致敬百年 | 罗安:培养创新大国工匠,引领电气“智造”发展

编辑:詹锴洋 刘铭涛              发布时间:2021年10月12日              浏览量:


罗安院士

人物简介

罗安,男,1957年生,湖南长沙人,中共党员,教授,博士生导师,中国工程院院士,国务院政府特殊津贴专家。1982年、1986年分别获湖南大学工业自动化专业学士、硕士学位,1993年获浙江大学博士学位,1999年作为高级访问学者应邀至德国Duisburg大学电气工程系进行合作研究,2002年作为高级访问学者应邀至英国Bristol大学电气工程学院进行合作研究。2003年入职湖南大学电气与信息工程学院从事教学与科研工作,任副院长。现为国家电能变换与控制工程技术研究中心主任、湖南大学学术委员会主任。2015年当选为中国工程院院士。

主要从事大功率电能变换与控制等方面的教学与研究工作,率领团队师生共同完成国家省部级等项目20余项,发表SCI收录论文近百篇,获授权国内外发明专利90多项,出版著作2部。以第一完成人获国家科技进步一等奖(创新团队)1项、国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖2项、中国专利金奖1项、何梁何利科学技术成就奖1项、湖南省科学技术杰出贡献奖和其他省部级科学技术一等奖10余项等。荣获“全国优秀共产党员”、“全国先进工作者”、“全国优秀科技工作者”、“国务院突出贡献专家”、 “湖南省先进工作者”、“湖南光召科技奖”等荣誉称号。

他是入选为IEEE电力电子领域24位全球顶尖学者中唯一的一位中国籍科学家,曾应邀出席IEEE顶级大会并做特邀报告。率领科研团队建立了国家电能变换与控制工程技术研究中心等国家级平台,担任国家电能变换与控制工程技术研究中心主任,并兼任湖南省科协副主席、湖南省政府参事、中国电源学会副理事长、教育部高等学校电气类专业教学指导委员会副主任委员等,为我国电气工程学科发展与行业技术进步做出了突出贡献。


【编者按】2021年10月2日,湖南大学电气与信息工程学院举行“办学一百周年”庆典大会,在庆典大会上,罗安院士深情地说:我是一名土生土长的湖南大学电气人,1977年恢复高考考入湖南大学工业电气自动化专业,留校任教再到研究生深造学习,我的每一步成长都离不开那些教导过我的前辈老师们,他们的音容笑貌时常浮现在我的脑海,他们的谆谆教诲至今仍深深地印在我的心中。他们生动的课堂氛围、严谨的治学精神、尽心尽力的育人情怀让我感动一生、学习一生、追逐一生。我尤其要特别感谢我的硕士导师熊秋思教授,熊教授一直坚持科学研究一定要面向国家重大需求,秉承实践才能出真知的理念,他那一丝不苟的创新作风、实事求是、勇于创新求真的精神一直深深地激励着我、影响着我……

采访回忆

创新研究生教育理念,培育德才兼备大国工匠


“我的事业在中国。”导师路甬祥院士的这句话,一直激励着罗安数十年来致力于我国的教育和科研事业。作为高校教师,罗安忠诚党的教育事业,把立德树人作为头等大事。他组建研究生导师团队,“传帮带”培养德才兼备的研究生导师,并吸引包括剑桥大学、清华大学等高层次青年人才加盟,实现了骨干人才的凝聚,荣获首届“湖南省优秀研究生导师团队”。

在教学方面,罗安本着“授之鱼不如授之以渔”的宗旨,致力于创新型人才的培养。他十分重视学生学习能力与创新思维的培养,经常通过对工程实际问题的理论分析,激发学生学习专业课程的热情,从而培养学生处理工程实际问题的能力。

