2009年1月,張伯明(右二)和團(tuán)隊(duì)成員在國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上
●記者 陳卓琬
張伯明 1948年生于重慶?,F(xiàn)任我校電機(jī)工程與應(yīng)用電子技術(shù)系教授、博士生導(dǎo)師,IEEE會(huì)士,CSEE高級(jí)會(huì)員。1985年在清華獲博士學(xué)位后留校任教,一直從事電力系統(tǒng)分析和電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的教學(xué)和科研工作。曾獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1次,國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1次,省部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2次,光華科技基金一等獎(jiǎng)1次,曾被評(píng)為在工作中作出突出貢獻(xiàn)的中國(guó)博士學(xué)位獲得者。 今年10月20日,張伯明榮獲“何梁何利科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)”。
“1966年,我的一切與現(xiàn)在息息相關(guān)的經(jīng)歷都從那時(shí)開始……”面對(duì)眼前的成績(jī)和榮譽(yù),張伯明從未忘記成長(zhǎng)道路上彌足珍貴的人和事。
從“老三屆”到青年學(xué)者
1966年,18歲的張伯明還是一名高中二年級(jí)的學(xué)生。他們那代人被稱作“老三屆”,而張伯明總是笑稱自己是年紀(jì)稍微大一點(diǎn)的 “老三屆”。1968年,剛剛完成高中學(xué)業(yè)的張伯明下放到農(nóng)村,在遼寧鞍山的一個(gè)縣里參加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。做了3年“農(nóng)民”的張伯明依然保持著濃厚的學(xué)習(xí)興趣,書本筆紙很少離身。
1971年,遼寧鞍山鋼鐵公司人員緊缺,遂打算從農(nóng)村抽調(diào)部分知識(shí)青年回城參加工業(yè)生產(chǎn),張伯明成為其中一員,被調(diào)入鞍鋼發(fā)電廠做工人。
進(jìn)入鞍鋼的張伯明欣喜地發(fā)現(xiàn)那里 “別有洞天”———隨處可見的儀表、器械、線路都是他的“心頭好”。于是,在鞍鋼發(fā)電廠期間,張伯明利用工作之余做起了自動(dòng)化儀表方面的小發(fā)明,原本只是“喜歡研究技術(shù),喜歡學(xué)習(xí)”,卻沒想到因此得到了工廠的重視。
兩年間,張伯明堅(jiān)持利用空余時(shí)間自學(xué)大學(xué)課程。1973年,我國(guó)部分高校開始招收工農(nóng)兵學(xué)員,蓄勢(shì)已久的張伯明立刻報(bào)了名。高中畢業(yè)后從未間斷過學(xué)習(xí)的他不出意料地取得了優(yōu)異的成績(jī),卻因種種原因未被錄取。直至1977年全國(guó)恢復(fù)高考,張伯明才再度獲得了公平競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)會(huì),考入西南交通大學(xué)。
當(dāng)時(shí)的西南交通大學(xué)位于偏遠(yuǎn)的四川峨嵋山區(qū),條件雖然艱苦,卻為張伯明提供了一個(gè)潛心學(xué)習(xí)的清凈空間。得益于常年刻苦自學(xué)打下的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),張伯明僅用了一年半時(shí)間就順利完成了本科課程的學(xué)習(xí),并于1979年下半年考取哈爾濱工業(yè)大學(xué)的碩士研究生。
入讀哈工大后,張伯明“玩兒命”地學(xué)習(xí),為的就是把過去10多年 “浪費(fèi)”的時(shí)間補(bǔ)回來———他每天選課近8小時(shí),無論聽課還是自學(xué)都會(huì) “熬”到很晚,早睡則是很“奢侈”的事情。1982年,張伯明如愿考入清華大學(xué)攻讀博士學(xué)位,成為當(dāng)時(shí)全校招收的8名博士生之一。經(jīng)過不到3年的學(xué)習(xí),他于1985年6月取得博士學(xué)位并留校任教,次年赴英國(guó)做訪問學(xué)者。
合上時(shí)代的節(jié)拍
從高中到博士畢業(yè),18年的歷練使張伯明逐漸成長(zhǎng)為一名初露頭角的青年學(xué)者。他一邊從事著自己鐘愛的科學(xué)研究,一邊關(guān)注并積極參與中國(guó)電力自動(dòng)化事業(yè)的發(fā)展。
