施世鸿：勇攀特高压技术高峰 开拓数字电网新领域

文/杨楚瑜

[导语]

曾经一腔热血让他选择在电力行业深耕，缘分让他在广东一路前行。十余年里，中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司（以下简称“广东院”）电网工程公司副总经理、正高级工程师施世鸿从“台下”走到“台上”，从刷新科室纪录到挑战世界之最，带领电网数字孪生技术实现从0到1再到N 的跳跃……一路上，施世鸿也犹如电力般迸发出莫大能量，推动着他赓续探索向前。

［人物简介］

施世鸿，中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司电网工程公司副总经理、正高级工程师。获省部级科技进步奖特等奖2项，一等奖3项，二等奖3项，参与编制国家标准2项，获授权发明专利22件、实用新型专利33件，发表论文20篇；获2019年度广东省国资委“优秀共产党员”称号、2021年度中国电力优秀青年科技人才奖、2022年度工程建设科技创新人才“万人计划”—— 青年拔尖人才奖、2023年广东“最美科技工作者”称号。

施世鸿在±1100kV昌吉换流站现场

施世鸿（后）在粤港澳大湾区中通道直流背靠背工程现场

从一个观察到一腔热血

2002 年，施世鸿结束高考，面临大学志愿的填报。

“那时候国家比较缺电，我想电力行业将来会有比较大的发展。”当时，中国很多地方存在拉闸限电的情况。对于这一现象的观察，施世鸿从中看见了社会所需，窥见了电力行业的发展前景。那年夏天，他如愿进入西安交通大学电气工程学院。

进入大学后，对电力专业知识的愈发深入学习，施世鸿愈加沉浸其中。不同于一般商品有仓库提供存储，电能难以大规模存储，它的生产、输送、分配和使用需同时完成，实时消耗。“所以说电力系统非常复杂。”对于这一世界上最复杂的人工系统，施世鸿非但不觉畏惧，反而饶有兴趣。直到毕业前夕，一段经历给他留下了至今难忘的印记。

本科毕业设计，施世鸿做预想事故选择方面的课题，相当于对整一张大电网的网络拓扑，假定一系列故障，对剩余电网的潮流和电流电压分布等方面进行计算。“当时我用的是我们系一位老师发表的论文中所写的方法计算，在此基础上自己编了一个程序做等值计算，最后算下来我发现文章中的结论不完全适用。”得到意料之外的结果，施世鸿心情忐忑，他带着自己的计算结果找到导师，如实反馈仿真中发现的问题。“没想到导师非常认可我的成果，同时鼓励我去创新、保持质疑。导师和我进一步分析并与该论文的老师一起探讨，找到了该方法适用的边界条件，最后顺利完成了毕业设计。”毕业答辩上，施世鸿再次获得老师们的肯定，并且他的作品获得了全校优秀毕业设计称号。

老师的学者风范和创新精神给予了施世鸿莫大触动，内心的热忱与一腔热血也让他决定继续在电力领域深耕。本科毕业后，施世鸿前往浙江大学攻读研究生。

从刷新科室纪录到挑战世界之最

“我觉得广东是一片热土，发展理念好，经济有活力。”2008年，施世鸿研究生毕业，脚步来到广东院。

“刚进广东院的时候，我只是一个普通的设计员。我记得当时科室主任说我图纸做得又快又好，一度刷新科室纪录。”如今已走到“台上”的施世鸿，回想起曾在“台下”的自己，往事历历在目。“现在我给很多新员工讲课、培训，回想起若干年前自己也像他们一样坐在那里。”十五年的青葱岁月转瞬即逝，靠着一步步扎实的脚印，施世鸿如今已是电网工程公司副总经理、正高级工程师。

最初，施世鸿刷新了科室纪录。后来，他致力于特高压直流、柔性直流、能源互联网、数字电网领域的科技研究和工程应用，一路挑战“世界之最”。

2015年，施世鸿前往新疆，担任世界电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远的±1100kV昌吉-古泉特高压直流输电工程送端昌吉换流站直流场的设计总工程师。“在这之前最高的是±800kV，±1100kV 的电压以前都是在实验室里才有，工程里是没有的。”当时正值冬天，温度低、风沙大。“我记得当时零下三十多度，手机拿出来没几下就死机了。在这种恶劣环境下，电力设备要升到如此高的电压等级，还要考虑如何承受低温和风沙，挑战是蛮大的。”

面对首次将直流电压提高到±1100kV 等级、设备制造难度大、无工程先例可循的困难与挑战，前后经历近四年的时间，施世鸿带领设计团队一路披荆斩棘，出色地完成了世界首个±1100kV 直流场的研究设计，经过严密论证、大胆创新，提出L 形户内直流场创新设计，使设备对地距离大幅减小，不受风沙、雨雪、低温等环境影响，大幅降低设备制造难度，降低工程造价；论证提出平波电抗器汽车吊装方案，取消行车，使户内直流场建筑变成轻型厂房，减少结构用钢量30%以上；研究采用户内直流场智能巡检系统，实现机器人智能巡视、无人化运维。以上创新经过了工程验证，减少工程投资数千万元。

同时，施世鸿也担任多个国家级重大项目的设计总工程师，带领设计团队在珠海唐家湾建成了世界首例±10kV、 ±375V、±110V 多电压等级多端交直流混合配电网，首次创新应用了IGCT 交叉钳位柔直换流阀、三端口直流断路器等7项世界之最。

带领电网数字孪生技术“从0到1到N”

2020年年初，数字孪生技术已在航空、医疗等行业开始应用，而电网行业还应用甚少，电力设计单位几乎没有开展这方面的工作。“当时国家已经提出‘数字中国’，广东也提出了‘数字广东’的一些政策。”时任广东院变电部部长的施世鸿，敏锐地察觉到电网数字化的发展前景。尽管当时生产任务非常饱和，但施世鸿果断从部门抽取两名技术骨干，领衔组建3人数字电网小组，专职开展数字孪生技术的研究。

前半年，施世鸿与其团队基本停留在查资料、看报告阶段，未得要领。“前期还停留在探索阶段，后面我们开始思考，这件事为谁而做？有没有价值？思路就开始清晰了。”施世鸿与其团队意识到，对于产品的需求，应该是用户最有发言权。于是他们转向与供电局的生产管理部门和基层班组进行深入交流，经过一系列调研，最终将数字孪生的重点落脚到聚焦运维的提质增效中，利用云大物移智链等数字技术，最大限度地实现机器代人，提升工作安全、质量和效率。

经过挖掘需求与痛点，结合三维建模与数据融合，施世鸿深入思考后提出运维平台、管理平台、仿真平台和知识平台四个定位，以提升运维效率和质量，赋能管理，解放操作层，支撑管理层，并且利用数字孪生提供强大仿真算力，依托数字孪生融合各阶段数据，打造知识平台库。

“这就像爬山一样，山很高，一下子肯定跳不上去，得一步步走上去。”经过近一年的开发和调试，施世鸿与其团队创新打造了首个与物理电网完全映射的数字孪生换流站，在粤港澳大湾区中通道直流背靠背工程成功应用，获得业界高度认可，开发的变电数字孪生系统在多个电网工程中获得推广，广东院的数字电网业务也迎来了蓬勃发展。

此后，施世鸿带领团队相继开发一系列数字孪生项目，数字电网小组从最初的3 人发展到目前的20 余人，实现了“从0 到1 再到N”的跳跃。

“我觉得这个行业给我更多的是一种内在的成就感，我觉得做事情带劲！”如今，已过而立之年的施世鸿仍怀有年少时的铮铮热忱，内心的充盈让他更加笃定前行。