三维协调：更安全、更稳定、更经济
在1992年开发出国内第一套EMS应用软件并率先在东北电网投入运行以来的近20年里，张伯明带领他的团队一方面坚持不懈地致力于对EMS性能的不断完善，扩大推广其应用面，另一方面，积极探索相关的新理论，开发新技术，力争在为电网的安全、稳定、经济运行方面探索出新方法、找到新途径。
EMS，即能量管理系统，被张伯明称为电网控制中心的“大脑”，可高度智能化地帮助调度人员调控电网，避免发生事故，确保电网的安全、稳定、经济运行。
EMS的发展在世界上已有40多年的历史，在中国也有20多年的历史。随着电网的不断发展，电网运行在空间、时间、控制目标三个方面表现出的复杂性日益增加，而传统EMS对电网的调度控制在这三个方面缺乏良好的协调。“2003年发生的震惊世界的美加大停电，暴露出了传统EMS在三维协调上存在严重问题，急需改造和发展。”张伯明举例说。
通过长期的研究和反复论证，张伯明带领他的团队独创性地提出了“三维协调的新一代电网能量管理系统”的新概念和体系结构，并提出了实现三维协调的有效方法。
张伯明介绍，空间维度的含义是对各个区域电网进行空间维度的协调。传统的EMS技术通常按照管辖区建立自己的模型，不考虑和相邻电网的协调，这样的电网通常是分离的个体，而不是统一协调的整体。新一代的EMS技术通过软件等技术手段，实现了在全局电网层面的调度控制模型的协调统一。
时间维度的含义是实现慢过程的调整和快过程的控制之间的协调。以发电调度控制为例，电力系统运行要求供需时刻保持平衡，发电机输出电力要随时根据消耗的电力进行调整。
“传统的EMS需要在之前一天估测第二天每个时间段使用的电力，制定出一个以小时为时间段的发电计划，发给各电厂，各电厂再依照这个计划发电，但是实际负荷可能与预测负荷之间存在一定偏差。这样事先作出的计划在实际运行中很容易出现供求不平衡，通常依赖少量能快速改变输出电力的机组和调度员的电话指挥来解决。”张伯明说，“新一代的EMS包含了一个可以实时监控电力供求的软件，每隔5分钟就对小时级的发电计划和秒级的实时发电控制进行时间维度的协调，自动下达控制命令，调整发电机的输出功率，把不确定性一点一点消化掉，时刻维持供求平衡，既提高发电效益，又保证电能质量。”
目标维度的含义是综合考虑安全、电能质量、经济等多个控制目标，经过全面分析后给出调度控制的辅助决策。在电力系统运行出现脆弱情况时，及时给出安全稳定预警信息，进行预防控制;在电力系统运行出现紧急情况时，能够迅速反应，快速给出调度控制决策。
“空间、时间、目标三维协调后实施的电力系统调度控制，其结果更准确、更全面、更及时，从而有效地保证了电网运行的更安全、更稳定和更经济。”张伯明说。
目前，该项成果已经被包括江苏、江西、河北、河南、山西和吉林电力调度中心等12个省级用户，包括华北、华中电力调度通信中心等4个网级用户采用，在应用中已经取得了重大的经济效益和社会效益。据部分统计，直接经济效益已经达到42463.83万元。应用这项技术，一个省级电网每年可以减少电能损失近一亿度。
每项新技术在推广初期都会遇到很多不理解和不信任。张伯明介绍，由于他们的成果具有较高的创新性，而传统的EMS已经使用了将近20年，一些应用部门往往倾向于按部就班，沿用以前的系统。“但我们以坚持不懈的努力和认真负责的态度打动了很多应用部门，让新成果得以在实践中施展。”
