“新型電力系統運行與控制”全國重點實驗室是科技部批準建設的首批20個標桿全國重點實驗室之一。實驗室的前身是“電力系統及大型發電設備安全控制和仿真”國家重點實驗室,是我國電氣工程領域的首批國家重點實驗室。它自1989年由原國家計劃委員會批準立項,至1995年10月17日通過國家驗收,正式對外開放運行。實驗室由清華大學老校長高景德先生親手創立,在盧強、韓英鐸和倪維斗3位院士的引領下,歷經30年的風雨兼程,不斷創新發展,碩果累累。在科技部組織的國家重點實驗室評估中,實驗室榮獲一次小組第一,兩次獲評優秀,展現出了卓越的科研實力和學術地位。實驗室依托的學科,包括清華大學的電氣工程和部分動力工程,多次在學科評估中榮獲第一或A+的佳績,彰顯了學科的領先地位和教育質量。
2022年5月,經優化調整重組,“新型電力系統運行與控制”全國重點實驗室開啟嶄新征程。
立足國需,碩果累累
實現2030年前碳達峰、2060年前碳中和,是黨和國家的重大戰略決策,也是我國在應對氣候變化方面向全世界的莊嚴承諾。
新能源占比逐漸提高的新型電力系統是保障“雙碳”目標順利實施的重要手段。如何保證新型電力系統安全可靠經濟運行,是一個系統性工程挑戰,更需要科學技術的突破。特別是我國要在20多億千瓦裝機容量的基礎上構建超大規模新型電力系統,世界尚無先例可循,需要從系統—裝備—器件多層級協同創新,構建物理系統與信息系統協同的新型電力系統運行與控制理論和方法體系。
肩負使命,砥礪前行。緊密圍繞國家能源革命戰略需求,“新型電力系統運行與控制”全國重點實驗室將研究方向錨定在新型電力系統安全控制與經濟運行、電能轉換與傳輸重大裝備、電力能源基礎材料與功率器件3個領域,致力于解決新型電力系統構建與運行中的重大科學和技術問題,突破新型電力系統安全運行基礎理論,解決電力能源功率器件、重大裝備等系列“卡脖子”關鍵技術,形成世界一流的電力能源科學家團隊,為國家“雙碳”戰略提供科技支撐。
長期致力于發輸變電和系統運行的基礎理論研究與關鍵技術攻關,實驗室在電力系統領域的研究與技術攻關上取得了顯著成就。在基礎理論研究和關鍵技術攻關方面,實驗室深度參與了所有重大發輸變電工程的技術研發,成果不僅在理論上有所建樹,更在實踐中得到了廣泛應用。實驗室成功創立了電力系統非線性控制理論,推動了電網調度、控制與保護技術的革新,這些技術現已覆蓋我國境內的電網。此外,實驗室還研發了國內首個電力系統動態模擬平臺和首套火電仿真系統,為電力系統仿真技術的發展開辟了新領域。在有機外絕緣防污閃技術方面,實驗室的創新成果使得有機絕緣子在我國超/特高壓電網中的應用率高達70%,顯著提升了電網的安全性和可靠性。
多年深耕,碩果累累。近5年,實驗室共獲得國家級獎勵15項,包括科技進步獎特等獎2項、一等獎3項,技術發明獎二等獎3項,科技進步獎二等獎7項。這些榮譽不僅是對實驗室科研成果的認可,也是對科研團隊不懈努力的肯定。
開放共享,合作共贏
當電力科技創新的浪潮席卷,“新型電力系統運行與控制”全國重點實驗室不僅建立了一系列世界一流的公共實驗研究平臺,更在國際交流與合作方面展現出了卓越的視野和行動力。這些平臺全方位支撐了實驗室的研究發展和創新人才培養,涵蓋了從新型電力系統仿真分析到清潔能源研究的多個領域。
