20毫秒保障整个国家大电网“不停电”-北极星输配电网

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南京科技创新资源丰富，累计拥有重点实验室91家，其中“国字号”的就有31家，为南京市集聚创新要素、加快经济转型、提升城市综合竞争力提供了有力支撑。这些国家重点实验室究竟是干什么的？里面藏着哪些宝贝？和我们的生活有什么关系？本报今起推出“走进南京国家重点实验室”栏目，带您一起去探秘。

我国电网规模居世界首位，总长度加起来能绕地球好几十圈。可一旦故障不能及时解决，就可能造成电网的大规模瘫痪，数以亿计居民停电。

在诚信大道19号南京南瑞集团公司，有个神秘的国家重点实验室，两位院士领衔的100多个顶级专家，专门负责把脉并治疗电网系统中的各种疑难杂症，多项技术世界第一，不仅可以自动发现电网故障，还能在20毫秒内处理完毕，保障整个国家大电网“不停电”。

两位院士任掌门，112位电力顶级人才加盟

3栋蓝灰相间的建筑一字排开，这个名为“智能电网保护和运行控制”的国家重点实验室外表看起来十分普通，但随处可见的闪烁着红色和绿色指示灯的设备，为这里增添了神秘气息。

实验室研究员曹团结说，作为一家国家重点实验室，这里的宝贝可不少。有一台小火车车厢大小的设备，全国整个电网行业就这一台，可以测试150℃高温、零下70℃低温以及湿度和震动“大跳水”环境下设备的使用情况。每次测试需要花整整3天72小时，只要通过它的“魔鬼”考验，这些设备拿到地球上任何一处都能安全稳定运行。

据介绍，实验室涵盖五大研究实验平台，包括电网保护与运行控制中的继电保护、安全稳定、智能调度和变电站自动化等。固定的科研人员112名，全都是电力系统挑选出来的顶级人才，领衔的两位首席专家是中国工程院院士薛禹胜和沈国荣。

创造解决电网故障的世界第一速度

这个国家重点实验室虽然正式获批才一年半，但不少技术已是世界第一。

曹团结介绍，全国电网这么大，其实都是连在一起的，就像一张网一样，以方便科学调度电力资源。但缺点是，一旦发生故障，必须立即解决，否则会对整个电网造成危害。2012年印度8亿人大停电，2003年美国和加拿大几千万人陷入黑暗，都是因为电网故障没有及时解决。而我们的国家电网系统，正是有了这个国家重点实验室专家精心研制的3道保护系统，至今未发生任何大面积停电事故。

3道保护防线，第一道是保护加快速切除，一旦发生故障，系统可以自动捕捉，并快速将故障电网从整个大电网中切除，就像自来水管那样，将故障的两头关上，从而保障大电网的安全。目前“治疗”速度已控制在20毫秒，这也是目前世界解决电网故障的最快速度。第二道防线是，如果故障不能自动切除，系统会自动调整供给侧平衡，通过少发电或者少用电，保证电网安全。如果前两道防线都不“管用”，发电和用电没法平衡，整个电网系统就会震荡。这也是电网崩盘的前兆，就需要用到实验室的秘密武器——“第三道防线”，即迅速将整个大电网裂解成若干小电网，通过稳定局部小电网，来保障大电网平稳安全。幸运的是，由于第一道防线堪称完美，尽管一年有几十万次电网故障，但都被第一道防线成功阻挡。

为清洁电源扩容提前研制新式武器

“十二五”期间，我国电网新建线路长度可以绕地球3圈还多。大密度的电网建设，考验着整个电网的安全稳定以及高效率运行。曹团结说，目前，实验室的专家们正在攻关，为远在北京的国家电力调度控制中心提供智慧大脑。

今年，作为国家重点实验室的子实验室，交直流电网系统保护实验室也将在宁开建。此外，国家计划加大清洁电源的使用，目前占比不到10%的风力、太阳能等清洁电源将扩容。与传统火力和水力发电相比，这种清洁电源受天气影响较大，发电不稳定。专家们正在提前研制新式武器，保障清洁能源扩容后整个大电网的供需平衡。比如，和天气预报结合，对清洁能源的发电功率提前研判等。

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