开云全站网址

汤涌 工学博士，1959年9月生，福建周宁人。1982年卒业在福州年夜学，1984、2002年别离在中国电力科学研究院获工学硕士、博士学位。现任中国电力科学研究院电网平安与节能国度重点尝试室主任，传授级高级项目师，博士生导师，中国机电项目学会会士，IEEE高级会员，CIGRE会员。

持久处置电气项目的科学研究，主攻电力系统和其主动化学科标的目的，在电网仿真阐发和平安防御范畴做出了主要立异功效。颁发EI/SCI论文160余篇、专著6部，授权发现专利52项，编写国标/行标7项。

以第一完成人获国度科学手艺前进奖一等奖1项、省部级科学手艺奖一等奖5项、中国专利优异奖2项。

1995年获国务院当局非凡补助，2004年入选首批新世纪“百万万人材项目”国度级人选，2011 年入选首批国度电网公司十年夜“科技领甲士才”，2013年入选中国科学手艺协会首批全国电力系统和其主动化学科首席科学传布专家，2016年获中国电力科学手艺卓异进献奖。

现任全国短路电流计较尺度化委员会主任委员，全国电网运转与节制尺度化手艺委员会委员；《中国机电项目学报》主编，CSEE Journal of Power and Energy Systems等期刊编委；清华年夜学、华中科技年夜学、天津年夜学、山东年夜学、北京交通年夜学、合肥工业年夜学兼职博士生导师。

据统计，21世纪以来，世界规模内产生13次负荷丧失跨越300万千瓦的年夜停电变乱，触及美国、欧洲等9个国度和地域，影响生齿跨越10亿，经济丧失跨越1000亿美元。

值得光荣的是，输电范围、输电距离、电压品级均居世界第一的中国，却在曩昔近20年里，没有产生年夜停电。

“我们靠手艺支持保持中国超年夜范围互联电网的平安运转。”中国电力科学研究院（以下简称中国电科院）电网平安与节能国度重点尝试室主任汤涌说这话是有底气的。

从电网仿真算法、软件和建模手艺到互联电网联系线功率振荡和波念头理，一个问题接着一个问题攻关，30余年间，他的研究功效成长并指点了我国电力系统仿真阐发和不变节制的理论和实践，为我国电网平安不变运转、避免产生年夜面积停电供给了顽强的手艺支持。

仿真验证保障电网平安高效运转

现实上，我国互联电网面对的平安压力庞大。

全国互联电网装备浩繁， 除设备自己的毛病之外，还面对复杂的天然情况，如雷击、山火、台风、冰雪、地动等外力对电网的冲击，进一步增添了电网的平安压力。

电能以光速传输，发电、输电、用电及时动态均衡。“电网的运转是不克不及中止的，不成能在现实电网中进行粉碎性实验验证；互联电网范围庞大，不克不及实现物理摹拟。”汤涌告知《中国科学报》，只要经由过程数字仿真或数模拟真，才能把握互联电网特征，验证理论阐发和平安防御策略的正确性，为电网供给定量决议计划撑持。

1984年，研究生一卒业，汤涌就进入了中国电科院电力系统仿真软件课题组。

“互联电网是一个年夜范围非线性动态系统，含有分歧时候标准的动态进程。直流输电和新能源发电等电力电子设备的响应是毫秒级，发机电、负荷等元件的响应是秒级，全部互联电网的动态响应是分钟级。分歧时候标准动态进程彼此交叉，是以需要研发多个时候标准同一的全进程动态仿真方式和软件。”汤涌说。

1998年，汤涌和其他科技人员配合申报承当了国度电力公司科技项目“电力系统阐发软件的开辟”，拉开了互联电网动态全进程建模与仿真手艺方面的研究序幕。

不外，这其实不是一件轻易的事。起首，描写电网动态特征的微分—代数方程组（DAE）刚性比年夜（1：105），对求解的数值不变性、收敛性要求很高。其次，微分—代数方程组阶数高，在10万阶以上，对计较速度要求高。同时，装备品种多，全进程动态仿真对装备模子参数的精度要求高，建模难度年夜。

颠末10多年的攻坚克难，汤涌率领团队处理了时候常数相差5个数目级的电网全进程动态仿真数值计较的不变性、收敛性和计较效力的困难。他们提出了新的负荷建模理论、模子建立和参数实测方式，提出了发机电物理分环节和等值消元分环节建模方式，发现了平安主动装配通用建模方式，成立了六年夜区域电网的发机电组和负荷的邃密化模子，成立了直流输电系统、新能源发机电组模子，建立了国度电网仿真计较数据中间，确保了我国电网仿真的高精度。

他们研发的世界首套“毫秒级—秒级—分钟级”3个时候标准同一仿真的全进程动态仿真软件，初次实现了年夜范围互联电网（5万节点）毛病后的全进程动态仿真。该软件与美欧等国际进步前辈仿真软件比拟，在仿真时候标准、算法收敛性、求解效力等方面周全超出。

今朝，他们研发的仿真软件和模子参数库已成为国度电网计划和调剂运转仿真阐发的根本，仿真软件已成为我国电力计划设想单元、调剂运转部分、科研院校的根本仿真东西，已在我国400多家单元利用，笼盖全国34个省级和以上电网，用户据有率跨越80%，为我国电网平安高效运转阐扬了主要感化。

