本報訊 近日，伊利諾伊理工大學Max McGraw能源電力工程與管理講席教授鐘慶昌博士成功當選美國科學促進會（AAAS）會士。這一殊榮不僅是對其二十余年深耕電力系統(tǒng)領域的高度認可，更標志著其首創(chuàng)的SYNDEM（同步自主電網(wǎng)）架構與虛擬同步機（VSM）技術體系，已被國際學術界公認為支撐全球電力系統(tǒng)未來發(fā)展的統(tǒng)一核心基礎。

美國科學促進會（AAAS）是全球規(guī)模最大的綜合科學學會之一，旗下出版國際頂級學術期刊《科學》。其會士評選傳統(tǒng)始于1874年，旨在表彰為所屬學科做出重大、深遠貢獻的科研工作者，是理工領域極具聲望的榮譽。據(jù)悉，2025年度全球共有449名科學家與工程師入選，其中工程領域僅36人。鐘慶昌教授因“融合自然科學同步機理與社會科學民主理念，首創(chuàng)SYNDEM架構；開創(chuàng)虛擬同步機（VSM）技術體系，推動電力系統(tǒng)革命性變革”而獲此殊榮。

長期以來，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)高度依賴通信鏈路與集中式管控，難以適應高比例新能源接入的發(fā)展趨勢。針對這一痛點，鐘慶昌教授首次構建了一套全新的電力系統(tǒng)工程范式——SYNDEM架構。該架構創(chuàng)造性地將自然科學中的同步機理與社會科學中的去中心化協(xié)同理念相結合，實現(xiàn)了海量異構分布式能源的自主同步運行。這意味著，未來的電力系統(tǒng)無需集中調控，也無需大規(guī)模通信配套，即可像自然界同步現(xiàn)象一樣自主協(xié)調，從根本上提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可擴展性與抗擾能力。

為了將理論落地，鐘慶昌教授開創(chuàng)性地提出了虛擬同步機（VSM）技術。他發(fā)明的“同步逆變器”作為第一代虛擬同步機，讓基于電力電子器件的變流器具備了傳統(tǒng)同步發(fā)電機的組網(wǎng)特性。隨后，他又提出了無鎖相環(huán)自同步控制方案與通用下垂控制，大幅提升了設備的魯棒性與互聯(lián)互通能力。目前，虛擬同步機技術已被全球電網(wǎng)運營方公認為維持高電力電子滲透率電網(wǎng)穩(wěn)定的核心技術。
 

從理論創(chuàng)新到產(chǎn)業(yè)落地，鐘慶昌教授打通了全鏈條的科研路徑。他擔任主席主導制定了全球首套面向電力電子主導型電網(wǎng)的權威規(guī)范——IEEE 2988-2024《虛擬同步機標準》，參與制定的成員來自通用電氣、西門子、ABB、英國國家電網(wǎng)等全球主流設備商與電網(wǎng)機構。此外，他還搭建了由108臺互聯(lián)實體變流器組成的智能電網(wǎng)實驗平臺，在貼近真實的硬件環(huán)境中完成了大規(guī)模試驗驗證，充分證明了系統(tǒng)級自主協(xié)同的可行性。

“這套技術終將在全球范圍大規(guī)模推廣。”美國能源部前副助理部長Michael Pesin對此評價道。業(yè)界普遍認為，隨著電氣化進程提速及人工智能催生電力需求的爆發(fā)式增長，電力系統(tǒng)正演變?yōu)榻尤霐?shù)百萬獨立主體的高度分布式網(wǎng)絡。鐘慶昌教授的研究不僅攻克了這一21世紀核心行業(yè)難題，更為全球電氣化提供了高韌性、高穩(wěn)定、可擴展的發(fā)展路徑。《紐約時報》資深記者Keith Schneider在評價這項成果時指出：“鐘博士的系列發(fā)明屬于跨時代突破性成果，足以推動整個電力行業(yè)邁入全新發(fā)展階段。”

對此，鐘慶昌教授表示：“這份榮譽印證了融合自然科學與社會科學以攻克電力系統(tǒng)核心難題的研究思路。虛擬同步機不僅是實現(xiàn)電網(wǎng)可靠運行的關鍵，更是通往能源公平與能源自主的重要技術路徑。”（高文）