天津大学智能电网团队从巅峰起步,然后一路攀登,持续向上。这支团队率先搭上了国家电网智能化发展的快车,率先走上了分布式能源和微电网技术的绿色能源高速公路……来自被誉为“十八罗汉”的徐庆春教授,到如今耄耋之年,从余以新院士到2021年新晋中国工程院院士王成山教授,天津大学“一学科两院士”智能电网团队已是林立。树。团队的发展依托“先有伯乐,后有千里马”的教育理念。是泉泉爱国主义精神的传承。就是对“理论—实践—再理论—再实践”科研路线的坚持。这是几十年来形成的团结和谐的氛围;是基于国家和行业需求的高瞻远瞩,“新创意”的不断迸发;是愿意坐在板凳上努力工作的坚持。
爱国主义世代相传
始终将个人科研与国家和行业需求紧密结合是团队的传统。这个传统是从“大师”徐庆春开始的。徐庆春教授是电力系统专业的开拓者之一。于益新是他1959年招收的第一位研究生,也是新中国培养的第一位电力系统研究生。
徐庆春一生经历过战争。新中国成立后,他积极投身于电力系统专业建设。 1960年代初,徐青春担任国家电气工程学科规划组组长时,他清醒地认识到国家电力工业的长远发展需要大量的技术人才和深入的探索研究。因此,在培养人才的同时,他开始建设电力系统动态仿真实验室,进行电力系统稳定性的理论探索和研究。
在于一新的办公室里,有一张1963年拍摄的“大合影”。这张照片是他出席全国代表大会时受到毛泽东、周恩来、朱德、刘少奇等党和国家领导人接见时拍摄的。中国电机工程学会研究生。 “为祖国健康奋斗五十年”是于一心年轻时立下的目标。如今目标已经实现,还在工作,于一新颇感自豪:“毫无疑问,正是这份爱国心和对电力事业的热爱,才成就了我今天的科学事业。”
团队中的几代学者都把国家的需要放在第一位。 “我能取得的成绩是国家发展的成果,个人或团队只是先做国家需要的工作。”正如王成山所说,团队中的每个人都在国家的快速发展中找到了成功。明确自己的定位,并持续为之奋斗。
“德行第一。”团队中的“70后”、“国家杰出青年科学基金”获得者、“长江学者”特聘教授贾宏杰表示,团队会受到第一任带头人作风的影响。 “每个人的追求都很纯粹”,“团队的科研方向首先考虑的是国家的需要”。
清晰的科研路线和氛围
在王成山和贾宏杰眼中,他们的导师于一新用几十年的心血,把电力系统“安全域”的理论“具体、细致、透彻”,做到了世界第一。结合我国电力系统快速发展需求,形成理论突破并成功应用,是团队的风格。
在苏联留学期间,徐庆春收集整理了当时最先进的理论研究成果,获得了实验室建设的第一手资料,准备回天大大学后建设电力系统动态仿真实验室。实验室用于学校教学实践,也是科学研究的试验场所。现实验室已发展成为智能电网教育部重点实验室的重要组成部分和重要的科研和教学基地。团队“理论—实践—再理论—再实践”的科研思路和路线深入人心。
“正是沿着这条科研路线,经过十多年的不懈努力,我们解决了城市电网规划中的许多问题。”于一新谈到的这项工作的主要团队成员是他的第一位博士生王成山。 。如今和导师一样成为院士的王成山感触很深:“我们团队不仅做理论研究,还把最后的成果应用起来。虽然我们的想法有点超前,但最终他们都转化为实际项目。”
如今,王成山沿着这条科研路线,在分布式能源和微电网领域独树一帜。沿着同样的科研路线,贾宏杰在其擅长的“能源综合利用”领域的理论研究和应用实践目前已跻身国内研究前线。纪浩然,90后副教授,王成山的学生。他说:“现在,我也带领学生做实际项目。我们的问题都是来自实际项目,而不是文献。”
对于自己的学生,余一新有着深深的爱和嘱托:“希望他们记住,团结和谐的氛围、友爱包容的氛围、自强不息的精神是成功的必要条件。”
1996年,王成山从美国回到祖国。 “于一心老师的团队是一个团结、有爱心的团队,对我来说就像家一样,于老师说还有很重要的工作等着我去完成。”
王成山回来的第二天,就被“师嫂”、天津大学教授黄春花从倒时差的睡梦中叫醒。她希望他尽快介入解决东北某电力公司引进的软件不水土不服的问题。这项工作具有里程碑意义,成为团队智能电网规划研究与实践的第一章。
“每个人的性情和学术追求不同,但大目标下,每个人都能包容。”于一心说:“一定要给年轻人足够的行动空间。”在智能电网领域,他希望更多的人提及“我们”,提及天津大学,提及团队中的年轻人。
团队的和谐与包容还在于科研方向的不断发展。每个人都有自己独特的研究领域,比如王成山的微电网、贾宏杰的综合能源、李鹏的仿真等。年轻的纪浩然正在研究数字电网。研究也已出现。