工作做抵家的成果是不断电

避免年夜停电是一道世界性困难。变乱查询拜访研究注解，毛病后的动态进程中，联系线连锁断开、受端电网电压解体是形成年夜停电的两年夜间接缘由。

电网联系线是指两个电网间功率交互传输的输电线路，因为距离长、功率波动年夜，轻易引发连锁断开，是互联电网平安防御的要害环节。

但是，跟着电网的成长，年夜型互联电网的联系线功率波动阐发缺少理论支持，首要依托毛病计较连系项目经验进行阐发节制，效力低，误差年夜。同时，功率波动表示情势多样，影响身分浩繁，机理复杂，成立理论系统难度年夜。

针对这一困难，汤涌率领团队睁开攻关，从理论上揭露了互联电网联系线功率振荡和波念头理，成立了逼迫功率振荡理论，说明了逼迫功率振荡与负阻尼低频振荡在物理素质上的区分，发现了快速辨识两种振荡和扰动源定位的有用方式；提出冲击型功率波动峰值计较公式和随机波动峰值几率估量方式，冲破了因为机理不明必需穷举计较的困难，实现了联系线功率波动峰值和不变裕度的切确计较，年夜幅下降了互联电网解体的风险。

在这些理论研究功效的根本上，他们研制出联系线功率波动结合节制系统，在华中—华北互联电网利用后，成功防御已产生的全数百余次年夜扰动冲击，避免了可能产生的年夜停电变乱。

联系线功率振荡和波动阐发手艺已成为我国电网各级调剂部分平常阐发手段，在波动峰值猜测、振荡性质辨识、扰动源定位方面处在世界领先。

除联系线连锁断开，受端电网电压掉稳是激发年夜停电的另外一年夜间接缘由。

受端电网是指互联电网中年夜量接管外部电力的局部电网。例如，环渤海、长三角、珠三角等地域电网，就是典型的受端电网。

电网的电压首要靠电源来支持，在贫乏电源支持，特殊是年夜量直流接入的受端电网，电压掉稳致使产生年夜停电变乱的风险愈来愈凸起。

“电网有电压、功角、频次等电气量，具有与其相干的电压不变、功角不变、频次不变情势，分歧情势的掉稳进程可能彼此耦合，只从现象难以分辨，要揭露物理素质，把握机理，并用数学方式描写电压掉稳进程和判据，难度很年夜。”汤涌说。

为处理这个困难，汤涌率领团队从电压不变机理入手，成长了电压不变理论，进一步揭露了电压不变的物理素质；提出主导掉稳模式辨别等系列方式，制订了我国首个电压不变评价尺度《电力系统电压不变评价导则》，处理了采取项目经验判据致使误判的困难。

对多回直流接入的受端电网，提出了基在电压不变临界点的多馈入直流短路比的界说和评价目标，利用在指点国度电网今朝所有22条直流（包括9条特高压直流）的落点选择和交直流系统运转体例放置。

在理论研究功效的根本上，他们还研发了电压不变防控系统，2014年起前后在我国的辽宁电网和华东电网实行，实现了电压不变的事前防止、及时决议计划、快速节制，使国度电网的首要受端电网的电压掉稳风险获得了有用防控。

让科技功效造福苍生

在同事和学生眼中，汤涌一直对峙在科研的第一线，爱揣摩，对科研有着固执的酷爱。“从出产实践中发觉问题，经由过程科研处理问题，最初办事在出产运转的成绩感，就是科研的乐趣地点。”汤涌说。

在完成浩繁科研使命的同时，汤涌还重视科研与人材培育的慎密连系。作为中国电科院博士生导师，和清华年夜学、华中科技年夜学、天津年夜学、山东年夜学兼职博士生导师，他指点博士生21名、博士后13名。

在他看来，学生的能力和爱好都纷歧样，作为导师，最要害的就是率领学生找好课题、找好研究标的目的。在学生眼中，这位导师理论、实践经验丰硕，亲热和善，使人如沐春风。

30多年来，他率领团队建立了集理论、模子、仿真软件、评估手艺、节制系统、手艺尺度在一体的互联电网动态进程平安防御系统，对保障电力行业平安出产和社会经济健康成长阐扬了要害感化。

2018年，在国度科技部组织的全国99个企业国度重点尝试室评估中，汤涌带领的“电网平安与节能国度重点尝试室”在能源范畴介入评估的14个尝试室中脱颖而出，获评该范畴独一的优异尝试室。

瞻望将来，汤涌认为，跟着电网装备制造手艺敏捷成长，以高电压、年夜功率电力电子器件为代表的新型电力装备将不竭呈现并投入现实电网运转，给互联电网动态特征带来新的转变。

对将来新一代电力系统的运转不变性阐发与节制手艺，汤涌牵头担任国度重点研发打算根本研究类项目，率领团队研究年夜型交直流混联电网运转节制和庇护，建立年夜型交直流混联电网平安运转的理论支持系统。另外，汤涌还在国度天然科学基金委员会的撑持下，牵头担任国度天然科学基金集成（严重）项目，展开年夜电网仿真阐发与决议计划的人工智能研究，保障将来电力系统的平安不变运转。

“让科技功效走出‘深闺’，造福一方苍生，才是我做研究的初志。”汤涌果断地说。