电气人生交响曲——记第11届顾毓琇电机工程奖获得者陈陈教授

学术   2024-07-31 17:27   北京  


导语:


在中国电机工程学会成立90周年之际,为传承发扬学会的历史文化,回顾展示科学家与科技工作者的贡献和成就,学会继续推出“电力之光”科学家精神系列有声微信,大力弘扬以爱国、创新、求实、奉献、协同、育人为核心的科学家精神,引领电力科技工作者尤其是青年科技工作者坚定理想信念、厚植家国情怀、激发使命担当、汲取奋进力量,让科学家精神绽放出新的时代光芒!


本年度科学家精神系列有声微信将以“国家工程师奖”首次评选表彰为契机,围绕历届“顾毓琇电机工程奖”获得者的事迹展开。“顾毓琇电机工程奖”是由中国电机工程学会与国际电气电子工程师学会电力与能源分会(IEEE PES)共同发起和管理的国际性奖项,每年表彰一位在电机工程领域取得重大成就、为电力科技进步做出突出贡献的专家。该奖项是我国设立的首个国际工程奖。


欢迎广大电力科技工作者积极收听并大力宣传。



电气人生交响曲

——记第11届顾毓琇电机工程奖获得者陈陈教授





2020年11月11日,第11届“顾毓琇电机工程奖”在中国电机工程学会年会开幕式上隆重颁发,获奖者是上海交通大学陈陈教授。陈陈教授是自“顾毓琇电机工程奖”设立以来首位女性获奖者,她开创性地运用多变量频域法研究电力系统次同步振荡,并在电力系统动态分析和建模、大型交直流互联电力系统低频振荡等方面开展了卓有成效的工作。
陈陈教授在获奖感言中表示,顾毓琇电机工程奖是电力领域科技工作者共同的荣誉,作为老一辈电力工作者,能够为中国电力工业现代化建设和电机工程教育事业作出自己的贡献,感到人生很充实,很有价值。希望还在岗位的年轻一辈科技工作者奋发有为,更上一层楼,为实现国家“十四五”规划作出更大的贡献。
“顾毓琇电机工程奖”由中国电机工程学会、电气电子工程师学会电力与能源分会(IEEE PES)于2010年联合设立,每年评选一位对推动电机工程领域科技进步作出重要贡献的专家学者。顾毓琇先生(1902-2002)是中国电机学会的创始人之一,是国际上公认的电机权威和现代自动控制理论的先驱,也是中国近代史上杰出的文理大师,学贯中西,博古通今,生前是电气电子工程师学会终身会士,曾获得该学会颁发的“兰姆”金质奖章、千禧奖章和杰出贡献奖。陈陈教授学贯中西,文理兼修,是与顾毓琇教授有几分相似的电气学者。

