
张东辉(2001U自动化Q?span lang="EN-US">2005U硕Q电(sh)机)
?sh)力能源是一个国家经发展的命脉Q电(sh)力系l是一个国家国计民生的重要l成部分Q也是综合国力的重要体现。改革开放以来,我国?sh)力工业跨越式发展,但在电(sh)力需求快速增长的q程中,׃我国早期?sh)力工业底子薄,发展所需的高端技术装备、高端仿真Y件均依赖国外Q在实践q程中遇C各种各样的技术壁垒。不q,与此同时Q也涌现一批又一批砥砺前行的中国?sh)力人,他们怀揣梦惻I在发展大国电(sh)力的道\上,q行着艰苦而执着的探索?/span>
成长于安徽庐江的张东辉,年时也曾有拉闸限电(sh)“用?sh)难”的生活记忆。长大之后,他先后就M清华大学自动化系和电(sh)机系Q主ȝ(sh)力系l分析方向;毕业后工作于南方늽Q积累了大量?sh)力pȝ一U研I工作经验?span lang="EN-US">2019q_他在清华四川能源互联|研I成立pȝ混合仿真研究所Q带领团队开发国产自ȝC代电(sh)暂态及混合工业仿真q_Q力求打破国外垄断、达到国际领先水qI为我国徏设新型电(sh)力系l保驾护航,也ؓ研发高端甉|讑֤插上膀。他立志成ؓ一名改变中国电(sh)力进E的开拓者,能源互联时代的造梦人?/span>
“核心技术还得靠自己?/span>
张东辉在成长q程中一直坚持坚韧、务实、执着的作风,在清华大学攻ȝ士研I生的几q时间里Q他凭着扎实的理论功底和不服输的学习态度Q得C学校师生的一致认可。毕业后Q张东辉在电(sh)|公司工作,担Q南方늽某计室MQ、直国安点实验室pȝ部副部长Q长期从事电(sh)|网枉大规划设计、电(sh)|重大工E研I、大늽q行方式研究{工作?/span>
在张东辉参加工作的最初几q_也是我国?sh)力发展H飞猛进的一个时期,不管从技术上Q还是管理上Q都比之前上了一个台阶。在单位老同志们的言传n教下Q他也得C很多ȝ的机会,从而对?sh)力pȝ的前沿技术生了更大的研I兴,也做了更为深ȝ致的U研工作。尤其是和中国工E院李立院士、饶宏院士这L大家在同一个课题组׃Q让张东辉见识到了真正顶U科学家的严谨和专业的学术作风,也在和前辈们的不断交中快速增长了对电(sh)力系l的认知和经验?/span>
张东辉明白,做科研要“顶天立地”,一头深深扎根于基础研究Q解析v量电(sh)气设备之间相互作用的奥秘Q另一头则与国家和C会需求紧密相q,解决?sh)力工程中广泛存在的一个个实际问题。正如习q^MC直鼓q研h员要把“论文写在祖国的大地上”,先q的U技成果应用在实现现代化强国的创Z。张东辉Ҏ(gu)׃为然Q他U极行动hQ牵头ƈ参与完成云南늽与南方电(sh)|主|异步联|、广东电(sh)|分区方案等h长远影响的电(sh)|重大工E系l的Ҏ(gu)研究?/span>
“云南电(sh)|省内交直流q联q行、国内多回直远距离大容量输c国际多个方向送受늚送端大电(sh)|,也是‘西?sh)东送’战略的重要能源基地和‘一带一路’面向南亚东南亚的重要电(sh)力枢U。”张东辉介绍道,“但是当时电(sh)|结构还比较弱,会遇C些安全风险,所以ؓl电(sh)|在l构上做优化Q我们做了很多的遉KҎ(gu)Q首ơ用C背靠背的柔性直进行异步分区。”关注弱늽区域分区直流E_q行是工E最核心的问题,也是张东辉攻克技术难Ҏ(gu)多的一个方面。他和同事通过反复努力Q徏成了世界上以技术先q、特性复杂、电(sh)力绿色著U的异步送端大电(sh)|,安全保障能力和运行水q_面提升,助力“西?sh)东送”国家战略的实施Q真正实C?sh)力资源的优化配|,形成了区域协同、东西互的良性发展格局?/span>
在攻坚克隄q程中,张东辉感受到最大的瓉是对国外电(sh)气仿真Y件的依赖Q以及国产电(sh)气仿真Y件的~Z。“仿真可以,但是h偏高Q对国内用户需求响应不好”。但在当Ӟ国内普遍对Y件研发的重要性认识不够,总觉得“与其从头研发不如买现成的”,q就造成了长期以来应用单位对于国外Y件的依赖。从應|的新人,成长Z可或~的技术骨qԌ那些q经历的许多砺Q张东辉受益终生,也他越来越明白Q核心技术是花多钱也买不来的,搞科研攻养I总跟在别人的后面永远无法做到越。真正领先世界的端技术,只能靠自׃点一滴地U篏、一城一池地dQ?/span>
