给加速奔跑的国家以动力

——记天津大学“智能电网”团队

天津大学“智能电网”团队起步就是高峰，之后一路登攀，持续向上。该团队最早搭上了国家电网智能化发展的高速列车，最早驶入了分布式能源和微电网技术这条绿色能源高速公路……从有着“十八罗汉”之称的徐庆春教授、到如今耄耋之年的余贻鑫院士、再到2021年中国工程院新晋院士王成山教授，这个天津大学“一门双院士”的“智能电网”团队已是众木成林。该团队的发展靠的是“先有伯乐，后有千里马”的育人理念；是拳拳爱国之心的传承；是“理论—实践—再理论—再实践”科研路线的坚持；是几十年形成的团结和谐的氛围；是基于国家和产业需求的高眼界；是“new idea (新思想) ”的不断迸发；是甘坐冷板凳、孜孜以求的执着。

拳拳爱国心 代代相传承

始终将个人的科研与国家和产业需求紧紧结合在一起，是该团队的传统。这个传统始于“师祖”徐庆春教授。被誉为天津大学“十八罗汉”之一的徐庆春教授是电力系统专业的开拓者之一，余贻鑫是他在1959年招收的第一名研究生，余贻鑫也因此成为新中国培养的第一个电力系统专业研究生。

徐庆春教授

徐庆春一生饱经战乱，新中国成立后，他积极投身电力系统专业建设。20世纪60年代初，徐庆春在任国家电工学科规划组组长时清醒地意识到，国家电力事业的长远发展需要大量的技术人才，更需要深入探索研究。因此，在培育人才的同时，他开始着手建设电力系统动态模拟实验室，并在理论上进行电力系统稳定性的探索实践。

余贻鑫院士的办公室挂着一张拍摄于1963年的“大合影”。这张照片是他当年作为研究生参加中国电机工程学会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的留影。“为祖国健康工作50年”是余贻鑫年轻时立下的目标，如今已实现目标并还在工作的他为此感到骄傲：“毫无疑问，正是这拳拳爱国之心，以及对电力事业的热爱，才成就了我今天的科学事业。”

团队中的一代代学者都把国家的需求放在首位。“我能做出一点成绩，是国家快速发展的结果。个人或者团队只是把国家需求的工作做得适当超前一点。”如王成山所言，团队中每个人都是在国家的快速发展中找到了自己的定位，并为之不断奋斗。

“德字当先。”在团队中的“70后”，“国家杰出青年科学基金”项目获得者、“长江学者”特聘教授贾宏杰看来，首任带头人是什么风格，团队就会受什么影响。“大家的追求都很纯粹”，团队的科研方向“第一要考虑的就是国家的需要”。

定科研路线 营团队氛围

在王成山和贾宏杰的眼中，导师余贻鑫用几十年的心血把电力系统“安全域”的理论“做实了、做细了、做透了”，在国际上做到了最好。结合我国电力系统的快速发展需要，形成理论上的突破并成功应用，这就是团队的风格。

徐庆春在苏联进修时收集整理了当时国际上最先进的理论研究成果，获取了实验室建设的第一手信息，在回到天大后筹建了电力系统动态模拟实验室。该实验室供学校教学实践，也是开展科学研究的试验场所，如今已发展成为“智能电网”教育部重点实验室的重要组成部分，也是科研和育人的重要基地。该团队一脉相承的“理论—实践—再理论—再实践”的科研思想和路线深深篆刻在每位成员心中。

“我们正是沿着这样的科研路线，经过十几年的不懈努力，解决了城市电网规划中的许多难题。”余贻鑫谈到，这项工作的主力队员正是他的首位博士生王成山。如今和导师一样当上院士的王成山颇有感触：“我们这个团队，不仅要做理论研究，最后成果都是要加以应用。虽然我们在想法上会超前一些，但想法最后都变成了实际工程。”