第一乐章:少年中国之少年

1938年,陈陈出生于上海,因父母都姓陈而得名。陈陈的父亲是交通大学20世纪30年代电机系校友,毕业后在中国第一个发电厂——杨树浦发电厂(上海电力公司)工作,陈陈的母亲自浙江大学机械系毕业,于交通大学材料力学专业任教。陈陈7岁开始学习钢琴,中学就读的上海市三女中被称为钢琴家的摇篮。上初中时,陈陈已是市少年宫合唱团的钢琴伴奏,“红领巾”见到她都行礼叫指导员。1956年中学毕业时,陈陈在上海中学生课余艺术团里已是小有名气的钢琴手,当所有人都以为她会在音乐这条路上越走越远的时候,她以数理化三门100分的成绩夺得了华东六省高考理科状元,考入清华大学电机工程系发电厂电力网和电力系统专业,此后从业五十载始终不渝。陈陈教授说,“当时我的很多同学都选择了学习艺术做钢琴老师,那确实是一份体面的工作,但是我高考的时候,还是毅然选择了电机专业,可能深受父母的影响,我和弟弟妹妹们都选择了当时国家最需要的实用性的学科。”在高考作文“你为什么选这个志愿”中,陈陈写道:“为了将来建设三峡,为很多人带来光明。”虽然热爱艺术,但是陈陈教授知道,自己心中渴望的是精于学业而后投身于祖国建设中的蓝图。
1956年在清华音乐室练琴
回忆在清华园的本科学习,陈陈印象最深的是紧张的时间安排。五年半的学习,陈陈连获“全五分”,打下了坚实的专业基础。她还参加了电机系动态模拟实验室等建设,锻炼自己的实践能力。课余时间,陈陈担任校学生文工团钢琴伴奏,被学校选派到中央音乐学院钢琴系(业余部)学习,师从招翠馨老师。大学毕业,陈陈不仅得到优秀毕业生奖章,也收获了中央音乐学院钢琴系(业余部)的文凭。1962年,清华管弦乐队的首席提琴手刘西拉准备开一场独奏音乐会,音乐室主任陆以循先生请陈陈作为伴奏,经过半年多的排练,音乐会成功演出,也成就了两位年轻人未来近六十年琴瑟和鸣的奏鸣曲。在校期间,他们在校内外演出达30余次,录音还通过中央人民广播电台向当时的苏联广播。
陈陈的本科毕业设计为“新安江至上海220kV串联补偿系统暂态稳定计算”,研究生期间,她更加重视电气工程师需要的理论和实践能力的学习,选择“援外小型发电机励磁系统”作为论文题目,她和毕业设计小组的同学在导师指导下设计、实验,并赴北京低压电器厂制造,最后顺利出口。两次毕业设计,也让陈陈和励磁系统及串补系统结下不解之缘。

第二乐章:独上高楼望尽天涯路

毕业后,陈陈和刘西拉响应国家号召投身西部大三线建设,陈陈被分配到四川德阳原第一机械工业部东方电机厂工作。历经金工车间,大电机试验站锻炼后,她被安排至设计科控制组从事发电机励磁系统工作:研发国产20千瓦及30万千瓦汽轮发电机励磁系统。陈陈和同事们在厂内平台组装试验,赴山东辛店、河南焦作电厂投运。当时,这在中国还是一个全新的领域,作为国产大容量发电机励磁系统研发的开创者之一,陈陈参与了产品的开发、设计、实验、测试和调试全过程,积累了坚实的专业知识。那时,峨眉电影制片厂交响乐团成立,想要将陈陈调入,成都市歌舞团乐队缺人想要借刘西拉,都被拒绝了,因为他们都更热爱自己的专业。陈陈经常出差,援阿尔巴尼亚水电站工程、丹江电站、辛店电厂,一个接一个,土木工程专业的刘西拉则几乎跑遍四川各大建设工地。每当出差回来团聚,小房间里又响起音乐。实际上,他们不仅喜欢家里轻松的小奏鸣曲,更热爱大三线建设中浑厚的交响乐。
1958年在清华建试验室
1980年,国家选送留学生出国,陈陈以优异成绩考上了原一机部的第一批公费留美名额,派赴普渡大学电气工程学院P C Krause教授组。临行前,她去看望蒋南翔校长,蒋校长鼓励陈陈利用这次机会读博士学位,以检验一下清华学生的素质。事实上,陈陈在美期间研究和学习极为出色,仅用三年零三个月的时间即取得硕士(1982)及博士(1984冬)学位,还获得美国大学妇女联合会(AAUW)的国际奖学金(全美660所大学,只有40名获得者)。陈陈的博士论文为《以输出电流反馈平抑串补系统的次同步谐振》,瞄准之后中国电力系统可能遇到的次同步谐振问题,提出了基于现代控制理论的控制策略,并发表了IEEE学报文章,得到学术界的高度肯定。
陈陈在美访学期间,适逢原一机部引进美国西屋公司30千瓦及60万千瓦汽轮发电机机组及技术,因具备专业知识和英语水平优势,加上在美便利,故被举荐为励磁系统技术规范对标的中方专家,参与励磁系统方案选定和中国励磁规范体系的建立工作,协助赴美的沈从龙总师和汪耕院士参加励磁系统指标协调,为保障引进技术的先进性、适用性和本土化作出了重要贡献。
1981年,刘西拉也来到美国深造,他们是当时普渡大学里第一对中国大陆来的研究生夫妻,又是留学生联谊会最早的组织者,经常被邀请演出,传播新中国的优秀作品,如《浏阳河》《新春乐》等。
1985年初,拉菲特市交响乐团拟主办成立35周年纪念音乐会,会上要演出世界各地的名曲,为此,里根总统也发来贺电。陈陈刚顺利完成博士论文答辩,就受邀在上半场最后一个曲目演奏刘诗昆作曲的《青年钢琴协奏曲》。这是在美国第一次演奏新中国的钢琴协奏曲,中央音乐学院招翠馨先生寄来了总谱,可惜是民乐谱,陈陈就和乐团指挥一起动手改成西洋管弦乐谱。为加紧排练,陈陈的十个手指都弹裂了。演出那天,新中国的钢琴协奏曲朝气蓬勃,感染了黄头发的美国听众。当陈陈用一个强和弦与乐团结束整个协奏曲时,全场观众都起立了,掌声、欢呼声响成一片……当地的报纸、人民日报(海外版)、人民音乐、中央音乐学院学报都为这场演出作了详尽的报导。几天后,陈陈先行回国到上海交大任教,几个月后刘西拉也回到母校清华大学。中国驻美大使馆的同志说,他们是改革开放以来双双取得博士学位后第一对回国的留美夫妻。