工业软g被誉为工业活动的“大脑”,是整个工业数字化的核心底座技术,在推动“中国制造”向“中国智造”的转型、赋能实体经变革中发挥着臛_重要的作用。“作为关键的核心软gQ被国外垄断q于卡住了中国?sh)力pȝ发展的脖子。”张东辉一语道Z当时的困局。他敏锐地意识到发展我国高端甉|仿真软g自主化的q切性——只有自己掌握了核心技术,有了核心生力,中国才有能力保证自己的能源安全,才有Zd拓更大的国内市场和国际市场。ؓ此,他决心走Z条自ȝ识权的路径Qؓ甉|行业国仿真软g做一些开拓性的工作Q这也成为张东辉日后孜孜不倦努力攻克的U研方向之一?/span>
破解时代N
旉走到21世纪W二?span lang="EN-US">10q_世界正经历能源革命,l色、低뀁清z成源发展的d势Q风c光c氢能、储能等新能源业迎来快速发展期。在2020q的W七十五届联合国大会上,习近qxM记宣布中国将力争2030q前实现“碳辑ֳ”?span lang="EN-US">2060q前实现“碳中和”。这一承诺体现Z个大国的责Q与担当。在q种情况下,各行各业都在_排温室气体各斚w加强研究Q能源行业自然也承担着不可推卸的重要责仅R?/span>
?sh)力在我国能源消费与x放中占据着重要CQ电(sh)力系l的低碳转型Q构Z新能源ؓM的新型电(sh)力系l将Ҏ(gu)国“碳辑ֳ”“碳中和”战略目标的实现起到关键作用。随着我国正在以新能源Z体的新型?sh)力pȝQ新型电(sh)力系l下的系l节点剧增、v量数据涌玎ͼ以及_模型难以获取Q系l计规模急剧增大Q多cd新能源接入给pȝ建模和分析带来更大调_pȝ安全面更大风险Q传l仿真精度和建模已经不能满新型?sh)力pȝ仿真分析的需要?/span>

张东辉团队合?/span>
阔凭鱼跃,天高任鸟飞?span lang="EN-US">2019q_张东辉加盟了清华大学与四川省政府Z响应国家“能源革命”新思\而联合创办的清华四川能源互联|研IQ以下简U“研I”)。能源互联网是一U将互联|理c技术与能源生、传输、存储、消费及能源市场深度融合的新型生态化能源pȝ。它以电(sh)力ؓ基础Q以可再生能源利用ؓ优先Q通过多种能源协同、供l与消费互动、集中与分布qDQ大众广泛参与,实现能量、信息流、业务流、资金流、h(hun)值流的优化配|,促进能源pȝ更高质量、更有效率、更加公q뀁更可持l地发展?/span>
张东辉扎根研IQ从事系l合仿真的研究Q将目标主要聚焦在两个重要方向,一个是为新型电(sh)力系l徏设提供机는(sh)和全电(sh)仿真分析方法;另一个是为高端电(sh)气设备研发提供先q的实时试手段Q研Iƈ实用化新一代高_ֺ国通用늣暂态实时仿真器?/span>
我国开始徏讑֤规模新能源接入的交直联电(sh)|时Q张东辉在研Il织团队开发ƈ实用化适应大规模直和新能源接入的MEET机电(sh)늣混合仿真q_。^台兼h甉|态仿真规模大、效率高Q以及电(sh)暂态宽频仿真、模型更为精准的优势Q能够快hѝ自动化实现上万节点大电(sh)|机는(sh)合实时仿真。成果已q用?span lang="EN-US">11家单位实际生产运行和新能源接入仿真,功能和作用得到充分验证,如应用于四川?sh)力设计院,解决高比例光伏和直流分析NQ应用于四川늽RTDS实验室,解决四川늽安稳校准工作量大NQ应用于云南、贵州电(sh)|,解决大电(sh)|高比例新能源对pȝ影响_և仿真N{?/span>
随着我国能源转型步伐加快Q我国正在构建新能源占比逐渐提高的新型电(sh)力系l,新能源大规模接入后电(sh)|稳定特性复杂,出现的各cL荡和q行Ҏ(gu)问题难以用已有机电(sh)暂态Y件准分析,需要能适应大规模电(sh)力电(sh)子接入的高效늣暂态仿真分析Y件工兗此外,我国甉|化进E中研发了各c铁路、舰舏V工业制造等高端甉|讑֤Q也对电(sh)暂态仿真分析和延的通用实时仿真器需求非常巨大。我国国内各大科研院所、高校由于用惯性,基本上还是用国外YӞ国内市场仍然基本被国外品所垄断。国内虽然有研发cM产品Q但是由于品成熟度、仿真友好度、仿真精度等斚w原因Q推q和易用性较差。国内各个电(sh)|公司、电(sh)源企业、高端制造企业每q要花大量外汇购买国外品,一斚w有被“卡住脖子”和保密性差的风险,另一斚wQ新型电(sh)力系l和高端甉|讑֤也需要性能更高的新型电(sh)暂态分析工兗?/span>