根据多年研究生培养的实践经验,他提出了“三梯四维度”培养“五有”创新型大国工匠的研究生教育理念,探索出了核心价值观与研究生教育“课堂讲授、实践教学、科研创新、市场引导”的四维融合模式,开创了研究生教育的“核心价值观-教学实践-大工程观”三层递进式的培养方法。他独著研究生教材两部,主讲两门核心课程,通过“产学研用”实践活动,将大工程观理念和工匠精神融入研究生培养的全过程,提高学生分析和解决问题的能力,解决了教学与实践模式单一、缺乏多维度培养的问题。他以第一完成人获高等教育省级教学成果特等奖1项

罗安院士和研究团队成员们在一起(左七)

十五年来,罗安院士培养出一大批德才兼备的优秀人才,1人次入选“全国优秀博士学位论文”,5人次入选“湖南省优秀博士学位论文”,10人次获国家科学技术奖,1人获国家“万人计划”领军人才,1人获教育部“长江学者”特聘教授,1人获批国家自然科学基金杰出青年项目, 1人获国家“万人计划”青年拔尖人才,1人获批国家自然科学基金优秀青年项目,1人获“中国青年科技奖”,4人获人社部“博士后创新人才支持计划”,1人获中国科协“青年托举人才”,1人获“江西省劳动模范”,1人获“全军争先个人”,6人获“湖南省青年科技奖”。先后60余人荣获“芙蓉学子”创新团队、博士研究生学术新人奖、国家奖学金、湖南省“优秀毕业生”等荣誉。

罗安院士率领师生助力湖南大学电气工程一流学科的不断发展壮大。他所提的教育理念与方法在国内20余所高校与科研院所推广应用,国家科技部人才中心一行来湖南大学考察,高度称赞了该教育模式,并得到了人民日报、中国科学报等媒体报道,为我国研究生教育作出了突出贡献。

坚守如一,创新驱动引领电气“智造”发展


在罗安院士的办公室,悬挂着一幅“节能报国”的牌匾,表达了他强烈的科研报国之心。他时刻秉承着“装备改变品质、品质影响世界”的理念,紧扣国家与国防重大战略需求及国民经济主战场,坚守如一,创新驱动,引领我国电气“智造”核心技术与装备的发展。他带领着他的科研团队,攻克了一项又一项“卡脖子”的关键技术,以一个又一个的电气“智造”,破局外国技术垄断,为中国制造提供有力的科学支撑。


大功率高密度磁场电磁搅拌系统:助力“中国高品质特殊钢”

针对长期以来,我国电磁搅拌系统技术及其装备长期被国外领先的ROTELEC、ABB等公司垄断的局面,2003年,罗安院士带领团队,对电磁搅拌系统打响了“攻坚战”。他带领团队多次深入现场考察,反复实验测试,发明了无齿槽磁屏蔽电磁搅拌辊结构及大电流快速跟踪控制方法,使大电流换相时间缩短了50%,连铸钢水有效搅拌次数增加了10%,实现了连铸钢水正反向快速电磁搅拌,解决了高密度磁场电磁搅拌的国际难题。2007年首创我国首套1.7m宽厚板坯高密度磁场电磁搅拌系统,与国外领先的ROTELEC公司产品相比,该系统电磁搅拌力提高了120%,能效比提高了140%。2014年,研制出世界首套2.8m宽厚板坯电磁搅拌系统,并在沙钢成功投运,成为了该领域世界“排头兵”;2018年,研制出世界首套3.6m宽厚板坯电磁搅拌系统,并在南京钢铁投运,且一直保持世界最宽连铸板坯电磁搅拌系统的记录。

该成果已成功应用于首钢、宝钢、舞阳钢铁等160多家钢铁企业。板坯电磁搅拌系统国内市场占有率达 90%,电磁搅拌装备生产出的高品质特殊钢应用于水面舰艇、高铁、石油等领域,并出口到美欧等发达国家,助力了我国基础设施建设。


低纹波大电流电解电源:“松绑”高品质超薄铜箔生产

电解铜箔,是我国集成电路、航空航天、通讯器材、锂电池、屏蔽电缆等所需的关键材料。大电流电解电源是生产高品质超薄铜箔的关键装备,它对电流纹波、稳定性、功耗等技术指标要求极高,电源输出电流的微小波动就会使铜箔出现褶皱、粗糙、铜裂等现象,降低铜箔品质和成品率。长期以来,我国高档超薄铜箔大量依赖进口。