1986年,我國(guó)從美國(guó)引進(jìn)了4個(gè)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng),分別用于華北、華東、東北和華中4個(gè)大區(qū)的電網(wǎng)。這次引進(jìn)對(duì)我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的發(fā)展具有里程碑式的意義,但限于當(dāng)時(shí)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)能力,我國(guó)未能引進(jìn)能量管理系統(tǒng)(EMS)應(yīng)用軟件,尚需立足國(guó)情自行加以開發(fā)。
當(dāng)時(shí)正在英國(guó)訪學(xué)的張伯明應(yīng)用在校所學(xué)的電網(wǎng)分析理論,深入研習(xí)了對(duì)電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化實(shí)施網(wǎng)絡(luò)分析的高級(jí)應(yīng)用軟件研究方法,推導(dǎo)出了一系列可供實(shí)際運(yùn)用的運(yùn)算公式,并提出了一種不良數(shù)據(jù)的估計(jì)辨識(shí)法。后來的事實(shí)證明,這種方法在國(guó)際上取得了很好的反響,在20多年的工業(yè)應(yīng)用中一直保持著良好的性能,至今仍沒有更好的方法可以取代。
1988年末,剛從英國(guó)學(xué)成歸來的張伯明在老師的推薦下一頭扎入東北電網(wǎng)調(diào)度中心,日以繼夜地開發(fā)起EMS高級(jí)應(yīng)用軟件。這一領(lǐng)域在當(dāng)時(shí)的中國(guó)仍屬空白,沒有任何資料可供參考,國(guó)外技術(shù)資料也對(duì)中國(guó)保密,張伯明便著手從國(guó)外引進(jìn)的自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的說明文檔中發(fā)掘可供參考的內(nèi)容,分析并借鑒國(guó)外的EMS技術(shù)。雖然一步一個(gè)坎兒,但張伯明從未動(dòng)搖過將自己的算法嵌入到引進(jìn)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)中、開發(fā)出中國(guó)EMS應(yīng)用軟件的信念———在東北電網(wǎng)調(diào)度中心,他不分晝夜地干,常常為了排查一個(gè)軟件錯(cuò)誤徹夜工作,夜里冷,就索性將計(jì)算機(jī)的包裝箱拆了當(dāng)被子蓋。
1990年5月,張伯明開發(fā)的狀態(tài)估計(jì)等EMS高級(jí)應(yīng)用軟件在東北電網(wǎng)成功投入在線運(yùn)行。他成為率先在我國(guó)大區(qū)電網(wǎng)成功開發(fā)并投入運(yùn)行EMS高級(jí)應(yīng)用軟件的人,也因此成為我國(guó)調(diào)度自動(dòng)化領(lǐng)域的開拓人之一。他所開發(fā)的項(xiàng)目獲得了1992年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),這是調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)引進(jìn)后在該領(lǐng)域首個(gè)獲得國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)的軟件項(xiàng)目。
回想起那段苦樂交織的日子,張伯明深感自己是一個(gè)幸運(yùn)的人———“調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的引進(jìn)為我提供了一次千載難逢的施展才能的機(jī)會(huì)”。
讓中國(guó)技術(shù)走出國(guó)門
經(jīng)過張伯明等一批“探路者”的大膽探索和近20年的持續(xù)發(fā)展,目前中國(guó)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)已全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,但張伯明還有著另一個(gè)心愿:“什么時(shí)候外國(guó)能用我們的技術(shù)就好了?!睘榇?,他近年來一直致力于全局電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制(AVC)的研究和開發(fā)。