實驗室精心打造了一系列先進的研究平臺,包括新型電力系統仿真分析與運行控制平臺、功率器件與先進電磁傳感平臺、智能電介質新材料研究平臺、智慧電站系統數字孿生研究平臺、熱流科學研究平臺及清潔能源研究平臺等。這些平臺不僅為實驗室內部的科研工作提供了強有力的支撐,也為國內外的科研人員提供了一個開放、共享的研究環境。
通過與科技領軍企業共建聯合研究機構,實驗室實現了與產業界的深度融合。清華大學-國家電網新一代電力系統聯合研究院、清華大學-中國三峽集團有限公司能源電力新技術聯合研究院、清華大學-中國南方電網有限責任公司數字電網聯合研究院等機構的成立,標志著實驗室在推動科研成果向實際應用轉化方面邁出了堅實的步伐。這些合作不僅加強了實驗室與行業之間的聯系,也為解決行業重大需求和關鍵技術問題提供了有力的支持。
實驗室高度重視國際合作與交流,與世界頂尖的學術機構和企業建立了廣泛的合作關系。與麻省理工學院、劍橋大學、帝國理工學院等國際一流高校,以及美國阿貢、國家可再生能源實驗室(NREL)等著名國家實驗室的合作,為實驗室帶來了國際視野和創新思維。同時,實驗室與阿西布朗勃法瑞公司(ABB)、西門子(Siemens)、美國通用電氣公司(GE)等國際知名企業及電氣與電子工程師協會(IEEE)、英國工程技術學會(IET)等國際學術組織的合作,進一步提升了實驗室在電力科技領域的國際影響力。
通過這些國際合作與交流,實驗室不僅能夠吸收和融合全球的創新資源,還能夠在全球范圍內推廣和分享科研成果,為全球電力科技的發展貢獻中國智慧和中國方案。
人才引領,走向未來
人才是推動科技創新和行業發展的關鍵。“新型電力系統運行與控制”全國重點實驗室成立以來,以其深厚的學術底蘊和雄厚的人才儲備,成為電力系統與電源領域科研創新的重要基地。目前,實驗室匯聚了包括2位中國工程院院士韓英鐸和倪維斗在內的頂尖科研人才,以及11位電氣與電子工程師協會會士(IEEE Fellow)和29位英國工程技術學會會士(IET Fellow),他們的專業指導和學術貢獻為實驗室的科研方向提供了堅實的支撐。此外,實驗室還有23人次入選國家人才項目,包括12位國家杰出青年基金獲得者、4位“萬人計劃”入選者等。實驗室有31人次入選國家優秀青年人才項目,其中包括12位國家優秀青年基金獲得者、3位“萬人計劃”青年拔尖人才等。
在這些杰出人才的帶領下,實驗室正面向電力系統與電源領域的國家重大戰略需求,致力于構建一支涵蓋老中青三代、專業結構合理、任務分工明確、高效團結的研究隊伍。實驗室科學研究人員由教研系列、研究系列、專職研究人員及流動人員組成,他們共同推動著實驗室在電力系統與電源領域的科研工作不斷向前發展。同時,實驗室還配備了專門的技術管理人員和行政管理人員,他們負責設備管理和后勤服務,確保科研人員能夠專注于科研工作。
為了進一步促進學術交流和人才培養,實驗室每年面向國內外科研人員設置專項經費,組織開放課題,支持與實驗室研究方向相關的研究。這些舉措吸引了來自美國、英國、德國、法國、日本等國家的高級訪問學者,以及國內外的優秀科研人才來室工作。實驗室還積極主辦、承辦電氣工程領域的國際會議,為科研人員提供了與國際同行交流的平臺。
在依托單位清華大學的大力支持下,實驗室將繼續堅持服務國家重大需求,瞄準國際科技前沿,著力打造科學研究、人才培養和學術交流3個基地。通過這些努力,實驗室將為構建以新能源為主體的新型電力系統作出扎扎實實的貢獻,培養出一批又一批的科研精英,推動國家的科技進步和能源轉型。