如今，王成山沿着这条科研路线在“分布式能源”和“微电网”领域做到了独树一帜。而同样沿着这条科研路线，贾宏杰在自己更擅长的“综合能源利用”领域的理论研究和应用实践方面已跻身国内一线前沿。“90后”英才副教授冀浩然是王成山的学生，他说：“现在，我也带着学生做实际的项目，我们的研究题目都是从实际工程中来，而不是从文献中来。”

对自己的学生们，余贻鑫有着深沉的爱和嘱托：“我希望他们牢记：团结和谐的氛围、爱和包容、自强不息的精神是成功的必要条件。”

1996年，王成山从美国返回祖国。“余贻鑫老师的团队是个团结有爱的团队，对我而言像家一样，而且余老师说有很重要的工作等着我去完成。”

王成山回来的第二天便被同是天津大学教授的“师母”黄纯华从倒时差的睡梦中叫起来，希望他尽快投入解决东北某电力公司引进软件“水土不服”的工作。这项工作具有里程碑式的意义，它成为该团队“智能电网”规划研究和实践的第一篇章。

“每个人都有不同的脾气秉性和学术追求，但在大的目标下，大家都能够互相包容。”余贻鑫说：“年轻人上来要给他足够的活动余地。”在“智能电网”领域，他更希望人们提起来是“我们”，是天津大学，是团队里的青年人。

该团队的和谐包容，还在于科研方向上的不断开拓，每个人都有自己擅长的研究领域。比如，王成山的“微电网”、贾宏杰的“综合能源”、李鹏的“仿真”等，年轻的冀浩然在“数字电网”的研究方面也已崭露头角。

余贻鑫（前排左2）在香港参加智能电网交流会

“余老师特别希望他的学生在某一个细分方向上比他强，做得有特色，要深扎。比如说我同时留了2个或者3个学生，那么他们彼此之间研究领域不能完全一样，但一定能互相合作。”贾宏杰说。

居高屋建瓴 放眼界眺远

从徐庆春到余贻鑫再到王成山、贾宏杰，是团队一代又一代坚持不懈的“托举”，是一山更比一山高的“守望”。

对于学科的发展，徐庆春做出了一位杰出学者所应有的高屋建瓴式的思考并付诸实践。早在20世纪60年代，徐庆春就极力主张高校在做好教学工作的同时加强科学研究，并着手创建了电力系统动态模拟实验室。彼时，刚刚本科毕业留校担任助教的余贻鑫参与了动模实验室的创建，这成为他“向科学进军的一大里程碑”。在教学上，徐庆春当时给学生们开设了大量前沿课程。因为都是最新的知识，国内既没有教材也没有参考书，因此，他边讲边把大块儿的公式推导写在黑板上。后来，他又在开设的课程中引入了前苏联和欧美发达国家的学术研究和教材的新成果。

“徐老师看到了世界最高水平，让我耳濡目染。我认为眼界比什么都重要。”余贻鑫说，思考未来的科研方向是最重要的一项内容。余贻鑫在大电网“安全域”的理论研究和工程实践上都做到了世界领先水平，但20世纪80年代，他在美国伯克利大学访学的经历给了他很大的触动，回国后他开始“两条腿走路”：“大电网”继续“跑”，他还同时开始带领青年学者搞“配电网”研究，并寻求工程科研项目立项的机会。

“虽然我在‘大电网’的理论研究方面做得很深，但做‘配电网’我也是第一人。”谈及此，余贻鑫颇感自豪。在余贻鑫思考并开拓的“配电网”研究方向中，青年王成山开始快速成长。

余贻鑫（中）与课题组师生交流讨论

在解决东北某电力公司引进软件“水土不服”的工作中，年轻的王成山和团队一起利用计算机程序完成了国内第一个完整的城市电网规划。“这个程序正是我国首个‘城市电网规划计算机辅助决策系统’。”王成山说，也就是从那时开始，国内各地更加重视城市电网的科学规划工作，该团队迎来了科研发展的第一个大爆发时期。

2005年，余贻鑫当选为中国工程院院士。“在‘配电网’方面做些什么？”这是他当选院士时思考的问题，他甚至没有参加当年的院士大会，而是赴发达国家考察调研，“我寻找到了‘智能电网’”。

