“穩定性是關鍵。”
陳冬在團隊第一次碰頭會上,就往黑板上寫下這三個字。
“幾千公里的輸電線就跟一根繃緊的巨大琴絃一樣。”
“隨便一個雷劈下來,或者哪兒短路,
整條線就得跟著發瘋,最後就是大面積停電。”
“咱們的任務就是給這頭怪獸套上一個足夠結實的韁繩,
讓它怎麼折騰都服服帖帖。”
這個“韁繩”就是一套複雜到要人命的控制和保護系統。
可這頭攔路虎比所有人想的都難對付。
“不行啊,陳師兄。”一個隊員臉都快皺成苦瓜,
指著電腦螢幕上那條瘋狂跳動的電壓曲線,
“咱們這個PID控制器引數稍微調不好,整個系統就直接崩盤。
這東西太敏感,真到用的時候非出大事不可。”
傳統的控制法子在特高壓直流這個渾身都是病的複雜系統面前,根本不管用。
整個團隊一連好幾天,一點進展都沒有。
這天夜裡,其他人都熬不住回宿舍。
只有陳冬一個人還坐在電腦前,盯著那條讓人絕望的曲線。
電流、電壓、功率……這些玩意兒在他腦子裡,
全變成一個個互相追著打架的小鬼。
陳冬腦子裡忽然有甚麼東西一閃。
然後衝到書架前,從一堆大部頭物理書裡,
扒拉出一本本科時看的《理論力CEC》。
飛快翻到“哈密頓系統”和“李雅普諾夫穩定性”那章。
一個瘋子一樣的想法在他腦子裡冒出來。
要是……要是把整個電力系統,
當成一個不會丟東西的能量系統呢?
電線上路上跑,不就跟能量在動能和勢能之間來回換一樣嗎?
控制器的作用就是往裡加個“剎車”,像個阻尼器,
不停把系統裡的瞎折騰的勁兒給磨掉,
最後讓它老老實實待在能量最低的地方。
我靠,這思路直接跳出電氣工程那些條條框框,
是用最底層的物理學分析力學的眼光在看問題!
陳冬的眼睛爆發出嚇人的光。
接著抓起筆在紙上瘋了一樣開始算。
哈密頓函式、狀態方程、李雅普諾夫函式……
一堆複雜的數學公式在他筆下,跟寫字一樣順溜。
天亮時,一套基於能量函式的全新非線性控制器設計理論,
在他那沓草稿紙上成型。
陳冬顧不上歇,立刻衝回機房,把新演算法敲進模擬軟體。
按下“執行”。
螢幕上那條原本抖得跟得了帕金森的電壓曲線,
在捱了一個巨大的模擬雷擊後,僅僅輕微晃幾下,
就飛快地恢復成一條直線。
穩得像焊死在螢幕上!
陳冬看著那條完美的曲線,渾身像是被抽乾力氣,
一屁股坐進椅子,嘴巴卻咧開笑。
陳冬這套“能量控制”理論,
在電力部的內部評審會上一亮相,當場就炸了鍋。
“用分析力學搞電網控制?這……這聽都沒聽說過!”
總工程師老周瞅著黑板上那堆哈密頓函式,感覺腦子不夠用。
“太虛了,全是理論!”另一個老專家也直搖頭,
“我們搞工程看的是電路圖,是傳遞函式。
他這個‘能量函式’在真傢伙上怎麼測?
怎麼弄?我看就是紙上談兵!”
質疑聲跟潮水一樣湧過來。
這套東西對習慣了經典控制理論的工程師們來說,
太超前,太離譜。
鄧老坐在下面沒吭聲,他不是搞電的,
但他能看懂陳冬那套理論裡閃著光的物理學思想。
“各位。”一直沒說話的林衛國開口,“理論行不行,
不是在會議室裡吵出來的,得拉出去遛遛。”
他轉向陳冬:“陳冬,有信心把你的理論變成能用的東西嗎?”
“有。”陳冬就回一個字,砸在地上都有聲。
“好。”林衛國一錘定音,“我給你們團隊三個月,
在華科大電力系統動態模擬實驗室搭一個一百比一的物理模擬平臺。
用真傢伙來試你的演算法。”
“要是成了,下一步咱們就去戈壁灘,建個試驗段真刀真槍幹一場!”
去戈壁灘建試驗段!
林衛國的話讓所有人都吃了一驚。
這等於拿真金白銀去賭一個聽上去還不怎麼靠譜的理論。
這手筆也就林衛國敢這麼幹。
接下來三個月,陳冬和他的團隊就跟長在華科大
那個亞洲最大的電力系統動態模擬實驗室裡一樣。
他們用電抗器、電容器和電子開關,硬是按照真實線路的引數,
模擬出一條兩千公里長的特高壓直流輸電線路。
另一邊,半導體所也傳來好訊息。
在不計成本的砸錢下,第一批大功率閘流體樣品終於造出來。
雖然效能還不穩,成品率低得嚇人,但總算從“沒有”變成“有了”。
陳冬團隊就用這些寶貝疙瘩搭起換流閥的核心。
整個系統聯調那天,實驗室裡擠滿人。
電力部的劉部長和老周都親自過來。
“開始吧。”陳冬下令。
隊員合上電閘,縮微系統開始跑。
螢幕上代表功率和電壓的曲線穩穩當當。
“模擬A相單相接地故障!”陳冬冷靜地發出第二個指令。
一個隊員按下紅色按鈕,模擬最常見的雷擊短路。
螢幕上的電壓曲線瞬間掉下去,幾乎歸零!
在場所有電力工程師的心都提到嗓子眼。
這在真電網裡要是零點幾秒內控不住,整個電網就得完蛋!
就在這時,神蹟出現。
陳冬設計的“能量控制器”瞬間啟動。
只見螢幕上,代表控制器輸出的補償功率猛地衝上去,
像一隻看不見的大手拽住快要崩潰的系統。
電壓曲線在砸到谷底後被一股巨大的力量強行拉回來!
從出事到系統恢復穩定,整個過程不到0.2秒!
“我的天……”老周摘下眼鏡,
使勁揉自己的眼睛,不敢信眼前發生的一切。
他搞一輩子電網穩定,就沒見過這麼霸道、這麼快的控制效果。
陳冬那套聽著虛頭巴腦的“能量理論”竟然真有神一樣的威力。
劉部長激動地走上前,用力拍著陳冬的肩膀:“好小子!好樣的!
你這是為咱們國家的電力事業,立下天大的功勞!”
實驗室的成功,讓“光明”計劃的所有質疑聲全都消失。
林衛國力排眾議,立刻向大領導申請在西北戈壁無人區,
建一條五十公里長的特高壓直流輸電試驗段。
這無異於一場豪賭。
半年後,甘省和疆省交界的一片戈壁灘上。
一座座巨大的銀色鐵塔拔地而起,兩條比胳膊還粗的銀色導線,
在鐵塔間劃出漂亮的弧線,伸向遠方。
線路兩頭,是兩座充滿科幻感的換流站。
站內巨大的變壓器發出低沉的嗡鳴,
一排排紅色的閘流體閥組整齊排列。
陳冬和他的團隊,還有從全國抽調來的電力工程師們,
已經在這裡紮下營地兩個多月。
戈壁灘的環境惡劣到極點。
白天,地表溫度能把雞蛋烤熟;
晚上,氣溫又降到零度以下。
風沙一來,天昏地暗。
但沒有一個人叫苦。
所有人都憋著一股勁,
要親眼見證世界電力史上的一個奇蹟。