【口述历史】我国稳定性理论及电力系统自动化专家薛禹胜

导语

秉承尊重历史、以史为鉴、弘扬传承的理念，中国自动化学会于2015年特别打造“口述历史”系列访谈栏目，走访学会和自动化学科发展息息相关的老一辈科学家，探寻心灵深处的记忆，记录心路历程的点滴，为当代自动化领域科技工作者了解历史、传承老一辈科学家的宝贵科学思想和精神财富提供有益借鉴。

本期学会采访的是薛禹胜院士。薛禹胜，我国稳定性理论及电力系统自动化专家，中国工程院院士，“守卫电网安全第一人”，时变非线性运动系统稳定性量化理论的创立者，电网安全稳定量化分析控制体系的奠基人，我国电网停电防御框架的总设计师。在60年的工作中，他从经济社会发展对能源电力的需求出发，长期致力于原创性研发，在多个科研与工程领域取得重大突破。

图1 薛禹胜院士接受中国自动化学会采访

一、学习永不止步，奋斗永不停息

薛禹胜，1941年生，江苏无锡人，1963年本科毕业于山东工学院（现山东大学）后，分配至电力科学研究院工作，在此期间主持完成了第一套特高频继电保护装置从研究、制造、调试，投运的全过程。特高频频段的干扰非常大，成功地用做继电保护通道在国际上并无先例。该装置解决了上海220 kV过江电缆--架空混合线路由于特性阻抗极度失配而无法配置主保护的关键问题，并从1966年一直稳定运行到80年代该电缆报废，输电线停止使用为止。

1970年在遵义第一机械工业部第二设计院担任工程师，从事机械装置、工厂配电、生产过程自动化等设计工作。本以为就这样一直在平凡岗位默默工作的薛禹胜却突然听到了一个消息，让他按捺不住的学习之心再次疯狂的跳动了起来……

这是1978年，我国恢复研究生制度，首届硕士研究生招生的年龄临时放宽到38岁。时值37岁的薛禹胜激动不已，但要重新拾起15年前放下的课本，就必须超值利用好每一分钟每一秒，兼顾手头的工作和学习……虽然面临一个又一个的问题，但薛禹胜凭着强烈的求知欲和对未来的渴望，坚定了选择参加考试，最终以第一的优异成绩被原水利电力部南京自动化研究所录取。1981年，又以全班第一的优秀成绩毕业，留在研究所工作。

自此，薛禹胜踌躇满志地想为中国的电力研究做一番事业，在不惑之年坚定地给自己定下了攀登电力科学最高峰的目标。不久便迎来了一次机会——以第一的成绩通过了水电部首批派往美国名企学习的机会，但薛禹胜考虑到自己目前还没有选定研究方向，学术准备还不充分，便放弃了此次机会，并沉下心提升学术水平，打算找准科研方向再出国深造。

1985年，44岁的薛禹胜终于带着自己选定的研究课题——电力系统暂态稳定性研究，满怀憧憬地前往比利时列日大学蒙特菲尔电气学院。进入学校后，指导教授一见面就要求薛禹胜在3个月内写一篇电力系统分析的综述，并独立判断最有可能突破的研究方向。

“稳定性是力学系统的基本问题，不能保证稳定性的系统是谈不上其他品质的。”薛禹胜的主攻目标是“电力系统暂态稳定性量化分析”，这是困扰世界电力系统多年的难题。

于是，满怀报国之心的薛禹胜，一头扎进了文献的海洋，只有充分掌握文献，才能巧妙寻找突破。三个月的时间，他理顺了世界各国电力系统学术研究的历史与发展，厘清了各派别学说的理论、特点与不足。通过广泛搜集材料，分析总结前人的经验与教训，薛禹胜创造性地想到了将“等面积法”与“等值法”相结合，并一往无前地在前人未踏足的道路上大胆跋涉、小心求证。在无数次的反复对比验算后，“薛氏算法”扩展等面积准则（EEAC）诞生了。

出色完成了导师任务的薛禹胜，破例直接进入博士学位研究阶段，并以为时两年半的最快毕业纪录，成为该校获得博士学位的第一位中国学者。“我在博士论文的扉页上写下了‘献给我的母亲孙黻銓女士和我的祖国’。母亲一贯教导我爱祖国爱科学，我能为中国科技的崛起尽力，母亲在天之灵当感欣慰。”

1987年，薛禹胜带着创立的扩展等面积准则（EEAC）及5篇论文踏上回国之路。他一腔热血，继续投身祖国的电力事业。回国后，他立刻成立了EEAC研究小组，致力于继续完善和开发EEAC离线和在线应用软件，以解决我国大电网的暂态安全分析问题。

二、不断自主创新，勇做守卫电网安全第一人

电力系统是由人类创造的最复杂的工业系统之一，其状态空间的维数、分布的地域、时间尺度的多样性、非自治性、控制的实时性要求等，都为其稳定分析和控制带来困难。但薛禹胜不惧挑战与艰辛，数十年如一日沉浸在漫漫科研长路上，“如曾点浴沂风雪，自得其乐”。