张东辉深刻认识到国家的巨大需求,不局限于研究院的团队Q他牵头l织国内各方技术团队联合开发新一代电(sh)暂态仿真^収ͼq研发高_ֺ国通用实时仿真器。历l数q自d发,目前q_已经成熟Q多斚w表现出明昄高精度、高效率、大规模{技术优势,已成功应用于多个新型?sh)力pȝ大规模新能源接入场景分析、超大规模电(sh)力电(sh)子设备硬件在环、高端电(sh)气设备跨q__և模拟{实际工E案例。张东辉牵头开发的늣暂态仿真^台拥有完全自ȝ识权,不依赖于M国外q_Q从界面、算法到g接口Q每一行代码都是自d成。^台追求极致的仿真_ֺQ基元g_ֺ误差于10-8Q交模型和?sh)力电(sh)子模型_ֺ与通用软g高度一_部分模型_ֺ更高。^C真速度和国外通用ȝ软g相比Q不降低仿真_ֺ和模型复杂度的前提下Q能取得数十倍甚x癑ր的速度优势Q仿真规模由此也有量U上的突_在大规模新型?sh)力pȝ和电(sh)力电(sh)子仿真上取得遥遥领先的技术优ѝ?/span>
仿真q_q求高度的实用化Q常见模型库完备、严谨、可靠,g在环接口和协议齐全、参数先q、自q合,具备灉|的多核、多模仿真、自动分|、分核功能,以及灉|、强大的自动、自定义建模和批处理能力Q因此,q_一l推q,在工程实际应用斚w取得了较大的成功Q如应用于铁路系l新一代铁路供甉|术诏通同怾?sh)和地铁柔直供?sh)Q应用于三乌兰察布重点实验室大规模新能源实时电(sh)暂态仿真,应用于核?sh)跨q_仿真Q应用于我国多个大规模新能源集中q网基地E_分析Q应用于我国交直联电(sh)|稳定分析等。张东辉牵头研发的^台解决了仿真规模大与_ֺ难以兼顾的电(sh)暂态仿真难题,极大降低了我国企业用实时仿真器成本Q有效打破国外技术和市场垄断Qؓ我国高端甉|讑֤研发提供关键仿真技术支撑,真正做到了技术超?/span>
“一个h走得快,一h走得q?/span>
“把x变ؓ现实Q将理论l合实际Q光靠一个h肯定是不可能的,q需要一支协同合作的团队Q从不同的角度进行深入的工作。”在基础研究和^台开发过E中Q张东辉扑ֈ了很多志同道合的合作者?/span>
“知行合一”——让U研成果“落地生根,开q果”,解决国家的能源和民生关键问题Q是张东辉和同行者的一贯信c所以,他们的思想始终与国家战略同频共振,始终把国家民族的利益攑֜首位Q国安要什么,技术就要向哪里延Q要让科研开发与国家需求紧密相q?/span>
面向新能源占比逐渐提高的新型电(sh)力系l、高耦合先进?sh)力电(sh)子讑֤仿真模拟和系l分析难题,张东辉用?span lang="EN-US">6q时间从无到有一手创立vpȝ混合仿真研究所Q从最初的单枪匚w到如今的兵强马壮Q拥有博?span lang="EN-US">4人、正高职U?span lang="EN-US">4人,团队成员大部分毕业于各大名校Q张东辉带领着自己的团队,驶入了科研高速\?/span>
谈到团队Q张东辉不仅是位的科研带头hQ也是一个优U的管理者。他明白Q谁拥有更多更好的h才,谁就能在竞争中取得主动,赢得未来。在q支核心成员大多都由?span lang="EN-US">90后”组成的q轻团队中,他包Ҏ(gu)个h的个性、发挥每个h的闪光点。通过团结协作Qؓ一个更大的、一致的理想和目标而努力。正因如此,他拥有的是一个朝气蓬勃、面向未来、充满了正能量的团队Q他们结合仿真技术在能源互联|战略中的发展,自w定位ؓ产业团队Q同时综合多个技术方向协同创新。“每个h都有自己的特点和长处Q把自n的强发挥到极致Q每个h都能做‘最好的自己’,是对团队、对国家的最大A献。?/span>
