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形貌,還能通過計算機仿真模擬預測電弧的產生、發展和熄滅整個過程。
小李:那研究它的形態有什么意義嗎?
張工:電弧是開關的核心技術,只有摸清楚它的“脾氣”,我們才能研發出性能優異、世界領先的開關產品......
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,現任平高集團智慧能源技術研究院基礎技術研究所副所長。
攻克電弧仿真卡脖子技術 勇攀超特高壓科技高峰

高壓開關是智能電網、新型電力系統發展中最重要的裝備之一,對電網的安全運行起到至關重要的作用。由于開關設備在開斷和關合電流時會產生電弧,如果不能在幾十毫秒內熄滅電弧,出現開關開斷失敗,那么將對電網造成極大危害。由于技術難度較大,截至本世紀初,國內一直未掌握高壓開關設備電弧開斷核心技術,相關技術一度成為關鍵卡脖子難題。
面對前所未有的挑戰,張豪所在的團隊專注于電弧基礎技術研究,在仿真和基礎測試領域默默耕耘,歷經十余年攻堅克難,逐個攻克了多物理場耦合、高溫、高壓、強電磁干擾環境測試等數個難題,實現了從“跟跑” 到“并跑”再到“領跑”的重大突破,獲得了多項具有國際領先水平的創新性成果和產品,填補了國內外研究空白。公司也逐步掌握了高壓開關電弧開斷核心技術,自主研發設計的滅弧室全部替代了進口,大幅降低了產品成本。張豪本人也曾多次代表平高的多物理場仿真團隊,在行業國際會議中宣講,充分展現了公司的硬核實力。
大力推廣仿真技術 助力提升公司數字化研發水平
隨著公司產業的迅速發展,產業單位的仿真需求逐漸增加,張豪及其研發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,研發團隊認真分析原因,廣泛進行技術調研,對標航空、汽車行業先進經驗,決定在公司范圍內建設仿真云平臺、開發部署通用的仿真APP。
在公司各級領導的大力支持下,歷經5年時間,張豪及其團隊成功搭建國內首個高壓開關行業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,固化仿真經驗和流程,開發了50余個高壓開關仿真APP,并基于云計算技術,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2094次,累計服務時長達到3992小時(截至2024年4月)。未來,仿真平臺將根據需求持續升級擴建,為公司科技創新和信息化水平提升提供動力源泉!
他說:“每一個行業的科技進步都不僅是冷冰冰的機器和數據,背后也許是一個個有血有肉、敢于探索和迎接挑戰的人和故事。”正是因為有了這樣的科技工作者,我們的行業才能不斷進步,我們的社會才能不斷發展。在這個充滿挑戰的時代,讓我們以勞模為榜樣,不畏艱難,勇往直前,激發自己的奮斗精神,共同迎接每一個充滿挑戰的明天,為科技進步貢獻自己的力量。