“稳定性是关键。”
陈冬在团队第一次碰头会上,就往黑板上写下这三个字。
“几千公里的输电线就跟一根绷紧的巨大琴弦一样。”
“随便一个雷劈下来,或者哪儿短路,
整条线就得跟着发疯,最后就是大面积停电。”
“咱们的任务就是给这头怪兽套上一个足够结实的缰绳,
让它怎么折腾都服服帖帖。”
这个“缰绳”就是一套复杂到要人命的控制和保护系统。
可这头拦路虎比所有人想的都难对付。
“不行啊,陈师兄。”一个队员脸都快皱成苦瓜,
指着电脑屏幕上那条疯狂跳动的电压曲线,
“咱们这个pId控制器参数稍微调不好,整个系统就直接崩盘。
这东西太敏感,真到用的时候非出大事不可。”
传统的控制法子在特高压直流这个浑身都是病的复杂系统面前,根本不管用。
整个团队一连好几天,一点进展都没有。
这天夜里,其他人都熬不住回宿舍。
只有陈冬一个人还坐在电脑前,盯着那条让人绝望的曲线。
电流、电压、功率……这些玩意儿在他脑子里,
全变成一个个互相追着打架的小鬼。
陈冬脑子里忽然有什么东西一闪。
然后冲到书架前,从一堆大部头物理书里,
扒拉出一本本科时看的《理论力cEc》。
飞快翻到“哈密顿系统”和“李雅普诺夫稳定性”那章。
一个疯子一样的想法在他脑子里冒出来。
要是……要是把整个电力系统,
当成一个不会丢东西的能量系统呢?
电在线路上跑,不就跟能量在动能和势能之间来回换一样吗?
控制器的作用就是往里加个“刹车”,像个阻尼器,
不停把系统里的瞎折腾的劲儿给磨掉,
最后让它老老实实待在能量最低的地方。
我靠,这思路直接跳出电气工程那些条条框框,
是用最底层的物理学分析力学的眼光在看问题!
陈冬的眼睛爆发出吓人的光。
接着抓起笔在纸上疯了一样开始算。
哈密顿函数、状态方程、李雅普诺夫函数……
一堆复杂的数学公式在他笔下,跟写字一样顺溜。
天亮时,一套基于能量函数的全新非线性控制器设计理论,
在他那沓草稿纸上成型。
陈冬顾不上歇,立刻冲回机房,把新算法敲进仿真软件。
按下“运行”。
屏幕上那条原本抖得跟得了帕金森的电压曲线,
在挨了一个巨大的模拟雷击后,仅仅轻微晃几下,
就飞快地恢复成一条直线。
稳得像焊死在屏幕上!
陈冬看着那条完美的曲线,浑身像是被抽干力气,
一屁股坐进椅子,嘴巴却咧开笑。
陈冬这套“能量控制”理论,
在电力部的内部评审会上一亮相,当场就炸了锅。
“用分析力学搞电网控制?这……这听都没听说过!”
总工程师老周瞅着黑板上那堆哈密顿函数,感觉脑子不够用。
“太虚了,全是理论!”另一个老专家也直摇头,
“我们搞工程看的是电路图,是传递函数。
他这个‘能量函数’在真家伙上怎么测?
怎么弄?我看就是纸上谈兵!”
质疑声跟潮水一样涌过来。
这套东西对习惯了经典控制理论的工程师们来说,
太超前,太离谱。
邓老坐在下面没吭声,他不是搞电的,
但他能看懂陈冬那套理论里闪着光的物理学思想。
“各位。”一直没说话的林卫国开口,“理论行不行,
不是在会议室里吵出来的,得拉出去遛遛。”
他转向陈冬:“陈冬,有信心把你的理论变成能用的东西吗?”
“有。”陈冬就回一个字,砸在地上都有声。
“好。”林卫国一锤定音,“我给你们团队三个月,
在华科大电力系统动态模拟实验室搭一个一百比一的物理仿真平台。
用真家伙来试你的算法。”
“要是成了,下一步咱们就去戈壁滩,建个试验段真刀真枪干一场!”
去戈壁滩建试验段!
林卫国的话让所有人都吃了一惊。
这等于拿真金白银去赌一个听上去还不怎么靠谱的理论。
这手笔也就林卫国敢这么干。
接下来三个月,陈冬和他的团队就跟长在华科大
那个亚洲最大的电力系统动态模拟实验室里一样。
他们用电抗器、电容器和电子开关,硬是按照真实线路的参数,
模拟出一条两千公里长的特高压直流输电线路。
另一边,半导体所也传来好消息。
在不计成本的砸钱下,第一批大功率晶闸管样品终于造出来。
虽然性能还不稳,成品率低得吓人,但总算从“没有”变成“有了”。
陈冬团队就用这些宝贝疙瘩搭起换流阀的核心。
整个系统联调那天,实验室里挤满人。
电力部的刘部长和老周都亲自过来。
“开始吧。”陈冬下令。
队员合上电闸,缩微系统开始跑。
屏幕上代表功率和电压的曲线稳稳当当。
“模拟A相单相接地故障!”陈冬冷静地发出第二个指令。
一个队员按下红色按钮,模拟最常见的雷击短路。
屏幕上的电压曲线瞬间掉下去,几乎归零!
在场所有电力工程师的心都提到嗓子眼。
这在真电网里要是零点几秒内控不住,整个电网就得完蛋!
就在这时,神迹出现。
陈冬设计的“能量控制器”瞬间启动。
只见屏幕上,代表控制器输出的补偿功率猛地冲上去,
像一只看不见的大手拽住快要崩溃的系统。
电压曲线在砸到谷底后被一股巨大的力量强行拉回来!
从出事到系统恢复稳定,整个过程不到0.2秒!
“我的天……”老周摘下眼镜,
使劲揉自己的眼睛,不敢信眼前发生的一切。
他搞一辈子电网稳定,就没见过这么霸道、这么快的控制效果。
陈冬那套听着虚头巴脑的“能量理论”竟然真有神一样的威力。
刘部长激动地走上前,用力拍着陈冬的肩膀:“好小子!好样的!
你这是为咱们国家的电力事业,立下天大的功劳!”
实验室的成功,让“光明”计划的所有质疑声全都消失。
林卫国力排众议,立刻向大领导申请在西北戈壁无人区,
建一条五十公里长的特高压直流输电试验段。
这无异于一场豪赌。
半年后,甘省和疆省交界的一片戈壁滩上。
一座座巨大的银色铁塔拔地而起,两条比胳膊还粗的银色导线,
在铁塔间划出漂亮的弧线,伸向远方。
线路两头,是两座充满科幻感的换流站。
站内巨大的变压器发出低沉的嗡鸣,
一排排红色的晶闸管阀组整齐排列。
陈冬和他的团队,还有从全国抽调来的电力工程师们,
已经在这里扎下营地两个多月。
戈壁滩的环境恶劣到极点。
白天,地表温度能把鸡蛋烤熟;
晚上,气温又降到零度以下。
风沙一来,天昏地暗。
但没有一个人叫苦。
所有人都憋着一股劲,
要亲眼见证世界电力史上的一个奇迹。