第三乐章:衣带渐宽终不悔

陈陈说:“毕业后我从来没有想过留在异国他乡,我要回来建设我的祖国,回国后我选择了交大,因为只有高等教育的这片土壤,才能振兴我们国家的科技力量。”
由于在美国学习期间自动控制理论也是必修的学位课,回国后,陈陈先受张钟俊院士邀请,在上海交通大学自动控制系从事系统工程方面的研究,协助指导的一名博士获1988年全国青年优秀科技奖,27岁就被提拔为上海交大最年轻的副教授。除了在交大讲授“自动控制理论”、“计算机科学”及“线性规划”、“运筹学基础”等,陈陈还时常被清华大学邀请授课、带研究生,因英语是她的拿手戏,她还常替交大某些外语教师代课。作为控制理论的专家,陈陈出版了教材《优化方法与最优控制》(机械工业出版社1993),并将现代控制理论应用于电力系统稳定性控制,发表了多篇论文。
20世纪80年代末,原水利电力部与上海交通大学联合办学建立上海交通大学电力学院,陈陈1990年自美国克莱姆森大学访学归来即回到电气工程系担任教授。作为上海交通大学电气工程学科负责人,她带领学科十年中逐步建成电力系统及其自动化二级学科博士点、上海市重点学科、电气工程一级学科博士点及博士后科研流动站,为上海交通大学电气工程教育体系做出了突出贡献。2005年,上海交通大学电气工程博士后流动站获评全国电气工程专业唯一优秀博士后流动站,陈陈在人民大会堂接受颁奖。
优秀博士后流动站
陈陈在交大扎根后,正好面临我国电力工业的大发展时期。陈陈说:“我投身电力行业的时机正好和国家大力发展的方向吻合,我赶上了好时代。我国电力系统必须解决大规模的算法问题,编制自己的软件。我们的学生必须追求世界最先进的技术,但是又要立足我们国家的工程实践,做到顶天立地。”
自20世纪80年代以来,陈陈应西电东送和全国联网技术需求,基于现代控制理论和先进电力电子技术,开展电力系统低频振荡和次同步振荡研究。为了解供电现状和计算水平,她先后带领学生去全国各地的发电厂和设计院考察实践,让学生把课本上的知识和工程实际联系起来。陈陈课题组研发的含多馈入直流的互联电力系统小信号稳定分析程序SSAP,在南方电网和华东电网得到成功应用,帮助我国大型电网企业分析多馈入高电压直流系统并提供控制策略,为构建我国高电压直流输电和交直流互联系统做出了重要贡献。陈陈课题组也为电力系统稳定控制研究和技术应用培养了大批人才,指导的学生大部分成为我国电力系统稳定控制领域著名的专家学者和企业技术骨干。
1991年,陈陈参加国家励磁系统数学模型专家组拟定稳定计算用发电机励磁系统数学模型;1994年起先后担任中国电机工程学会大电机专委会励磁分委会副主任委员、主任委员;参与领导中国电力行业励磁系统的标准化工作,推动了我国大型发电机励磁系统的开发和应用,运用自己励磁系统开发和标准化方面的经验引领了一条适合中国国情、具有国际先进水平的发电机励磁系统发展道路。
人民大会堂领奖
1994年起,陈陈任长江三峡工程机电技术设计审查会议特邀专家,指导励磁系统的规范建立和投标评估工作,参与了三峡电站励磁系统国际招标全过程,包括审阅招标书、审查投标资格、进行励磁系统选型和机组适配等,并研究“送出系统暂态稳定对励磁系统的要求”。三峡水电机组励磁系统零故障安全运行至今,三峡工程荣获2019年国家科技进步奖特等奖,都体现了陈陈对发电机励磁系统的开创性研究和科学建言决策的重大价值。陈陈说:“此生能亲历国家工业化快速发展的进程,参与工程实践,终生学习,追求技术进步,并奇迹般地实现了年轻时建设三峡为民供电的理想,感到十分充实。”