全局電網(wǎng)AVC對(duì)降低網(wǎng)損、改善電壓質(zhì)量、提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平至關(guān)重要,一直以來都是電力調(diào)度部門努力追求的目標(biāo)。然而,它的實(shí)施需要在空間、時(shí)間、控制目標(biāo)等方面進(jìn)行全面協(xié)調(diào),難度極大,目前除法國(guó)電力等少數(shù)歐洲國(guó)家的電網(wǎng),世界上其他國(guó)家和地區(qū)的電網(wǎng)在這方面基本屬于空白。
為了開發(fā)全局協(xié)調(diào)AVC,張伯明從1995年開始主持“八五”攻關(guān)項(xiàng)目,領(lǐng)導(dǎo)科研團(tuán)隊(duì)展開了相關(guān)研究。雖然當(dāng)時(shí)的應(yīng)用條件落后,業(yè)內(nèi)對(duì)AVC也缺乏了解,但張伯明從未言棄。經(jīng)過15年的不懈努力,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)先后攻克了軟分區(qū)、時(shí)空協(xié)調(diào)、目標(biāo)協(xié)調(diào)等多個(gè)技術(shù)難關(guān),先后獲中國(guó)發(fā)明專利 4項(xiàng),最終成功開發(fā)出高性能的全局電網(wǎng)AVC系統(tǒng)。張伯明自豪地稱自己團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造的AVC系統(tǒng)為“清華AVC”系統(tǒng)。該系統(tǒng)由于充分兼顧了多目標(biāo)時(shí)空協(xié)調(diào),技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠,目前已在國(guó)內(nèi)16個(gè)省級(jí)以上電網(wǎng)應(yīng)用。其中的三維協(xié)調(diào)關(guān)鍵技術(shù)獲得了 2008年國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。張伯明也因多年來在電網(wǎng)控制中心能量管理系統(tǒng)算法發(fā)展中作出的貢獻(xiàn),于 2010年當(dāng)選為美國(guó)電氣與電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)會(huì)士。
“清華AVC”研制成功的消息很快傳到國(guó)外。2008年,覆蓋區(qū)域涉及美國(guó)東部13個(gè)州和華盛頓特區(qū)的國(guó)際上最大的區(qū)域電網(wǎng)———美國(guó)PJM電網(wǎng)與清華大學(xué)簽訂合同,引入“清華AVC”系統(tǒng)。張伯明終于實(shí)現(xiàn)了“清華AVC”專利技術(shù)走出國(guó)門的夢(mèng)想。目前,“清華AVC”系統(tǒng)已在美國(guó)PJM電網(wǎng)投入在線運(yùn)行,美國(guó)加州電力調(diào)度中心和太平洋煤氣電力調(diào)度中心也相繼啟動(dòng)了與我校的AVC合作程序。
傳道授業(yè) 引人前行
“我是一名清華大學(xué)的教師,在理論和技術(shù)上研究和創(chuàng)新是我義不容辭的責(zé)任?!睆埐魈寡浴5袊?guó)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)開發(fā)是一個(gè)大事業(yè),一己之力遠(yuǎn)不夠強(qiáng)大,亦不足以持久。對(duì)此,張伯明心里十分清楚。
為此,從上世紀(jì)80年代開始,張伯明帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),與電力應(yīng)用部門和國(guó)內(nèi) EMS廠家建立起良好的合作,向他們傳授最新技術(shù)?!拔译m然不能親手制造每一個(gè)產(chǎn)品,但希望通過知識(shí)的傳授,促進(jìn)他們的發(fā)展,推動(dòng)該領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。”
1996年,張伯明撰寫出版了《高等電力網(wǎng)絡(luò)分析》一書,系統(tǒng)總結(jié)了他的理論研究成果和體會(huì)。這本書目前已成為電力系統(tǒng)專業(yè)出國(guó)攻讀學(xué)位研究生的必備參考書之一,被中國(guó)留學(xué)生親切地稱為“藍(lán)寶書”。
