弘揚科學家精神｜初心如磐勇攀能源電力科技高峰

3月17日，國網電力科學研究院（南瑞集團）牽頭的電力行業領域重大問題難題“基于數字孿生電網的新型電力系統運行控制技術路徑研究”咨詢項目驗收會在江蘇南京召開，中國工程院院士薛禹勝作為專家組長參會，為項目深化完善提供技術支持。

國網電力科學研究院名譽院長、我國穩定性理論及電力系統自動化專家薛禹勝長期從事電力系統穩定控制與能源電力轉型研究，開創了時變非線性運動系統穩定性量化理論，發明了擴展等面積法（EEAC）理論與算法，主持研發了中國獨有、全球引領的大電網停電防御體系（WARMAP），為我國電力系統安全運行奠定了堅實技術基礎。近年來，薛禹勝提出“能源的信息-物理-社會系統（CPSSE）框架”，開創了多學科交叉融合的能源安全研究新范式，為國家、地區以及能源企業的低碳轉型提供科技支撐。他提出整體還原論（WRT），持續探索復雜系統時空機理的量化分析與控制方法，并已成功應用于科技創新、企業管理、人才培養等相關領域。

▲薛禹勝院士工作照

數十年來，薛禹勝胸懷“電力報國”使命，心系我國大電網安全，在電力系統穩定控制、電網安全防御等領域持續攻堅，為實現高水平科技自立自強作出了卓越貢獻。1995年，薛禹勝當選中國工程院院士。他曾獲1978年全國科學大會獎，國家科學技術進步獎一等獎1項、二等獎3項，國家技術發明獎二等獎2項，何梁何利基金科學與技術進步獎，被授予“國家電網有限公司科技功勛人物”榮譽稱號。

潛心研究實現理論突破

上世紀七八十年代，我國電力系統在穩定性和安全性方面面臨巨大壓力。1978年，37歲的薛禹勝考入水利電力部南京自動化研究所攻讀碩士學位。畢業后，他將電力系統大擾動穩定性量化問題這一當時世界級的難題作為主攻方向。

1985年，薛禹勝遠赴比利時列日大學求學。當時，學術界普遍研究李雅普諾夫穩定性理論。在大量仿真驗證后，薛禹勝敏銳發現這一方法在復雜電力系統應用中的局限性。

在深入思考和反復驗證基礎上，薛禹勝大膽質疑，創新提出“軌跡動力學”方法，將觀察空間與積分空間相分離，在仿真軌跡中提取穩定性量化指標。為驗證想法，他經常在學院公用終端室排隊使用僅有的一臺計算機，探索并綜合數值積分和等面積法（EAC）的優點，不斷用算例進行優化，最終創立了擴展等面積法（EEAC）。這一方法至今仍是國際上唯一得到理論證明并實現工程應用的電力系統穩定性量化分析法。

▲薛禹勝（左一）與團隊技術人員討論擴展等面積法（EEAC）

EEAC從提出到推廣再到被學術界接受，經過了漫長而艱辛的歷程。回國后，薛禹勝帶領一支由年輕科研人員組成的攻關團隊，不斷改進EEAC的精度。他先后撰寫100余篇論文，真實記錄整個研究過程，修正前期假設中的不足，并大力推動EEAC理論在國內外工程實踐領域應用。1996年，該技術榮獲國家科學技術進步獎一等獎。

20多年來，薛禹勝不斷拓展EEAC理論邊界，先后提出大小穩定統一分析理論、直流換相安全性量化分析方法等一系列重要理論和方法。

不懈攻關守護大電網安全

上世紀90年代初，隨著三峽輸變電工程、“西電東送”、跨區聯網等重點工程相繼建成，我國電網規模不斷擴大，對電網安全穩定運行提出更高要求。為保障重大工程順利投運，國家啟動了一批關鍵技術研發項目。薛禹勝建議開展三峽電網安全控制研究，這一課題被納入“八五”國家重點科技攻關項目。

薛禹勝充分利用EEAC快速定量分析和深刻反映穩定機理的獨特優勢，提出“在線預想計算，實時匹配”的自適應緊急控制框架，研制出全模型穩定性定量分析軟件及控制系統，為確保大電網安全提供了堅實技術保障。

此后，薛禹勝帶領團隊持續攻關，先后研制5代具有完全自主知識產權的電網安全穩定控制裝備。這些裝備成為我國電網的“全天候安全衛士”。

▲薛禹勝在系統保護實驗室指導科研人員開展科研攻關

2003年，北美發生“8·14”大停電事故。不到一個月，薛禹勝便發表論文《綜合防御由偶然故障演化為電力災難——北美“8·14”大停電的警示》，在國際上首次提出停電防御框架概念。在此基礎上，他組織研發了WARMAP系統。該系統被認定為首批國家自主創新產品，獲2012年國家科學技術進步獎二等獎。薛禹勝因此被稱為“停電防御框架的總設計師”。

甘為人梯推動科研創新

薛禹勝認為，人的一生時間有限，要在有限的時間內發揮最大的價值，就一定要做正確的事。他不追熱點、不在意成果產出的快慢，而是堅定地朝既定目標前行。

2017年，薛禹勝在國際頂級期刊提出“能源的信息-物理-社會系統（CPSSE）框架”，開創了這一跨學科研究領域。

國家電網公司提出加強基礎性、前瞻性研究，提高原始創新能力。薛禹勝牽頭申報了“能源轉型中電網主動支撐研究”專項，在CPSSE框架下系統制定了電網主動支撐能源轉型研究的“十年六階段”（2019-2029）長線技術規劃。該專項之后被命名為“‘雙碳’變革中電網主動支撐研究”，為實現“雙碳”目標提供科技支撐。

2021年，薛禹勝響應國家“強化企業創新主體地位”的政策號召，牽頭12所高校聯合開展CPSSE研究，主動分享科研經驗，構建起開放協作的科研生態圈。

▲薛禹勝為青年科研人員授課

2022年，81歲的薛禹勝總結數十年研究經驗，提出整體還原論（WRT）。此后，他在公開學術平臺作了50余場報告，每一次報告都不斷深化新的觀點，并毫無保留地與學術界分享。

在科研工作之余，薛禹勝甘為人梯、獎掖后學，十分重視科研團隊建設和青年人才培養。自1987年回國創立EEAC小組以來，他培養了近百名碩博士研究生，相關研究團隊逐步發展壯大，目前已形成由科研與產業人員組成的300余人的創新團隊。多年來，薛禹勝與夫人潘正玨女士累計向高校捐資近千萬元，設立“薛禹勝教育基金”，用于獎勵優秀學生、支持學科發展和人才培養。

從理論突破到跨學科探索，從科研創新到人才培養，薛禹勝一直活躍在科研一線，以執著與堅守詮釋科學家精神，為加快實現能源電力高水平科技自立自強、建設能源強國貢獻力量。

內容來源：國家電網有限公司官方網站