张伯明：为中国电网创制最聪慧的“大脑”

　　而张伯明正在谈及本人时很谦善，只是笑着说：“我没啥特点，就是勤奋呗，踏结壮实干事。本人的科研被社会采纳，为社会创制价值，我就感觉出格高兴，出格骄傲。”！

　　“一步一个坎。现正在看起来很小的问题，正在其时倒是难以跨越的鸿沟。”张伯明从国外引进的从动化系统平台数据库的说档入手，正在字里行间找谜底，阐发国外的EMS到底是怎样做出来的，二心要将本人的算法嵌入到引进的安排从动化系统平台中，开辟出我国的EMS使用软件。

　　1990年5月，张伯明开辟的形态估量等EMS高级使用软件正在东北电网成功投入正在线运转，他有幸成为率先正在我国大区电网成功开辟并投入运转EMS高级使用软件的人，并因而获得了1992年国度科技前进二等。这是四大电网引进工程后正在该范畴首个获国度的EMS使用软件项目。张伯明也因而成为我国安排从动化范畴的浩繁开辟者之一。

　　张伯明告诉记者，1986年我国从国外引进了4个安排从动化系统，别离用于华北、华东、东北和华中4个大区电网。“这正在我国电网安排从动化成长汗青上是一个里程碑事务，也给我供给了一个千载一时施展才能的机遇。”？。

　　目前，该项曾经被包罗江苏、江西、、河南、山西和电力安排核心等12个省级用户，包罗华北、华中电力安排通信核心等4个网级用户采用，正在使用中曾经取得了严沉的经济效益和社会效益。据部门统计，间接经济效益曾经达到42463。83万元。使用这项手艺，一个省级电网每年能够削减电能丧失近一亿度。

　　就正在接管《科学时报》采访的当天，张伯明做为首席科学家正正在申报一个新的“973”打算项目“面向能源洁净化变化的智能电网能量办理根本研究”。

　　他的研究将面向能源洁净化变化。“大量可再生能源接入电网添加了电网运转的不确定性。为平安、经济、持续地给用户供给质量及格的电力，需要对电力系统的运转进行全面、无效、快速、复杂的安排节制。”张伯明说。

　　1971年，辽宁钢铁公司人员欠缺，就从农村抽调部门学问青年回城充分工人步队，张伯明幸运地成为此中一员，返城到鞍钢发电厂唱工人。

　　正在哈工大，张伯明每天上课近8小时，上晚自习还要熬到很晚，连轴转地进修也完全不感觉累。“那时候实是玩命地、发了疯地进修，正在现正在的学生看来，那是不成思议的。”？。

　　张伯明说，我国将来智能电网的成长将面对三大挑和：第一，聚纳大规模间歇式可再生能源电源；第二，电动汽车普遍随机接入；第三，保障电网运转的自愈性。靠什么处理？要靠“大脑”、靠EMS。需要开展智能电网能量办理根本研究。需要处理两个科学问题：一是智能电网运转中“源”的协同性问题；二是智能电网运转中“网”的自愈性问题，最终成立起智能电网能量办理的理论系统。正在这一理论系统指点下，开辟智能电网能量办理系统，通过能量调控，实现智能电网的平安、优良、经济、环保运转。

　　张伯明是老三届。1968年，方才完成高中学业的张伯明到了农村。“虽然正在海城县的一个山沟里当了三年农人，但我仍然连结着稠密的进修热情，书本纸笔很少离身。”回忆起那段旧事，张伯明仍历历正在目。

　　“张教员就是一本书，这本书里写满了的能量办理系统（EMS）理论，但这本书却很好读，由于书里面还有很多泅水、乒乓球的插画，书里面有张教员的谆谆和耐心解答。”大学电机系传授张伯明的学生如许描述本人的教员。

　　若是说安排从动化系统的感化是电网运转的安排批示司令部，那么EMS使用软件就是这个司令部中的大脑。可是，限于其时的财力，没有引进EMS使用软件，需要立脚国内自行开辟。虽然现在中国的安排从动化系统及EMS曾经全数实现了国产化，但正在20多年前，这一范畴正在国内属于空白，没有材料可供参考，国外手艺材料也对中国保密。

