国内统一刊号:CN37-0818/(G)      2024年01月
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总第819期



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做社会服务的“产业领军人才”——访自动化与电气工程学院程新功教授

作者: 来源:本报记者 陈敏   发表日期:2023-04-13    

“立足岗位需要,运用所学知识,坚持科研创新,培养人才,是一名高校教师践行初心、履职尽责的必然选择。”多年来,自动化与电气工程学院程新功教授坚持科研创新,深化产学研合作,以实际行动成为高校教师服务经济社会发展的“产业领军人才”。

近年来,程新功先后获得中国电力科学技术进步奖一等奖、中国产学研创新成果奖二等奖、山东省科学技术进步奖三等奖、中国电工技术学会科学技术奖三等奖等省部级科技奖励7次;获得“泰山产业领军人才”、“泉城产业领军人才”、“济南市优秀科技工作者”等荣誉称号。近5年来,先后发表高水平论文40余篇,带领团队获得授权发明专利32项。

产学研合作结硕果

“十四五”是我国经济由高速增长向高质量发展转型的攻坚期,我国能源行业将进入全面深化改革的关键期,提升能源利用效率,优化能源结构,对推进能源技术革命具有重要意义。为解决新能源发展带来的诸多问题,程新功教授带领团队长期从事电力智能装备、电力大数据应用、能源互联网数字技术、工业物联网技术、新能源(风电、太阳能)电网接入技术等方面的研究和开发工作,先后开发了多款软硬件装备,提高电网对新能源的消纳利用率。

“智能配电终端装备和相关软件,实现了带1微秒时标的 256 点/周波/通道同步采集,可在2毫秒内快速判断电压骤升/骤降,同时获取正反向过载、功率波动等关键信息。”说起自己在配电网动态感知方面的研究,程新功教授介绍了这一依托国家 863 应用示范项目开发的装备。他们率先提出了基于多点低压差分信号(MLVDS)总线的全通道硬件同步采集技术和基于希尔伯特-黄变换的电压暂降在线检测方法,研制的产品在北京、山东、福建等地得到推广,有效解决了新能源出力波动造成的配电网电压、功率动态感知难题,实现了分布式电源的可观、可测。

在电压/功率控制方面,依托山东省泰山产业领军人才项目,程新功科研团队提出了一系列电压/功率控制方法并研制了系统和装备,包括:基于概周期趋势预测变时段调节方法的电压无功协同优化系统、基于简单 PWM 移相控制策略的储能控制器、考虑用户参与意愿的微电网柔性负荷控制系统、基于饱和限幅稳定性控制策略的三相不平衡补偿 SVG。其中,他们研制的基于简单 PWM 移相控制策略的储能控制器已成为山东省首台(套)技术装备“全光纤传感智能电力变压器”的核心部件,显著降低了变压器最大需量;研制的三相不平衡补偿 SVG经中国电工技术学会鉴定达到了国际领先水平。产品应用于国内8千多个配电台区的3万多个光伏站点,有效解决了高比例分布式电源配电网的电能质量问题。

在分布式电源调控方面,依托山东省重点研发计划,他们首次提出了基于时空特性模型的分布式电源响应能力量化方法,突破了削峰填谷、功率平衡等多场景融合的分布式电源动态调控难题,开发了分布式电源一次调频装置和"源-网-荷"协同控制系统。2021 年应用该系统的国内首个频率电压快速调控系统在山东临沂完成测试,频率调节时间小于4.5s,电压调节时间小于 500ms,大幅度提升了光伏电站的频率、电压支撑能力。系统累计参与电网调峰、调频7.5万余次,消纳新能源电量8960万度。

一项项成就的取得凝聚着程新功教授和团队成员的辛勤付出。下基层,深入工厂企业一线,每天十小时以上的户外工作量,拼搏奋进的工作态度、一丝不苟的工作作风,正是这种不断地奋斗,才让学生在实践中收获了知识,让青年教师在磨练中得到成长。

