“夏天一到，大家的命都是空调给的。”这句网络用语，表面上在说空调有多重要，实际上却反映出人们对电的高度依赖。用电，已经成为国家的基本保障，家家户户的日常需求。
作为世界上容量最大、电压等级最高、风光水等可再生能源接入最多的巨型电网，我国电网的正常运行本身就是一件了不起的事。
要知道，我国幅员辽阔。电网要覆盖东西、贯通南北，从极寒到极热、从湿冷到干热，从盆地到高原、跨越大江大河，还会不时遭遇强台风、泥石流等各种自然灾害。在这样复杂的情况下，如何保障大规模电能安全、高效、经济地生产、传输、分配和使用，是一个巨大的系统工程。
清华大学电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室（以下简称“实验室”），就是保障我国电力能源“大动脉”这一系统工程安全、高效运行的杰出机构之一。
无论是国家基础前沿研究，还是行业关键技术难题攻关，抑或是为国家能源电力发展建言献策，他们一直都在，以中流砥柱的姿态。
创团队，立格局
1989年，原国家计划委员会批准清华大学“电力系统及大型发电设备安全控制和仿真”国家重点实验室立项。
学校非常重视国家重点实验室的建设，由老校长高景德先生亲自担任首届学术委员会主任。实验室由清华大学电机系与热能系共同筹建，1995年10月17日通过国家验收，正式对外开放运行，是我国电气工程领域首批国家重点实验室。
“对于工程类的实验室，任何一项重大成果的取得，都需要长期坚持不懈地潜心研究，也需要对技术发展的敏锐分析与判断。”他们总结自身优势，选择扎根我国电力系统和能源领域的关键方向，以包括电能生产、传输、分配、使用、存储以及与其它形式能源相互转换在内的广义电力系统作为研究对象，致力开展“顶天立地”的科学研究与工程应用。
所谓“顶天”，即紧密围绕国家电力能源领域重大需求，积极承担国家基础研究与前沿课题，在前瞻性研究中收获原创性成果；而“立地”则是扎根一线，着力攻克制约行业发展的关键技术难题，服务电力、电工行业创新发展和技术进步。
面对能源安全与气候变化的严峻挑战，面对国家建设清洁低碳、安全高效能源体系的宏伟目标，面对电力能源领域的老问题、新挑战，他们始终保持高昂的斗志。
他们将自己要承担的任务分成了两大块：电网侧和电源侧。前者重安全高效，保障现有电网的系统安全和设备安全，是实验室的传统研究核心及优势；后者以清洁低碳为目标，主要开展可再生能源的并网消纳、传统发电的清洁转型，以及多类型能源的互联互通，是实验室的新研究方向。正所谓，一手抓优势，确保当下；一手抓前沿，锁定未来。
在卢强、韩英铎、倪维斗三位院士的长期带领下，在国家973、国家自然科学基金重大项目及企业横向项目的帮助下，在学术委员会的指导和依托单位的支持下，实验室历经20多年的创新和发展，取得了多项响当当的创新型成果并成功应用，为我国清洁低碳、安全高效能源新体系的建立健全作出了突出贡献。
电网侧，安全高效
保障电网系统与设备安全，是一个永恒的难题。遇到中国的巨型复杂电网，任务更加艰巨。
扎实“立地”，围绕电网的安全高效运行，实验室所开展的工作都非常实际，成果也特别具有应用价值。
针对我国大区电网互联、能源基地大容量远距离输电过程中，容易发展低频和次同步等机电振荡事故的问题，他们研发了大型互联电网机电振荡分析与控制技术并成功应用。
成果应用于南方电网广域多回直流控制，将西电东送交流通道输电能力提升了15%；应用于内蒙古上都电厂，彻底解决振荡和出力问题，使其年新增电力销售10亿元；相关成果广泛应用于大部分省级电网，部分关键装备市场占有率超过70%。
值得一提的是，实验室的成果还实现了国际输出，在国际竞标中战胜了美国通用电气，成功在英国Hunder ston核电站应用，随后还应用到了印度KMPCL电厂。
针对超特高压线路输送距离长，易和短路电流混淆，保护区分难；配电线路单相接地电流微弱，检测困难等新老难题，他们在继电保护上下功夫研究。