他于1987年发明的扩展等面积准则（EEAC）方法，至今仍是国际上唯一得到理论证明并实现工程应用的电力系统暂态稳定性量化分析方法，成功应用于长江三峡水利枢纽、四川二滩水电送出等大量的重大工程，相关软件包应用众多境外机构。凭借该成果，1996年，“电力系统暂态稳定在线评估技术（EEAC）及其应用”获国家科学技术进步奖一等奖。而后，他将EEAC方法抽象为适用于时变非线性运动系统的普适理论，并成功应用到7省市23台汽轮机组的疑难振动治理，获2005年国家科学技术进步奖二等奖。

2004年，他以广域测量和EEAC为核心，提出构建电网的广域监测分析保护控制系统（WARMAP），并于2006年在华东电网投入运行，成为世界首个大电网停电预警系统，并已覆盖我国90%的省级以上电网推广应用，建立了该领域中国独有、全球引领的全面优势，支撑了中国电网的安全稳定运行。

2008年，中国南方罕见冰灾对电网造成颠覆性破坏。他带领团队建立起外部自然灾害下电网风险评估和防控体系，将停电防御体系从电力系统内部拓展到台风、雷电、山火、覆冰等外部灾害，将电网防御自然灾害的理念由“事后被动防御”提升为“提前主动防御”，相关成果成功应用于华东、西北、江西、云南、湖南、广东、宁夏等省级及以上电网，并获2018年度国家技术发明二等奖。

2014年，习近平总书记提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略。为支撑清洁低碳、安全高效的现代能源体系的建设，薛禹胜带领团队不断将研究视角从电力系统拓展至电力市场、碳市场、能源低碳转型等领域，并于2017年在国际上首先提出了能源的信息物理社会系统（CPSSE）研究框架，开创了多学科交叉融合的能源安全研究新范式，提出电网主动支撑能源转型的整体解决方案，在国家、地区以及能源企业的低碳转型中得到应用。

2020年9月，我国提出“双碳”目标，为能源电力发展指明了方向。“双碳”变革是未来很长一段时间内国内外学术和工程界都非常关心的重大问题，薛禹胜再次带领团队紧密围绕主动支撑“双碳”变革，完善大能源系统动态仿真系统，打造融合分析平台，致力于实现指定算例环境下电力主动支撑“双碳”目标的“自动化”及“交互式”分析，满足能源电力领域融合研究和工程应用需求。

三、多学科交叉融合，重视青年人才培养

碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，已经纳入我国经济社会发展和生态文明建设整体布局。要加快构建清洁低碳安全高效的能源体系，全面推进风电、太阳能发电大规模开发，提高电网对高比例可再生能源的消纳和调控能力，构建以新能源为主体的新型电力系统，自动化技术在未来新兴电力系统建设过程当中，将会发挥重要的作用。

自新中国成立以来，中国电力工业快速发展、大步前进，成为全球的电力强国，昂首跻身世界电力工业先进前列。这其中其离不开广大电力科技工作者以及自动化、信息与智能科技工作者的辛勤工作与不断创新。

提及科技创新时，薛禹胜提出，要想在卡脖子关键技术上实现自主创新，就要花更大力气在基础研究上，这就要求我们做好长期目标和短期目标的协调优化，是追求短期效益还是长期的潜力存储。希望青年一代科技工作者能更重视基础研究的投入，将攀登科技高峰作为人生的长期目标，从而推动我国电力工业甚至我国科技的大发展。

在科研工作中，薛禹胜大胆质疑、客观求证，收获了丰硕成果；与此同时，他甘为人梯、奖掖后学，也收获了桃李芬芳。这些年来，他创建了国家电网公司“电网安全运行风险量化分析与协调控制攻关团队”、“能源互联网风险分析与决策科技攻关团队”和“电力系统主动支撑能源转型与双碳变革决策优化科技攻关团队”，培养了一批学科带头人和科研骨干；还担任多所大学兼职教授，已培养毕业29名硕士和50名博士，指导出站了8名博士后，目前正在指导8名博士和2名博士后开展研究工作。

党的二十大报告明确指出要深入实施人才强国战略，强调人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑之一。青年是国家和社会发展的生力军，对于青年人才培养，薛禹胜院士提出，国家要加强政策引导，支持和鼓励更多默默无闻专心做基础研究的学者；青年学者要树立正确的人生观、价值观，平衡好精神生活和物质生活，要树立长远目标，将更多的精力投入在国家的科技事业。

作为发展我国自动化、信息与智能科技的重要社会力量，中国自动化学会在国家的飞速发展中也做出了重要贡献。提及学会的发展，薛禹胜院士给予了高度肯定，尤其提出我国的深海深地深空领域在自动化技术的支撑下取得了巨大进展。对于未来学会发展，希望学会一方面继续发挥团队力量，开展更多的原创新、颠覆性的创新工作；另一方面要充分发挥个人优势，鼓励更多科技工作者勇于试错，敢于提出更多创造性的思维解决问题，从而实现科技的自主创新发展。

编后语

薛老一生淡泊名利、甘于寂寞，静下心来开展科研，潜下心来教书育人，即使年逾八十仍心系电网安全和能源安全，以“国家需求”为指引坚守在科研第一线，真正做到了当选中国工程院院士所言的“将尽力使自己的工作达到本学科的里程碑水平”。“自知之明，寂寞之道。”耐得住寂寞，守得住初心，这是薛老对科研的态度，也是对所有青年科技工作者的希冀。