为改变这种受制于人的状况,罗安院士再次带领团队在反复思考、探索实验后,发现晶闸管整流电源输出脉动电流的固有缺陷是导致电流波动大和电耗高的根本原因。对此,他发明了PWM全控高频整流电解电源技术,从本质上突破了大电流、低纹波和低功耗电解电源的技术难题,研制出了我国首台高精度50kA大电流铜箔电解电源,与国际领先的美国DYNAPOWER公司产品相比,本技术输出电流纹波降低到0.5%,电源电耗降低了12%。

铜箔电解电源系统已应用于国内外 100 多条生产线,国内市场占有率约70%。改变了我国高档超薄铜箔主要依赖进口的格局,真正为高档铜箔的生产“松绑”。


低成本混合有源滤波系统:守护企业配电网电能质量

武汉钢铁配电变压器起火、广西平果铝厂电容器爆炸……导致这些供电事故的罪魁祸首正是谐波。谐波不仅污染配电网电能质量,影响电力能耗准确测量,而且还会增加电网供电损耗,对电力系统和用户的用电设备产生重大危害,甚至引发重大供电故障或设备烧毁等事故。高压低成本谐波治理装备一直是企业配网的“心头刺”。

了解到这一企业困境后,罗安院士组建精干团队投身谐波治理。在不断思考和实验之后,他提出了高压混合型有源滤波拓扑结构,巧妙利用基波串联谐振降低了有源滤波部分的成本和功耗,发明了谐波分频控制和相角补偿方法,提高了混合型有源滤波器的谐波补偿精度,研制出我国首台10MVar/10kV、60MVar/35kV系列混合型有源滤波器(HAPF)装备,功耗降低了30%,价格也仅为高压有源滤波器的三分之一。

该装备在贵溪冶炼厂应用后,使谐波电流畸变率由19%降低到5%以下。目前,HAPF已成功推广应用于冶金、化工、铁路、电力等60多家企业中,为企业的谐波治理提供了一条大面积推广的新道路。


未来着眼海洋工程重大装备智造:打造我国海洋“千里眼顺风耳”

针对敏感负荷特种供电的难题,罗安院士还率领他的科研团队,突破大功率高过载电能同步变换技术,解决了海岛国防装备高可靠快速供电的难题,实现了我国海岛大功率特种电源装备的跨越式发展。研发的海岛特种电源装备已应用于南海、东海的诸多岛屿。

近年来,罗安院士又着眼于国家新的战略需求,把目光聚集在海洋水下探测领域。随着人类对覆盖地球总面积70%的海洋的认识逐渐深化,海洋因其经济上的巨大潜力和战略上的重要地位越来越被人们所重视。利用声波在水下的传播与反射特性,可以研制出水下测量仪器、侦察工具和武器装备,即“水下声波雷达”装备。“水下声波雷达”不仅在水下通信、导航和探测作战中有非常重要的地位,而且已经成为人类认识、开发和利用海洋的重要手段。在攻关大功率高保真电声换能、水下远程目标探测等国际难题的过程中,尽管湖海试验条件恶劣,他与团队仍坚守科研前线、亲临试验现场,致力于自主研制数字功率放大器、大功率电声换能器、数字水听器阵列等核心装备,研发水下远程目标实时探测软件,构建“水下声波雷达”成套系统,并在水下探测与通信等领域中应用,持续服务国家重大需求。

罗安院士(后排左三)水下探测湖试验工作照



“电气是我挚爱的事业,我很幸运,能把个人事业与国家需求结合起来,贡献自己的一点力量。”罗安院士说。科研之路仍在继续,他带领他的团队正朝着更高的目标迈进,努力为国家经济发展和国防建设作出更大的贡献!



图文 | 江亚群  陈燕东  徐千鸣等

编辑 | 刘铭涛

审核 | 李勇  彭琪淋  高云鹏