　　“我算是幸运的。”1988岁暮，刚从英国粹成归来的张伯明就正在导师的保举下一头扎入东北电网安排核心，夜以继日地开辟EMS高级使用软件。

　　其时的西南交通大学外迁到四川的峨嵋山地域，“我们这代人不怕吃苦”。张伯明感觉“”华侈了10年时间，一有上学的机遇就非分特别爱惜。

　　张伯明，大学电机系传授，IEEE Fellow。持久处置电网安排从动化的讲授、科研、开辟和工程使用工做，多年来持续鞭策电网能量办理系统的推广使用，发现多项引领安排从动化手艺成长标的目的的环节手艺。曾获国度科技前进二等、国度手艺发现二等、市科学手艺一等、“中国高档学校十大科技进展”。还曾获光华科技基金一等和何梁何利科学取手艺前进。兼任中国电机工程学会理事、CIGRE中国国度委员会执委、节制核心国际论坛执委。

　　EMS，即能量办理系统，被张伯明称为电网节制核心的“大脑”，可高度智能化地帮帮安排人员调控电网，避免发生变乱，确保电网的平安、不变、经济运转。

　　“我们花了一个半月的时间才把思理清晰，方才提交了申报材料。”张伯明引见，如获核准，大学将结合国内共12家单元，预备正在将来5年完成这个项目。

　　进入鞍钢发电厂后，张伯明的进修热情愈加高涨，由于到处可见的仪表、器械、线都是喜好研究手艺的张伯明的“心头好”。于是，张伯明老是操纵工做之余做一些从动化仪表方面的小发现，并自学了部门大学课程。

　　颠末不到3年的进修，1985年6月张伯明博士结业并留校，1987年他到英国做了一年多的拜候学者。

　　于是，张伯明率领团队斗胆立异，提出了“软分区”的概念，实现了自顺应软件从动分区，如许就了从动电压节制的无效进行。这项“电力系统中基于软分区的电压节制方式”专利正在2008年获得了首届市发现专利二等。

　　“保守的EMS需要正在之前一天估测第二天每个时间段利用的电力，制定出一个以小时为时间段的发电打算，发给各电厂，各电厂再按照这个打算发电，可是现实负荷可能取预测负荷之间存正在必然误差。如许事先做出的打算正在现实运转中很容易呈现供求不均衡，凡是依赖少量能快速改变输出电力的机组和安排员的德律风批示来处理。”张伯明说，“新一代的EMS包含了一个能够及时电力供求的软件，每隔5分钟就对小时级的发电打算和秒级的及时发电节制进行时间维度的协调，从动下达节制号令，调整发电机的输出功率，把不确定性一点一点消化掉，时辰维持供求均衡，既提高发电效益，又电能质量。”。

　　通过持久的研究和频频论证，张伯明率领他的团队独创性地提出了“三维协调的新一代电网能量办理系统”的新概念和系统布局，并提出了实现三维协调的无效方式。

　　令张伯明倍感骄傲的是，这是我国电网安排从动化方面的专利手艺初次走出国门。并且现正在有越来越多的外国电网公司暗示对这项手艺感乐趣，有合做意向。

　　“空间、时间、方针三维协调后实施的电力系统安排节制，其成果更精确、更全面、更及时，从而无效地了电网运转的更平安、更不变和更经济。”张伯明说。

　　EMS的成长界上已有40多年的汗青，正在中国也有20多年的汗青。跟着电网的不竭成长，电网运转正在空间、时间、节制方针三个方面表示出的复杂性日益添加，而保守EMS对电网的安排节制正在这三个方面缺乏优良的协调。“2003年发生的世界的美加大停电，出了保守EMS正在三维协调上存正在严沉问题，急需和成长。”张伯明举例说。