“智能电网”是王成山的起跳点。在此基础上，他将目光转向了具有绿色、高效、灵活等特点的“分布式发电”和“微电网”技术，成为国内最早开展“微电网”研究的学者之一，也成为我国该领域第一个“973计划”项目首席科学家。

“还记得参评院士答辩时，专家们问了3个问题，其中2个都是和‘微电网’有关。无论是学界还是产业界，对于新型电力系统的关注都到了一个前所未有的高度，而‘微电网’正是新型电力系统的重要组成部分。各个领域都在朝着这个方向努力，我们是做得比较早的。”王成山说。

“我们对得起我们的老师。大家都在爬台阶，咱争取爬得更高，也别光爬这一个台阶。”在余贻鑫看来，2005年后团队重点突破的是“智能电网”，王成山挑起了大梁；随即，贾宏杰成长起来，带起一个梯队，做“能源互联网”。在天大自动化学院，“电力电子”和“高电压”方向也有实力非常强的团队。“大的方向基本一致，但每个人在自己的领域都走得更深远，产生的合力才能更大。”余贻鑫说。

什么才是引领未来的科研方向？在这个团队看来，“电力电子”将是未来发展的重要方向，大家要奔着新兴学科、跨学科去发展。

持创新想法 乘发展“东风”

王成山在思考自己未来的科研突破时，脑海中一直是导师余贻鑫常挂在嘴边的一个词“new idea(新想法)”。

“第一你要考虑国家需要，第二你要有new idea。没有新想法，就不是大学。效果是基于new idea的。”一个“new idea”变成实实在在的技术和应用，不仅需要学者去做科学研究，也需要行业的接纳和民众的认可，而这中间往往需要很长一段时间的等待。

如“城市电网规划计算机辅助决策系统”的研究，始于1987年王成山用自学的电脑编程语言为天津电力公司做的第一个城市电网规划相关项目——“城市电网负荷预测”。那时的电脑还是DOS系统，C语言也还是新鲜事物；电网的规划布局则是靠有经验的规划工程师用圆规、铅笔来画出变电站的位置和线路的路径。那之后的10年间，科研经费很少，该团队一直“坐冷板凳”。到1998年，国家进行大规模的城市电网改造投资，团队才抓到了机会。乘着国家对电力改造升级的东风，该团队在城市电网规划研究及应用方面大显身手，短短几年时间，团队就为国内上百个城市做了电网规划工作。同时，他们开始了新的思考，将更多的目光转移到具有高效、绿色、灵活特点的“分布式发电”和“微电网”技术上。

“分布式能源”是一种建在用户端的能源供应方式，但诸多因素都限制了分布式可再生能源在电力系统的接入规模和运行效率。“微电网”技术则是解决这个难题的核心，它使“分布式发电”系统与用户资源合理组合后再接入电网，在最大限度利用就地“分布式能源”的同时，又可最小化对电网的不利影响。其技术发展也有助于解决大电网故障时一些关键用户保供电难的问题。

在20年前的中国，国内还较少有人关注“微电网”技术研究，人们认为昂贵的光伏不可能大规模应用，“分布式能源”和“微电网”，只不过是一个概念化的美好愿景。这个团队又成为最早开启研究的头雁。2000年初，王成山先后承担了教育部科学技术研究重大项目“分布式能源发电系统并网运行关键技术”和“973计划”项目“分布式发电供能系统相关基础研究”，并在天津大学建立了“微电网实验室”。

“智能电网”包含“高度自动化”和“广泛分布式”，“高度自动化”在国内被认识和接纳得很快，但“广泛分布式”却一直因为能源布局等因素没有得到充分发展。10余年来，该团队在“分布式能源”和“微电网”技术应用及“综合能源利用”等方面做了大量工作。如，团队的技术被应用于国内首个海岛微电网、首个冷电联供微电网、首个交直流混合微电网等一批实际“微电网”工程。相关技术还应用于国外一批实际工程。

