电网安全运行，需要实时控制电网的电压。国际上曾经发生的美国加拿大大停电、希腊大停电等事故，问题都出自电压控制。如果给电网装上一个“超强大脑”，让它实时采集分析电网数据，利用有效的算法形成决策，并对电网中的各类无功电压控制设备进行协调控制，电网就能时刻处于最佳状态。这个“大脑”，就是自动电压控制系统。

2016年1月，清华大学电机系教授孙宏斌团队承担的课题“复杂电网自律-协同无功电压自动控制系统关键技术及应用”通过教育部科技成果鉴定。这套系统如同为盘根错节的电网装上“超强大脑”，既能维持电压稳定，又能支撑电网接纳大规模间歇式可再生能源，还能降低能耗。

孙宏斌教授介绍，为实现自动电压控制，研究团队采用“自律+协同”的技术路线。“如果控制对象复杂，我们就根据特性将其分成不同的群，自己做自律控制，从而使问题简化，但又不能放任每个部分各自为政，就再通过方法将大家协同起来，劲往一处使，达到全局最优的目标。类似的，为了应对控制模式的复杂，我们就结合调度分工的要求首先实现自律控制，然后再通过控制中心间的双向信息互动，让位于不同城市的控制中心协同工作，使电网在更大范围内实现优化的电压分布。而复杂的安全经济多目标优化问题也被首先分解为相对简化的安全和经济两个子问题自律求解，然后再通过合作博弈把二者协同起来”。

截至2015年成果鉴定，距离孙宏斌最初投入这一技术方向的研发已经整整20年，其间经历了14项国家级课题、申请发明专利近90项、发表论文200余篇、境外专题特邀报告20余次。截至2015年底，这套系统已经在华北、华东、华中、西北、南方、西南6大区域电网（占中国全部区域电网数量的6/7）和北京、天津、重庆、江苏等22个省级电网（占中国全部省级电网数量的2/3）得到推广应用，共接入常规电厂716座，总装机容量7.55亿千瓦（占全国水火电装机总容量的56%）。这套系统还被北美最大的区域电网公司美国PJM公司采用，成为我国向美国输出的首例先进电网控制系统。随后，相关技术成果又进一步推广到马来西亚国家电网和加拿大BC Hydro电网。

回顾该成果研究20年的历程，孙宏斌和多位科研人员共同突破了多项技术难题，获得了国际学术同行的高度评价，并产生了巨大的经济社会效益。孙宏斌教授认为：“如果没有20多年的基础研究积累，我们不可能实现今天的成果；如果只是理论研究，没有中国这么复杂的电力系统作为舞台让我们去进行工程实践，我们同样不可能实现今天的成果。作为工程学科，要面向国民经济主战场，顶天立地做科研，这是我的导师张伯明教授当年经常教导我的，我现在也时刻提醒团队中的年轻人，我希望这能作为我们整个团队的一种精神，一种价值观，一代代接力下去。”