项目最终实现了电力线路行波保护技术，解决了超特高压线路和配电线路保护难题。相关成果已由国电南京自动化股份有限公司等实现产业化，广泛应用于各省区涵盖10kV~1000kV多电压等级的电力、航天等多行业领域，近3年正确动作率达100%。
针对输电线路的污秽闪络和雷击闪络等电网安全运行重大威胁，创新性地提出闪防治关键技术，研制出可在污秽地区长期使用的新一代复合绝缘子；提出雷击风险分析与防护方法，并主导制定了CIGRE防雷导则；同时首创接地降阻关键技术，实现高效降阻。
成果广泛用于我国全部特高压工程，其中新一代复合绝缘子用量占全部特高压绝缘子数70%以上；接地降阻技术用于28省区各种电压等级的200余条交直流线路和1500余个发电厂站。推广以来，超/特高压线路雷击停运率下降50%，线路污闪跳闸率下降2个数量级，经济效益显著。
同时，实验室基于这一成果牵头制订了CIGRE导则、IEEE标准、国家标准各1项，正牵头修订2项IEC标准，为能源电力行业的规范化发展提供了技术支撑。
实验室研发的能源互联网云仿真平台CloudPSS
电源侧，提质增效
有数据显示，2017年，我国可再生能源发电量占全部发电量的26.4%，全年弃水电量515亿千瓦时，水能利用率在96%左右；弃风电量419亿千瓦时，弃风率12%，同比下降5.2个百分点。
这已经是在各方努力下有所改观的数据。“弃水弃风弃光”问题伴随可再生能源的大规模开发而出现，已成为对清洁能源投资的极大浪费。大规模可再生能源的可靠消纳，已是我国能源行业将长期面临的重大挑战。
实验室在这方面开展了深入的基础理论与关键技术研究。
在灵活性资源挖掘方面，提出需求侧灵活资源不确定性分析理论，为大规模灵活性资源参与电网调控提供了理论基础。提出灵活性资源市场交易理论，解决了电力市场信息不对称环境下灵活性资源的精准定价难题。
在电网调度控制方面，提出新能源电力系统工程博弈论，为电力系统不确定性优化控制提供了统一研究框架。提出自律协同有功调度和电压控制技术，解决了可再生能源高比例接入下的电网运行控制难题。
市场技术支持系统和有功调控系统在东北大区电网和11个省级电网应用，东北电网年均减少弃风电量14亿度。电压控制技术应用于国内全部13个大型风光基地，闭环控制了全国一半以上的集中并网风光发电，三北风电基地电压波动率平均下降31%，开端良好。
如果能源电力行业的提质增效是一架马车，可再生能源消纳和传统电力的清洁转型就是马车的两个车轮。
煤电作为我国电力的主体能源，在接下来很长一段时间很难改变。如何帮助传统电力实现提质增效、清洁生产，同样重要。他们将目标锁定在了循环流化床技术。
这项近20年才发展起来的洁净煤燃烧技术，在燃用低热值燃料和低成本污染控制上有独到之处，是近年传统煤电行业的重大技术需求之一。提高循环流化床发电效率的重要途径之一，就是大型化及高参数化，但面临不少技术挑战。
为此，实验室开展了深入细致的研究，最终建立了全工况超临界循环流化床动态数学模型，研发出为运行优化提供关键参数的测量技术，及基于电站机理数学模型及运行大数据的性能监测与优化模型，解决了现实所需。
目前，应用了这些创新理论与技术的世界首台600MW超临界循环流化床电站仿真机，已经在四川白马电站运行多年，培训了多批运行人员；基于该技术研发的多项设备，在多家电力企业也得到了推广和应用。
此外，还实现了LIBS煤质分析设备的出口，这是我国首次以专利许可的方式向国外该领域龙头企业实现技术输出。
装置上电试验
非补燃式压缩空气储能
善布局，锁定能源互联网
近年，以能源互联网为代表的多领域交叉新技术蓬勃兴起，多能互补、源荷互动、高效低成本储能等关键技术亟待突破。
在具体内涵和技术框架体系仍在探索与形成的过程中，谁能先人一步实现关键技术突破，谁就有可能成为未来“游戏规则”的制定者。实验室在这方面，是先行者。