实践出真知

2016年,程新功教授带领研发团队签约入驻济南大学科技园,潜心钻研,自主研发了能源物联网智慧平台系列化产品,由理论研究开发向技术服务、满足社会需求迅速转型,升级为电力物联网技术服务企业——山东东鼎电气有限公司。2018年,公司成功认定为国家高新技术企业,成为济南新材料产业园区的明星企业。

程新功教授的产学研合作实现了真正的“落地”,这都得益于他在教学与科研中对实践的重视。课本的知识也只有在实践中才能得到验证,程新功教授讲述了他上课过程中的一个小故事。他正在给学生讲授的一门专业课程是《电力拖动控制系统》,在讲到这门课程电路中的一个电阻问题。正是由于自己在实验操作中,刚开始没有注意到这个电阻问题,导致自己在实际操作中电器屡次跳闸,实验失败,关键是跳一次闸就是上万元的经济损失。正是在实践中的教训才让程老师在课堂中给学生更多的指导,发现知识与实践相联系的关键所在。

“理论与实际相联系,经济社会发展中的现实问题就是需要我们去解决的。在这个过程中,我们给企业提供了产品和服务,同时,也让学生增长了见识,培养了人才。”程新功带领团队走出了一条产学研合作的大道。

产学研合作新平台——山东省电工技术学会

程新功教授大力推动产业和学科发展相互促进,通过广泛联系企业和高校,他先后创办了山东省电工技术学会和山东省山东省智能配电网态势感知利导工程技术研究中心,先后为50多家单位提供了技术支持,指导多个单位成功获批省、市级“专精特新”企业。团队本身也汇聚了一批专业人才,培养了2个山东省高等学校优秀青年创新团队,在浙江、山东、福建等地建设了实验、示范基地。

在济南大学大力支持下成立的山东省电工技术学会2022年在社会组织等级评估中被评为4A级学会,学会党支部被评为五星支部。近三年来,山东省电工技术学会发布了《分布式光伏集控系统技术规范》《智能光伏并网开关技术规范设备部分》《智能光伏并网开关通信模块技术规范》三项团体标准,助力山东省电工行业向高标准、高质量发展。学会积极响应有关号召,开展了服务乡村振兴的有关活动,对济南市章丘区的多个村镇进行产业、科技帮扶工作;为高校人才培养服务,组织了“超星杯”大学生电工电子学科知识与创新竞赛,培养和加强大学生的电学基础理论、创新意识和实践能力,彰显“校企合作、协同育人”的理念。

程新功说:“山东省电工技术学会将致力于围绕电工技术开展学术交流,推广科研成果,为电工技术工作者与电工技术领域服务。”

近几年来,学会组织了山东省能源互联网技术与应用论坛等高水平学术会议,分布式能源电力系统论坛入选2023年度重要学术会议推荐名单;举办专家企业行活动,完成公开讲座、报告30余次,与行业内企业、科研院所形成了良好的科研交流、产学研结合的互动机制,大大加快了行业技术推广的步伐。

谈到未来的服务方向,程新功教授说,在科技服务方面,我们将研究虚拟电厂灵活性资源聚合、调控等相关技术,开发虚拟电厂运营管理平台;在成果转化方面,利用企业大力推进高校现有专利的产业转化,盘活沉淀的知识产权,产生经济效益;在社会服务方面,充分利用省级学会的行业影响力,积极组织行业内学术和成果转化活动,推荐一批有发展前景的企业与高校对接,在报奖、申报项目、成果评价等方面提供全方位的支撑。

潮平两岸阔,风正一帆悬。程新功教授在社会服务中做好科研创新,培养了青年教师和学生,搭建了服务的平台,收获了累累硕果,助力经济社会高质量发展。未来,他将继续在产学研合作中深耕细作,做出更大的贡献。

本报记者 陈敏