电力设备运行安全是电力系统安全稳定运行的重要保障，而在电力系统事故中，由绝缘损坏导致的设备故障占比高达30%。因此，研究绝缘材料的劣化过程和损坏机理以改善绝缘特性，已成为电力系统特别是高电压与绝缘技术领域的重要研究方向。然而，随着电力系统运行电压、容量的进一步提高以及与能源互联网的交叉融合，新一代电网属性对输变电装备绝缘设计提出了空前挑战，原实现手段的局限性也逐渐显现出来，这使得传统以实验为主的高电压技术学科框架面临新的转型，而趋向于定量化的理论体系构建和仿真技术拓展。近来有专家提出“计算高电压工程学”的概念，笔者认为其研究范畴可综合电气科学、量子力学、材料物理和计算化学等多个交叉学科的定量解析技术手段，利用电子计算机和离散化数值方法对高电压工程的科学技术问题进行数值模拟和分析，从而形成新的交叉学科分支，如图1 所示。就该分支的基本要素而言，目前主要由以分子模拟为代表的微观机理仿真、以多物理场模拟为代表的介观机制仿真以及以电磁暂态分析为代表的宏观特性仿真等构成。
20 世纪八九十年代以来，随着计算机技术的快速发展，利用计算机构建分子模型以模拟分子结构、动态行为以及分子体系物化性质的“ 分子（Molecular Simulation）”辅助实验仿真技术，成为继实验方法、理论方法之后的第三个重要科学方法，对未来科学和技术的发展，将起到越来越重要的支撑作用。计算机分子模拟与实验方法和理论方法不同，它是在实验基础上根据基本原理构筑起一套模型与算法，从而计算出合理的分子静态结构并模拟分子体系的动态行为。分子模拟法可以模拟现代物理实验方法尚无法考察的物理现象和物理过程，从而发展出新的理论。分子模拟还可研究化学反应的路径、过渡态、反应机理等问题，代替以往的化学合成、裂解反应、结构分析、物理检测等实验手段，进而实现短周期、低成本的新材料设计。
在高电压与绝缘技术领域，利用分子模拟技术仿真计算绝缘系统在特定温度、电场等工况下的反应过程，从微观机制角度揭示绝缘材料的劣化与损坏过程，可为工程化的大尺度应用提供不可或缺的理论基础与技术方法，同时也能从分子层面为特殊材料的研发提供理论支撑。
更多详细内容请见附件
分子模拟技术在高电压绝缘领域的应用进展_李庆民.pdf
20 世纪八九十年代以来，随着计算机技术的快速发展，利用计算机构建分子模型以模拟分子结构、动态行为以及分子体系物化性质的“ 分子（Molecular Simulation）”辅助实验仿真技术，成为继实验方法、理论方法之后的第三个重要科学方法，对未来科学和技术的发展，将起到越来越重要的支撑作用。计算机分子模拟与实验方法和理论方法不同，它是在实验基础上根据基本原理构筑起一套模型与算法，从而计算出合理的分子静态结构并模拟分子体系的动态行为。分子模拟法可以模拟现代物理实验方法尚无法考察的物理现象和物理过程，从而发展出新的理论。分子模拟还可研究化学反应的路径、过渡态、反应机理等问题，代替以往的化学合成、裂解反应、结构分析、物理检测等实验手段，进而实现短周期、低成本的新材料设计。
在高电压与绝缘技术领域，利用分子模拟技术仿真计算绝缘系统在特定温度、电场等工况下的反应过程，从微观机制角度揭示绝缘材料的劣化与损坏过程，可为工程化的大尺度应用提供不可或缺的理论基础与技术方法，同时也能从分子层面为特殊材料的研发提供理论支撑。
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大规模风电汇集地区
基于虚拟阻抗的双馈