张东辉时常勉励团队中的年MhQ在U研的舞CQ从没有写好的剧本,都要靠自己勇敢地L索未知的世界Q不断地H破和大胆创新。正因ؓ艰难Q正因ؓ挑战Q做U研的h才更应该q难而上去解决问题。“不能因为技术难度大、此前没有相关经验就退~。”在他看来,大到一个国Ӟ一支军队,到一个科研团队,都要有一U面对困难,敢做xQ勇于攻坚的亮剑_?/span>
当然Q每一ơ攻坚克隄q程都不会是一帆风的。“电(sh)力系l运行事关重大,M一个小错都有可能酿成大错,每个决策n上都担负着很大的压力。”张东辉q样解释着他所从事的行业特性。而胆大心l、敢xqԌq已l成为同事们对张东辉的共识。但他的拍板从不是蛮qԌ他具备整个工E的思维方式Q同时有pȝ的管理能力,另外q对讑֤本n的技术非怺解。你会发玎ͼ张东辉的每一个决定其实都是在深厚的专业知识和丰富的工E经验基上,Ҏ(gu)现实情况的综合施{?/span>
为团队带头hQ张东辉在每一ơ向U研高地冲锋陷阵之际Q都是n先士卒,亲力亲ؓQ冲在最前面Q承受最大的压力。别Z以ؓ他ؓ此痛苦或者焦虑,但是谁也不会惛_Q每一ơ攻兌E中遇到的困隑֒挫折Q张东辉都统l视为挑战的乐趣。他表示Q“真正的战士Q只有听C前线的枪声才能感到兴奋。科研工作者也一P当你d了难养I完成了国家交l你的Q务,那一d心的成就感和满感是无法用语a来Ş容的。?/span>
习近qxM记在二十大所作的主题报告中,提出“深入推q能源革命”“加快规划徏设新型能源体pZ“坚定维护能源资源安全”。作源科技工作者,张东辉和他的同事们深感肩上的责Q重大Q但同时更在内心深处涌出无穷的动力?/span>
“电(sh)力能源行业现在越来越需要低成本、大定w的清z能源,Ҏ(gu)们的技术创新提Z更多的要求。”张东辉如是说。在他们的共识里Q一好的仿真技术应该能够{变ؓ生力。能够{变ؓ生力,仿真l果的“准”一定是W一位的Q而要做到“准”,需要去实践中摸爬滚打,通过对关键技术、基Ҏ(gu)Q以及更多的l节问题q行打磨Q实C真结果的_և度和E_性?/span>
“一个既准又快的仿真需要全链条的可靠,对h员的要求很高。”在张东辉看来,做h和做U研是一LQ必Z靠谱”!他时常告诫团队里的年Mh要对仿真得到的结果时M持怀疑态度Q盲目坚信自q仿真l果是工作中的大忌,“仿真只是一U工兗仿真出的结果需要经q实验和实践的双重检验去验证和完善,只有l过实践验后坚持滚动完善的结果,才是W合实际的仿真结果”?/span>
“科研的q程是不断U篏和突_我们面对的每一个课题都有各自的特点和难点,我们的工作就是这样一个不断摸索、不断创新的q程。”张东辉_t踏实实Q一步一个脚华ͼ把注意力和关注点聚焦到核心目标、核心需求和核心技能上的同Ӟ在每一个细节上都要务实求真Q遇到瓶颈的时候,专注于解决问题本w的技术,或者解决痛炚w题的正确思\上,才会把聪明才智发挥出来,做到“钟情一件事Q术业有专攻”?/span>
蓦然回首Q从当年的拉闔R?sh)到今天的灯火辉煌,电(sh)力成ؓ中国l合国力发展的一个羃影,q些伟大的成,甚至被国际大늽会议l织UCؓ“世界电(sh)力工业发展史上的重要里程”?/span>
“如果说?span lang="EN-US">5q前Q我们可能同国外q是有一定的技术差距,现在基本上已l算赶上了。不仅赶上了Q我q要过他们Q”尽Q重道q,路阻且长Q但是对于未来,张东辉充满了信心。他的“能源强国梦”在心中一直熠熠发光,照耀着他昂首前q的步伐Q也照亮中华民族伟大复兴的强国之\?
专家?/span>

张东辉,正高U工E师Q清华四川能源互联网研究院系l合仿真研I所所长,清华大学深圳国际研究生院士企业导师、西南科技大学士企业导师Q?span lang="EN-US">IEEEQ?span lang="EN-US">PESQ中国大늽规划分委会秘书长Q四川省峨眉计划特聘专家、“天府英才计划”特?span lang="EN-US">AcMh才,长期从事新型?sh)力pȝE_及仿真研I、高端电(sh)气设备仿真算法研I、交直流pȝ规划q行研究及Y件开发。共L参与?span lang="EN-US">30余项重大늽和能源课题研IӞ获得省部U科技奖励4V工E咨询奖?span lang="EN-US">3,专利授权20,发表《工E烦引》(EIQ等文章十余,参与出版专著2部?/span>