西交大榮命哲教授等獲首屆“高景德科技成就獎”

西安交通大學電氣工程學院榮命哲教授。西安交大供圖

近日，根據《中國電工技術學會科學技術獎勵辦法》有關規定，中國電工技術學會科學技術獎之科技人物獎“高景德科技成就獎”經多輪評審和公示，正式發布清華大學電機系梅生偉教授和西安交通大學電氣工程學院榮命哲教授榮獲2022年度（首屆）中國電工技術學會“高景德科技成就獎”。

“高景德科技成就獎”旨在促進電氣工程領域科技創新與產業高質量發展，表彰在該領域對我國科技事業發展作出突出貢獻、取得卓越成就的科技工作者。

據相關資料介紹，高景德是陜西佳縣人，電機工程專家、教育家，中國科學院院士，清華大學原校長。1956年，高景德以《應用于遠距離輸電系統中的凸極同步電機的研究》的論文，被越級授予蘇聯列寧格勒加里寧工學院技術科學博士學位，成為中國第一位在蘇聯獲得博士學位的學者；1956年，回國在清華大學電機系任教，是清華大學跨電機與電力系統兩個專業的博士生導師；1980年，當選為中國科學院院士（學部委員）；1983年5月，出任清華大學校長；1985年，跨國電氣與電子工程師學會（IEEE）根據其學術貢獻，選他為該會特級會員（Fellow），并被載入國外出版的國際名人錄中；1988年10月，卸任清華大學校長，學校仍很重視他的作用，并擔任清華大學校務委員會副主任、學位評定委員會主席。

1997年12月26日，在高景德去世一周年后，其生前牽頭成立的學術集體，獲得第三屆全國普通高等學校優秀教學成果特等獎。

榮命哲是國家杰出青年基金獲得者、973項目首席科學家、國家自然科學基金創新群體帶頭人。長期致力于電力開關裝備的自主創新研究，取得了重要的創新成果，解決了我國船舶綜合電力系統、新能源城市直流電網、大容量發電機組以及電力開關裝備數字化設計的瓶頸問題，為先進電力裝備“中國制造”與新型電力系統建設作出突出貢獻。

其主要科研創新成就在以下方面。

突破了船舶綜合電力技術的一大瓶頸。研究揭示了大容量空氣電弧發展規律和影響機理，發明了自能式氣吹、磁吹相結合的電弧調控方法，解決了應用場景下高功率密度斷路器開斷容量難以提升的問題，開發了大容量直流斷路器，突破了空氣斷路器的開斷容量極限，通過了國際權威檢測機構德國IPH試驗站的型式試驗，開斷容量比國際最先進產品提升近1倍。成果被鑒定為“開斷容量為目前世界最高指標，填補了這一領域的空白，處于國際領先水平”，推廣應用于軌道交通領域，突破了城市地鐵供電裝備國產化的最后一道壁壘，打破國外技術壟斷，改變了壟斷價格居高不下的局面。

支撐了世界最大的城市直流電網建設。研究揭示了直流快速開斷中放電與絕緣特性的演變規律，攻克了電流轉移與過零、電壓建立與耐受等關鍵科學問題，創新提出了弧壓增強式開斷新原理及其拓撲結構，開發了城市電網系列直流開關裝備，在國內外規模最大的城市直流電網示范工程（蘇州）率先批量應用，并推廣應用于張北小二臺、廣東電網等多個直流電網工程。中電聯成果鑒定：“為中壓直流配電網的靈活構建和安全運行提供了支撐，達到國際領先水平”。研究成果解決了城市直流配電網規模化推廣應用的瓶頸，出版了國際上第一本直流開斷領域的專著《直流開斷基礎及技術應用》，引領了高性能、低成本直流開斷拓撲原理和技術的發展方向。

解決了我國百萬kW核電、水電建設的“卡脖子”問題。研究揭示了大容量發電機出口短路電流的主動調控機理，首創電流轉移與零點控制相結合的大容量快速開斷原理和拓撲結構，突破了真空多斷口并聯均流與開斷的關鍵技術，研制了環保型大容量發電機快速斷路器，在權威機構西高院通過試驗，開斷電流有效值超過210kA，峰值達576kA，為國內最高水平，與ABB的SF6斷路器產品相比，故障切除時間縮短50%以上。研究成果打破了ABBZL保護帶來的技術限制，形成了我國自主知識產權的方案，初步解決了我國百萬千瓦及以上大型水電核電機組建設的“卡脖子”難題。所開發的發電機斷路器具備環保化和快速化的優勢，符合未來高端電力裝備的發展方向，將為我國大型核電、水電技術的整體對外出口提供重要支撐。

實現了開關電器設計方法的變革。建立了開關電器計算學的基本理論體系，創建了多組分電弧等離子體反應動力學理論并構建了國內首個電弧等離子體基礎參數和物性參數數據庫（包含54種氣體組分、17類基礎數據），被編入《熱等離子體手冊》（美國、加拿大院士撰寫）、意大利教科書，被著名仿真軟件公司COMSOL向全球推薦，成為推薦的全球7個等離子體基礎數據庫之一，被19個國家144家單位采用。建立了描述電弧等離子體發生、發展與衰減全過程的統一磁流體動力學模型，并開發了數字化設計軟件，推廣至中船重工、西電、韓國LSIS等12家國內外知名企業，被評價為“使設計水平實現了跨越式提升”。

榮命哲及其團隊的科研成果先后獲國家技術發明二等獎1項、國家科技進步二等獎2項、國家自然科學獎四等獎1項以及教育部科學技術一等獎2項等重要獎勵。出版專著5部，發表期刊論文500余篇（SCI論文360篇），授權發明ZL70項，其中美國ZL10項、歐洲ZL2項，轉讓26項。

榮命哲還發起了“電力設備絕緣與放電計算學”國際研討會等重要國際會議，并多次擔任國際會議主席，顯著提升了我國電力開關裝備領域的國際影響力。