早在2013年，他们就积极布局，申请相关项目开始研究，至今已批准相关自主研究课题12项、开放课题4项。
2014年，他们发起组织香山科学会议，旨在引起学术界关注，凝聚共识。
他们积极推进能源互联网上升为国家战略，将能源互联网写入能源“十三五”规划，主导编写了“互联网+”智慧能源发展战略纲领性文件。
2017年，发起并主办首届IEEE能源互联网与能源系统集成会议，推进国际合作。
不要小看这些软性工作的能量，他们的努力成果都体现在了能源互联网、电力体制改革等领域多项政策文件的出台中，他们已成为影响国家政策制定的团队。
而在硬核心——重点领域的技术和装备研发上，他们同样没有懈怠。
在关键设备的研发方面，已在电热耦合、能量路由器、非补燃式压缩空气储能、高温电制气系统等多能协同的能量存储和转化设备方面取得了可喜的进展和突破。
在支撑平台开发方面，也已成功开发了区域/园区能量管理云平台IEMS、能源大数据分析云平台，以及云端能源互联网仿真云平台、在线集中竞价的电力交易平台等，并开始试点应用。
同时，他们也在积极推动示范工程建设，深度参与雄安新区、四川天府、广州开发区等能源互联网规划设计，让能源互联网研究成果及时落地。
初心不忘，西东已明
负责国家自然科学基金重大项目2项、牵头国家科技部973计划项目3项；承担横向项目416项，服务对象覆盖全国各大电网和五大发电集团，多项关键技术在电力电工行业广泛应用，获得国家科技进步特等奖1项、一等奖1项、二等奖9项，省部级一等奖33项。
负责或参与“十二五”智能电网重点专项、“十三五”智能电网重点研发计划的专项规划、实施方案、申报指南及国家2030智能电网重大项目可行性论证和实施方案等重要文件的编制工作和项目管理，全程主导编写国家能源互联网纲领性文件《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》，深度参与《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》的制定和讨论……
以基础前沿研究或需求导向技术为基础，或为企业提供关键技术支持，或为国家重大战略决策提供智力支撑，近30年的持续投入，稳固了清华大学电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室高水平研究基地的地位。
而在多元化人才培养基地与国际化学术交流基地的建设方面，实验室同样取得了不俗的成绩。
实验室在科技部评估中两次获得优秀，所依托的清华大学电气工程学科、动力工程与工程热物理学科也在全国学科评估中屡获第一，并在2017年获得A+。
他们积极探索基于互联网思维的学科交叉和人才培养新模式，持续引领学科发展和教学改革，开拓能源互联网学科新方向。
他们打造了以IEEE Fellow、IET Fellow和两院院士、国外院士、长江学者、杰青等为核心研究力量的，结构匹配、梯队合理的高水平研究队伍，以40岁以下研究骨干为核心技术负责人，承担60%以上国家级任务。
他们形成了“价值塑造、能力培养、知识传授”的三位一体培养模式，培养出大批优秀青年人才。
近5年来，他们承担国际合作项目87项，举办重要国际会议18场，邀请国际及境外专家来访年均超过100人次，使实验室成为国内外实质性科研合作、学术交流、联合人才培养的平台。同时，他们与IET、中国电科院合作创办了全球首本高电压英文期刊《High Voltage》，另有66人次在国际刊物担任主编、编委等职，实现了国际学术话语权的提升。
“紧扣国际学术前沿与国家电力行业的重大需求，打造电力能源领域的高水平研究基地、多元化人才培养基地、国家化学术交流基地，引领我国电力能源相关学科领域的发展方向。”这一筹建之初就确立的总体目标，正慢慢实现。
不忘初心，因初心自在；无问西东，因西东已明。
