)新建線路長度可以繞地球3圈還多。大密度的電網(wǎng)建設(shè)，考驗著整個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定以及高效率運行。曹團結(jié)說，目前，實驗室的專家們正在攻關(guān)，為遠在北京的國家電力調(diào)度控制中心提供智慧大腦。

今年，作為國家重點實驗室的子實驗室，交直流電網(wǎng)系統(tǒng)保護實驗室也將在寧開建。此外，國家計劃加大清潔電源的使用，目前占比不到10%的風力、太陽能等清潔電源將擴容。與傳統(tǒng)火力和水力發(fā)電相比，這種清潔電源受天氣影響較大，發(fā)電不穩(wěn)定。專家們正在提前研制新式武器，保障清潔能源擴容后整個大電網(wǎng)的供需平衡。比如，和天氣預(yù)報結(jié)合，對清潔能源的發(fā)電功率提前研判等。