“于老师教学生,特别希望他的学生在某个细分领域比他做得更好,做一些有特色的事情,并且深入参与。比如我如果同时保留两个学生,或者三个学生,那么他们他们不能完全一样,但一定能够合作。”贾宏杰说。
视野决定起点的高度
从徐青春到于一心再到王成山、贾宏杰,是团队一代代人的不懈支持,是一个比一个高的看守人。
对于学科的发展,徐庆春作为一个优秀学者应有的高度思考并付诸实践。早在20世纪60年代,徐庆春就大力倡导大学在教学的同时加强科研,并着手创建电力系统动态仿真实验室。当时,刚刚本科毕业并留校担任助教的于一新参与了动力模型实验室的建立,成为“他迈向科学的一个重大里程碑”。在教学方面,徐庆春给学生们讲授了大量当时最前沿的课程。因为都是最新的知识,国内没有教科书、参考书,所以他一边讲课一边在黑板上写下大段的公式推导;后来,他将前苏联和欧美发达国家的学术研究新成果和教材引入到所开设的课程中。
“徐先生看到了世界最高水平,这让我印象深刻。我认为眼光比什么都重要。”于一新表示,思考未来的科研方向是最重要的。于益新在大电网“安全领域”的理论研究和工程实践方面已达到世界领先水平,但他在20世纪80年代在伯克利大学访问学生的经历却深深触动了他。回国后,他开始“两条腿走路”。 :随着大电网不断“运行”,他也开始带领青年学者进行配电网研究,寻求建立工程研究项目的机会。
“虽然我对大电网理论做了很多研究,但在配电网领域我是第一人。”说到这里,余亦欣感到颇为得意。在于一心思考和发展的配电网研究方向上,年轻的王成山开始快速成长。
在解决东北某电力公司引进的软件水土不服问题的过程中,年轻的王成山和他的团队利用计算机程序完成了国内第一个完整的城市电网规划。 “这个程序是我国首个‘城市电网规划计算机辅助决策系统’。”王成山说,从那时起,全国各地更加重视城市电网的科学规划,团队迎来了科研开发的第一步。大爆发时期。
2005年,于益新当选为中国工程院院士。 “分销网络应该做什么?”这是他当选院士时思考的问题。当年他甚至没有参加院士会议,而是前往发达国家考察研究。 “我发现了智能电网。”
“智能电网”是王成山的出发点。在此基础上,他将目光转向了绿色、高效、灵活的分布式发电和微电网技术。他成为我国最早开展微电网研究的学者之一,成为我国该领域第一个“973”。该项目首席科学家。
“我还记得院士答辩时,专家们问了三个问题,其中两个问题与微电网有关。无论是学术界还是工业界,对新型电力系统的关注度都达到了前所未有的程度,而微电网正是新型电力系统的重要组成部分。各个领域都在朝这个方向努力,我们做的也比较早。”王成山说。
“我们无愧于老师,每个人都在攀登台阶,我们要努力爬得更高,不要只爬这一步。”在于益新看来,2005年后团队的关键突破是智能电网,王成山发起的大良;随即,贾宏杰成长起来,带领梯队建设能源互联网。在天大自动化学院,电力电子、高压领域也有非常强的团队。 “大方向基本一致,但如果大家在自己的领域走得更远,合力会更大。”于一心说。
引领未来的科研方向是什么?在这个团队看来,电力电子将是未来发展的重要方向,大家都要向新兴学科、跨学科发展。
“新创意”不断迸发
当王成山思考自己未来的科研突破时,他的脑海中始终浮现出导师于益新经常提到的“新理念”二字。
“一是要考虑国家的需要,二是要有新思想。没有新思想就不是大学,效果是建立在新思想的基础上的。”要将一个“新想法”转化为真正的技术和应用,不仅需要学者进行科学研究,还需要行业的接受和公众的认可,而这往往需要漫长的等待。
例如,“城市电网规划计算机辅助决策系统”的研究始于1987年,当时王成山用自学的计算机编程语言为天津电力公司做了第一个城市电网规划相关项目。 - 城市电网负荷预测。那时,计算机还是DOS系统,C语言还是个新鲜事物;电网的规划和布局依靠经验丰富的规划工程师使用圆规和铅笔绘制变电站的位置和线路的路径。此后10年,科研经费很少,团队“坐冷板凳”,直到1998年国家投入大规模城市电网改造,团队抓住了机遇。借助国家电力转型升级的契机,团队在城市电网规划研究与应用方面展现了精湛的技术。短短几年时间,团队已完成国内数百个城市的电网规划工作。与此同时,团队开始新的思考,将更多的注意力转向高效、绿色、灵活的分布式发电和微电网技术。
分布式能源是一种建立在用户端的能源供应方式,但许多因素限制了分布式可再生能源在电力系统中的接入规模和运行效率。微电网技术是解决这一问题的核心。它使得分布式发电系统在并网之前能够与用户资源进行合理的结合。它可以最大限度地利用当地的分布式能源,同时最大限度地减少对电网的不利影响。其技术发展也将有助于解决大电网故障时部分重点用户供电困难的问题。