　　“从无到有的过程必定是很坚苦的。”张伯明回忆，正在东北电网安排核心没日没夜地干，为了查出一个软件错误，经常熬夜到彻夜，夜间冷，就将拆计较机的包拆箱拆了当被盖。

　　时间维度的寄义是实现慢过程的调整和快过程的节制之间的协调。以发电安排节制为例，电力系统运转要求供需时辰连结均衡，发电机输出电力要随时按照耗损的电力进行调整。

　　张伯明将这些成就归功于团队的配合勤奋以及我国全体科研投入的添加，而且颇有感到地说：“为我们供给了一个宽松的科研，大师能够按照本人的乐趣、特长，地做研究。”。

　　因为电压的节制只能分区进行，若何给电网分区就成为这项手艺的焦点所正在。世界上无功电压节制手艺最好的国度是法国，他们采纳的是一种“硬分区”模式，即通过计较将电网分成固定的区域，区域一经规定，就不再改变。而这种手艺明显不适合中国，由于我国电网成长很快，电网的结构不竭改变，现正在划分的固定区域很有可能过一段时间就不再合用了。

　　方针维度的寄义是分析考虑平安、电能质量、经济等多个节制方针，颠末全面阐发后给出安排节制的辅帮决策。正在电力系统运转呈现懦弱环境时，及时给出平安不变预警消息，进行防止节制；正在电力系统运转呈现告急环境时，可以或许敏捷反映，快速给出安排节制决策。

　　“三维协调的新一代电网能量办理系统”处理了电网安排和节制中的焦点环节问题，不需要一次电网，以较小的价格，通过开辟聪慧“大脑”下达节制号令使得电网运转更一般、更靠得住、更丰裕，增大了电网抗扰动能力。

　　一段时间高强度的进修下来，张伯明前进很快，并于1982年成功考入大学攻读博士学位，成为其时全校招收的8名博士生之一。

　　“除了法国电力公司等少数欧洲国度的电网，世界上其他国度和地域的电网正在这方面根基属于空白。”2008年，引入的无功电压节制（AVC）手艺。目前，项目前两个阶段的工做曾经完成，的AVC系统曾经正在PJM电网挂网运转，项目第三阶段的软件商用化工做正正在进行。

　　大学期间，得益于过去常年不间断的吃苦自学，本科课程对张伯明而言相当轻松。当按部就班的进修无法满脚张伯明强烈的求知欲时，他便转而把大部门的精神用于复习考研上，并于1979年下半年成功考上了工业大学硕士研究生，这距他本科入学仅有一年半的时间。

　　每项新手艺正在推广初期城市碰到良多不睬解和不信赖。张伯明引见，因为他们的具有较高的立异性，而保守的EMS曾经利用了快要20年，一些使用部分往往倾向于按部就班，沿用以前的系统。“但我们以不懈的勤奋和认实担任的立场打动了良多使用部分，让新得以正在实践中施展。”！

　　张伯明引见，空间维度的寄义是对各个区域电网进行空间维度的协调。保守的EMS手艺凡是按辖区成立本人的模子，不考虑和相邻电网的协调，如许的电网凡是是分手的个别，而不是同一协调的全体。新一代的EMS手艺通过软件等手艺手段，实现了正在全局电网层面的安排节制模子的协调同一。

　　该被评为2007年度“中国高档学校十大科技进展”之一，并荣获了2008年国度手艺发现二等。正在国际上被誉为电力系统安排从动化之父的Tomas E。 DyLiacco博士高度评价了该项手艺：“新一代EMS无疑是当今最新的科技进展，它正在中国的实现领先于世界。”？。

　　将来，张伯明将继续专注于EMS研究，“没有健全的大脑，人类不克不及一般步履，电网节制核心没有优秀的安排从动化系统、没有EMS这个大脑，电网一般运转也不克不及”。

　　正在1992年开辟出国内第一套EMS使用软件并率先正在东北电网投入运转以来的近20年里，张伯明率领他的团队一方面不懈地努力于对EMS机能的不竭完美，扩大推广其使用面，另一方面，积极摸索相关的新理论，开辟新手艺，力争正在为电网的平安、不变、经济运转方面摸索出新方式、找到新路子。