如今,張伯明的理論研究成果在業(yè)內(nèi)得到了認(rèn)可和傳播,電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)也在國(guó)內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用,他心里卻還有 著 一 個(gè) 未 了 的 牽掛———為事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展培養(yǎng)后繼之才。
張伯明團(tuán)隊(duì)的骨干孫宏斌于1987年進(jìn)入清華讀本科,第二年就被張伯明轉(zhuǎn)為因材施教生加以專門培養(yǎng),由于學(xué)術(shù)能力突出,于1992年轉(zhuǎn)為直博生。孫宏斌本科畢業(yè)就發(fā)表了自動(dòng)電壓控制國(guó)際會(huì)議論文,而博士論文的研究課題正是張伯明主持的國(guó)家 “八五”攻關(guān)項(xiàng)目“電力系統(tǒng)全局準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)無功優(yōu)化閉環(huán)控制”和關(guān)于AVC的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目。2003年,在與江蘇電網(wǎng)合作的自動(dòng)電壓控制(AVC)項(xiàng)目中,張伯明特意放手讓孫宏斌主持。通過負(fù)責(zé)該項(xiàng)目,孫宏斌的積極性和創(chuàng)造性得到了極大的發(fā)揮,快速成長(zhǎng)為一名出類拔萃的年輕教師———國(guó)家級(jí)教學(xué)名師、國(guó)家教學(xué)成果一等獎(jiǎng)、杰青基金、茅以升獎(jiǎng)、國(guó)家發(fā)明二等獎(jiǎng)獲得者……同屬?gòu)埐鲌F(tuán)隊(duì)的吳文傳在作博士研究期間延續(xù)了張伯明的博士課題,完成了回路分析法在配電系統(tǒng)自動(dòng)化方面的應(yīng)用,現(xiàn)已從一名研究生成長(zhǎng)為副教授、博導(dǎo)。張伯明團(tuán)隊(duì)的另一成員郭慶來在博士期間完成了 AVC的理論提升工作,并對(duì)應(yīng)用中的技術(shù)問題作了深入研究,也已于去年被提升為副教授。
看著學(xué)生們從需要老師的指導(dǎo),到慢慢成長(zhǎng)、獨(dú)立起來,張伯明打心眼兒里高興。而被張伯明視為子女的學(xué)生們則這樣形容自己的老師:“張老師就是一本書,這本書里寫滿了深?yuàn)W的EMS理論,但這本書卻很好讀,因?yàn)闀锩嬗袕埨蠋煹恼佌伣虒?dǎo)和耐心解答。有時(shí)候自己覺得累,不想讀書,但是看到張老師60多歲了,仍在孜孜不倦地前行,自己就不覺地又捧起了這本書?!?br> 張伯明正是這樣孜孜不倦地為我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化領(lǐng)域開荒拓土,為我國(guó)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化研究培養(yǎng)后繼之才。多年來,他從事電力系統(tǒng)分析和調(diào)度自動(dòng)化相關(guān)領(lǐng)域的研究工作,系統(tǒng)發(fā)展了電網(wǎng)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)分析理論,創(chuàng)造了多不良數(shù)據(jù)估計(jì)辨識(shí)的RMEEI法,開發(fā)并在東北電網(wǎng)調(diào)度中心投運(yùn)了我國(guó)第一套大區(qū)電網(wǎng)EMS應(yīng)用軟件,成為國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域的主要開拓人之一。今年10月20日,在北京釣魚臺(tái)國(guó)賓館舉行的何梁何利基金2010年度頒獎(jiǎng)大會(huì)上,張伯明榮獲 “何梁何利科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)”。面對(duì)成績(jī)和榮譽(yù),張伯明很平靜,他對(duì)學(xué)生們說:“獲獎(jiǎng)并不是目的,我們的技術(shù)被社會(huì)采納,得到社會(huì)的認(rèn)可,為社會(huì)創(chuàng)造價(jià)值,這才是最值得高興的事情?!?