20年前的中国,微电网技术研究还很少受到重视。人们认为昂贵的光伏发电无法大规模应用。分布式能源和微电网只是概念上的“美好愿景”。该团队成为第一个开始研究的团队。 2000年初,王成山先后承担了教育部重大科技攻关项目“分布式能源发电系统并网运行关键技术”和“973”项目“分布式发电能源相关基础研究”供应系统”,并在天津大学微电网实验室成立了研究所。
智能电网自动化程度高、分布广泛。自动化程度高在中国很快得到认可和接受,但由于能源布局等因素,广泛的分布式尚未得到充分发展。近10年来,团队在分布式能源和微电网技术应用以及能源综合利用方面做了大量工作。例如,该团队的技术已应用于多个实际微电网项目,包括中国第一个海岛微电网、第一个冷电联供微电网、第一个交直流混合微电网等。相关技术也已应用于国外多个实际项目。
新技术、新理念、新机制是推动新电力体系发展的“三驾马车”。随着国家提出建设以新能源为主体的新型电力体系的目标,王成山感觉分布式综合能源利用和微电网的“春天”即将到来。
先有伯乐,后有千里马
无论王成山工作多忙,他都会定期召集课题组的年轻师生开小组会议,而86岁的于一新几乎每天都出现在办公室。他们表示,自己的身份首先是“老师”,教育学生是第一要务。
于一心说,“他的一切成就都应该归功于我所接受的良好教育和训练”。 “我遇到过像徐庆春教授这样的导师。三十年后,我除了尽力给学生讲好课、答疑解惑、指导好论文外,也不忘培养品德优良、潜力突出的年轻人。”人才,我会尽力为他们提供发光的条件和平台,我们一起组成一个具有良好合作精神的科研团队。”
受益于天津大学的“优等生”制度,纪浩然在大三获得了直接博士学位的机会,并选择了王成山作为导师,与学长们一起开小组会议、做项目。 “课题组每周都会召开全体学生小组会议,汇报工作进展,从工程实用的角度指明方向。”纪浩然表示,虽然他们这一届只有王成山带队的博士、硕士三个人,但小组会议时,学生们不会区分,都会向王老师汇报。另外,有趣的是,在这个团队中谈论“资历”时,只看入学年份,而不看导师是谁。纪浩然说,召开小组会议时,老师不仅有宏观的把握,而且还进行了细致的指导。当他完成本科毕业设计时,他已经具备了独立开展科学研究的基本能力。刚刚从学生转为教师的纪浩然担任一年级学生的班主任,负责指导本科生毕业设计,让更多的青年学子在人生的关键时期得到老师的指导。生活。
老师的首要责任是教好课
2021年底,智能电网团队入选教育部第二批“全国普通高校黄大年式教师队伍”。作为团队带头人,王成山延续了从徐庆春到于一新的教学风格,注重教学、教材、实验、本科教育。
教好课程,特别是本科课程,是这个团队的共识。 “教师的首要责任是教好课”。团队中主讲《电力系统基础》课程的青年教师刘艳丽获得天津大学青年教师教学竞赛工科组特等奖后,她脑海中时常浮现的,是导师余宜欣经常说的话。说。这句话。
在王成山繁忙的日程中,一门名为《智能电网概论》的创新本科课程多年来一直是“必修”课程。 “过去10年、20年电力技术发展非常快,我们的学生抓住了这个机会,他们一定能够推动这个领域的持续创新。”带着这样的观点,他的教学内容每年都会更新,希望让学生更多地了解国家的重大需求、前沿科技动态、重要科技成果。
除了科学研究,王成山把更多的精力投入到教学和人才培养体系的创新改革上。近年来,瞄准国家能源领域重大战略需求,发挥专业前沿科研优势,王成山主持建设了电气工程、控制科学三个一级学科一体化的新工科专业。与工程、信息与通信工程-智能电网信息。工程专业,该专业已招收两班学生,旨在培养未来能源领域的优秀人才。
考虑到分布式电源和微电网是电气工程领域的前沿技术,是本科生必不可少的实践环节,王成山带领团队设计开发了“分布式发电与智能微电网虚拟仿真实验”,荣获荣获国家一级虚拟仿真实验教学课程,被虚拟仿真联盟评为“2021年实验教学应用示范课程”。该系统于2019年10月在实验空间正式上线,一年内实验浏览量达到3579次,完成实验数量5406个,覆盖137所学校。在分布式发电和智能微电网系统领域,在相关实践教学中发挥了重要作用。
“面对新工科建设对教学提出的新要求,我们也在修改培养方案,组织新的课程体系。同时,我们正在与兄弟院校共同建设智慧储能平台,希望能够完善人才培养、学科建设、产业和教育“在融合、成果转化等方面开展新的探索和实践”,王成山表示,未来将在人才培养方面做出更大的努力,希望学生们在时代机遇上比他走得更远。 远的。
记者/刘晓燕
图片来源/天津大学新闻网