小李:張工,百萬伏斷路器的電弧真的能“捕捉”到嗎?
張工:沒問題,我們不僅能夠拍攝到電弧的動態(tài)形貌,還能通過計算機仿真模擬預測電弧的產(chǎn)生、發(fā)展和熄滅整個過程。
小李:那研究它的形態(tài)有什么意義嗎?
張工:電弧是開關(guān)的核心技術(shù),只有摸清楚它的“脾氣”,我們才能研發(fā)出性能優(yōu)異、世界領(lǐng)先的開關(guān)產(chǎn)品......
張豪,男,回族,碩士研究生,高級工程師,河南省平頂山市人,1987年5月出生,現(xiàn)任平高集團智慧能源技術(shù)研究院基礎(chǔ)技術(shù)研究所副所長。
攻克電弧仿真卡脖子技術(shù) 勇攀超特高壓科技高峰

高壓開關(guān)是智能電網(wǎng)、新型電力系統(tǒng)發(fā)展中最重要的裝備之一,對電網(wǎng)的安全運行起到至關(guān)重要的作用。由于開關(guān)設(shè)備在開斷和關(guān)合電流時會產(chǎn)生電弧,如果不能在幾十毫秒內(nèi)熄滅電弧,出現(xiàn)開關(guān)開斷失敗,那么將對電網(wǎng)造成極大危害。由于技術(shù)難度較大,截至本世紀初,國內(nèi)一直未掌握高壓開關(guān)設(shè)備電弧開斷核心技術(shù),相關(guān)技術(shù)一度成為關(guān)鍵卡脖子難題。
面對前所未有的挑戰(zhàn),張豪所在的團隊專注于電弧基礎(chǔ)技術(shù)研究,在仿真和基礎(chǔ)測試領(lǐng)域默默耕耘,歷經(jīng)十余年攻堅克難,逐個攻克了多物理場耦合、高溫、高壓、強電磁干擾環(huán)境測試等數(shù)個難題,實現(xiàn)了從“跟跑” 到“并跑”再到“領(lǐng)跑”的重大突破,獲得了多項具有國際領(lǐng)先水平的創(chuàng)新性成果和產(chǎn)品,填補了國內(nèi)外研究空白。公司也逐步掌握了高壓開關(guān)電弧開斷核心技術(shù),自主研發(fā)設(shè)計的滅弧室全部替代了進口,大幅降低了產(chǎn)品成本。張豪本人也曾多次代表平高的多物理場仿真團隊,在行業(yè)國際會議中宣講,充分展現(xiàn)了公司的硬核實力。
大力推廣仿真技術(shù) 助力提升公司數(shù)字化研發(fā)水平
隨著公司產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)單位的仿真需求逐漸增加,張豪及其研發(fā)團隊有限的人力難以提供全面的仿真支持。面臨人力和需求的矛盾,研發(fā)團隊認真分析原因,廣泛進行技術(shù)調(diào)研,對標航空、汽車行業(yè)先進經(jīng)驗,決定在公司范圍內(nèi)建設(shè)仿真云平臺、開發(fā)部署通用的仿真APP。
在公司各級領(lǐng)導的大力支持下,歷經(jīng)5年時間,張豪及其團隊成功搭建國內(nèi)首個高壓開關(guān)行業(yè)多物理場耦合仿真平臺,建立具備560核心并行計算能力的超算中心,集中部署管理公司硬件和軟件等信息化資源。進而以該平臺為載體,固化仿真經(jīng)驗和流程,開發(fā)了50余個高壓開關(guān)仿真APP,并基于云計算技術(shù),在仿真平臺上建立仿真APP庫。仿真APP降低了仿真門檻,覆蓋電、磁、熱、力等典型仿真場景。用戶通過遠程瀏覽器登錄即可便捷訪問仿真APP,快速進行復雜的多物理場耦合仿真。
仿真平臺建成投運以來,已為公司十六個單位提供了支撐,仿真APP累計提供仿真服務(wù)2094次,累計服務(wù)時長達到3992小時(截至2024年4月)。未來,仿真平臺將根據(jù)需求持續(xù)升級擴建,為公司科技創(chuàng)新和信息化水平提升提供動力源泉!
他說:“每一個行業(yè)的科技進步都不僅是冷冰冰的機器和數(shù)據(jù),背后也許是一個個有血有肉、敢于探索和迎接挑戰(zhàn)的人和故事。”正是因為有了這樣的科技工作者,我們的行業(yè)才能不斷進步,我們的社會才能不斷發(fā)展。在這個充滿挑戰(zhàn)的時代,讓我們以勞模為榜樣,不畏艱難,勇往直前,激發(fā)自己的奮斗精神,共同迎接每一個充滿挑戰(zhàn)的明天,為科技進步貢獻自己的力量。