新技术、新理念、新机制是推动新型电力系统发展的“三驾马车”。随着国家建设以新能源为主体的“新型电力系统”建设目标的提出，王成山感到，“分布式综合能源利用”以及“微电网”的“春天”来了。

先做好伯乐 后有千里马

王成山即使工作再忙也会定期召集课题组的青年教师和学生开组会，而已是86岁高龄的余贻鑫则几乎每天都出现在办公室。他们说，自己的身份“首先是老师”，首要的任务是培养学生。

王成山（中）给课题组学生开组会

余贻鑫说，自己的成绩“一切都归功于所受到的良好教育和培养”。“我遇到了像徐庆春教授这样的一些恩师。30年之后，除了尽最大努力认真为学生们上好课、答好疑和指导好论文外，我时刻不忘培养品德优秀、潜质突出的年轻人才，尽我所能为他们崭露头角提供条件和平台，共同形成一个具有良好合作精神的科研集体。”他说。

受益于天津大学的“优异生”制度，冀浩然在大三时获得了直博机会并选择了王成山做导师，跟着师兄师姐们开组会、做项目。“课题组每周都会给所有学生开一次组会，听取工作进展，并从工程实用化角度予以指点。”冀浩然说，尽管他们这一届王成山所带的博士生和硕士生只有3位，但开组会的时候并不会区分谁是谁的学生，参会学生都会向王老师做汇报。此外，有意思的是，团队里的“辈分”只论入学年份早晚，不看导师是谁。冀浩然说，开组会的时候，老师既有宏观上的把握，也有细节上的指导，当他做完本科毕业设计时，就已经具备了独立开展科研的基本能力。现在刚刚从学生身份转换到教师身份的冀浩然担任了大一年级学生的班主任，并承担了指导本科生毕业设计的工作，让更多年轻学生在人生的关键时期能够得到老师的引导。

守职业操守 讲好每门课

2021年底，“智能电网”团队入选教育部第二批“全国高校黄大年式教师团队”，团队负责人王成山延续了从徐庆春到余贻鑫一脉相承的重视教学、重视教材、重视实验、重视本科生的教育教学风格。

王成山（前排中）与课题组师生合影

讲好课，尤其是讲好本科生的课程，是这个团队的共识。“老师的首要责任就是要讲好课。”主讲《电力系统基础》课程的青年教师刘艳丽在获得天津市高校青年教师教学竞赛工科组特等奖之后，脑海中经常浮现的就是导师余贻鑫经常说的这句话。

在王成山的日程表上，一门名为《智能电网概论》的本科生创新课程是已坚持多年的“必选项”。“电力技术在近些年发展得非常快。学生们赶上了这个机遇，他们要有能力推动这个领域继续创新。”抱着这样的观点，王成山坚持每年更新授课内容，让学生们更多地了解国家的重大需求、前沿科技发展和重要的技术成果。

在科研之外，王成山将更多的精力投入到了教学及人才培养体系的创新改革中。近年来，瞄准国家能源领域的重大战略需求，利用专业前沿科研优势，王成山主持建设了融合电气工程、控制科学与工程、信息与通信工程3个一级学科的新工科专业——“智能电网信息工程”专业，该专业已招收了3届学生，旨在培养未来能源领域的优秀人才。

考虑到“分布式电源”“微电网”是电气工程专业的前沿技术，也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》，该实验获批国家虚拟仿真实验教学一流课程，被虚拟仿真联盟评为“2021年度实验教学应用示范课程”。

“面对新工科建设对于教学提出的新要求，我们正在修改培养方案，组织新的课程体系。同时，我们还在和兄弟学院一起建设智慧储能平台，在人才培养、学科建设、产教融合、成果转化等方面进行新的探索和实践。”王成山说，未来他将在人才培养方面下更大功夫，期望他的学生在时代的机遇中比他走得更超前、走得更远。

刘晓艳/文 宣轩/图

（学生编辑 丁怡丹）