第四乐章:蓦然回首,那人却在灯火阑珊处

陈陈和刘西拉先生如今都已经年逾八旬,依然坚守在教学一线。他们是伴随着中国的发展而成长的一代,为祖国奉献自己的一生是他们这一代人最美好的志愿,而如今,他们仍然在身体力行传承着这份责任,为中国电力人才培养做出了重要贡献。荣休后,陈陈仍担任台达电力电子科教发展计划实施委员会委员。
弹钢琴依然是陈陈每天都会坚持的事情。2016年,在交通大学建校120周年纪念晚会上,陈陈、刘西拉夫妇弹唱朗诵,温馨感人。他们还与在沪清华校友组成的钢琴弦乐五重奏参加全国巡演,12月22日登上国家大剧院的舞台,代表上海参加了“使中国音乐化”爱乐之友新年音乐会的演出。陈陈和刘西拉还是清华大学上海校友会艺术团的骨干分子,陈陈担任钢琴伴奏,刘西拉任团长,2017年6月10日,艺术团这群平均年龄72.3岁的清华学霸登上了央视《出彩中国人》舞台,演绎了《我爱你中国》,让无数观众流下感动的泪水。2019年元旦,陈陈和刘西拉伉俪,作为改革开放后第一对留学美国、并双双取得博士学位后归国的老一辈学者代表,参演上海交通大学《我和我的祖国》快闪音乐宣传片的现场演奏,表达爱国之情,得到了全国社会各界的广泛关注和赞誉。2019年1月28日,艺术团参加央视《经典咏流传》节目,演唱《登鹳雀楼》,用老一辈学者的儒雅风采和家国情怀深深感染了广大观众。
参加演出活动
“不需要你知道我,不渴望你记得我,我把青春献给祖国的江河,山知道我,江河知道我,祖国不会忘记我。”陈陈在一次访谈中说道,“是祖国对我们的培养,我才得以参加国家重大工程,我觉得我把青春真正融进了祖国的江河”。陈陈教授的故事,展现的是对于国家和民族的大爱,也是为中华崛起而奋斗的一首电气人生交响曲。


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策划:伍晶晶

编辑:闫文丽  孙琛

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