電氣人生交響曲
——記第11屆顧毓琇電機工程獎獲得者陳陳教授
2020年11月11日,第11屆“顧毓琇電機工程獎”在中國電機工程學會年會開幕式上隆重頒發(fā),獲獎者是上海交通大學陳陳教授。陳陳教授是自“顧毓琇電機工程獎”設(shè)立以來首位女性獲獎者,她開創(chuàng)性地運用多變量頻域法研究電力系統(tǒng)次同步振蕩,并在電力系統(tǒng)動態(tài)分析和建模、大型交直流互聯(lián)電力系統(tǒng)低頻振蕩等方面開展了卓有成效的工作。
顧毓琇獎
陳陳教授在獲獎感言中表示,顧毓琇電機工程獎是電力領(lǐng)域科技工作者共同的榮譽,作為老一輩電力工作者,能夠為中國電力工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)和電機工程教育事業(yè)作出自己的貢獻,感到人生很充實,很有價值。希望還在崗位的年輕一輩科技工作者奮發(fā)有為,更上一層樓,為實現(xiàn)國家“十四五”規(guī)劃作出更大的貢獻。
“顧毓琇電機工程獎”由中國電機工程學會、電氣電子工程師學會電力與能源分會(IEEE PES)于2010年聯(lián)合設(shè)立,每年評選一位對推動電機工程領(lǐng)域科技進步作出重要貢獻的專家學者。顧毓琇先生(1902-2002)是中國電機學會的創(chuàng)始人之一,是國際上公認的電機權(quán)威和現(xiàn)代自動控制理論的先驅(qū),也是中國近代史上杰出的文理大師,學貫中西,博古通今,生前是電氣電子工程師學會終身會士,曾獲得該學會頒發(fā)的“蘭姆”金質(zhì)獎章、千禧獎章和杰出貢獻獎。陳陳教授學貫中西,文理兼修,是與顧毓琇教授有幾分相似的電氣學者。
第一樂章:少年中國之少年
1938年,陳陳出生于上海,因父母都姓陳而得名。陳陳的父親是交通大學20世紀30年代電機系校友,畢業(yè)后在中國第一個發(fā)電廠——楊樹浦發(fā)電廠(上海電力公司)工作,陳陳的母親自浙江大學機械系畢業(yè),于交通大學材料力學專業(yè)任教。陳陳7歲開始學習鋼琴,中學就讀的上海市三女中被稱為鋼琴家的搖籃。上初中時,陳陳已是市少年宮合唱團的鋼琴伴奏,“紅領(lǐng)巾”見到她都行禮叫指導員。1956年中學畢業(yè)時,陳陳在上海中學生課余藝術(shù)團里已是小有名氣的鋼琴手,當所有人都以為她會在音樂這條路上越走越遠的時候,她以數(shù)理化三門100分的成績奪得了華東六省高考理科狀元,考入清華大學電機工程系發(fā)電廠電力網(wǎng)和電力系統(tǒng)專業(yè),此后從業(yè)五十載始終不渝。陳陳教授說,“當時我的很多同學都選擇了學習藝術(shù)做鋼琴老師,那確實是一份體面的工作,但是我高考的時候,還是毅然選擇了電機專業(yè),可能深受父母的影響,我和弟弟妹妹們都選擇了當時國家最需要的實用性的學科?!痹诟呖甲魑摹澳銥槭裁催x這個志愿”中,陳陳寫道:“為了將來建設(shè)三峽,為很多人帶來光明。”雖然熱愛藝術(shù),但是陳陳教授知道,自己心中渴望的是精于學業(yè)而后投身于祖國建設(shè)中的藍圖。
1956年在清華音樂室練琴
回憶在清華園的本科學習,陳陳印象最深的是緊張的時間安排。五年半的學習,陳陳連獲“全五分”,打下了堅實的專業(yè)基礎(chǔ)。她還參加了電機系動態(tài)模擬實驗室等建設(shè),鍛煉自己的實踐能力。課余時間,陳陳擔任校學生文工團鋼琴伴奏,被學校選派到中央音樂學院鋼琴系(業(yè)余部)學習,師從招翠馨老師。大學畢業(yè),陳陳不僅得到優(yōu)秀畢業(yè)生獎章,也收獲了中央音樂學院鋼琴系(業(yè)余部)的文憑。1962年,清華管弦樂隊的首席提琴手劉西拉準備開一場獨奏音樂會,音樂室主任陸以循先生請陳陳作為伴奏,經(jīng)過半年多的排練,音樂會成功演出,也成就了兩位年輕人未來近六十年琴瑟和鳴的奏鳴曲。在校期間,他們在校內(nèi)外演出達30余次,錄音還通過中央人民廣播電臺向當時的蘇聯(lián)廣播。
陳陳的本科畢業(yè)設(shè)計為“新安江至上海220kV串聯(lián)補償系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算”,研究生期間,她更加重視電氣工程師需要的理論和實踐能力的學習,選擇“援外小型發(fā)電機勵磁系統(tǒng)”作為論文題目,她和畢業(yè)設(shè)計小組的同學在導師指導下設(shè)計、實驗,并赴北京低壓電器廠制造,最后順利出口。兩次畢業(yè)設(shè)計,也讓陳陳和勵磁系統(tǒng)及串補系統(tǒng)結(jié)下不解之緣。
第二樂章:獨上高樓望盡天涯路
畢業(yè)后,陳陳和劉西拉響應國家號召投身西部大三線建設(shè),陳陳被分配到四川德陽原第一機械工業(yè)部東方電機廠工作。歷經(jīng)金工車間,大電機試驗站鍛煉后,她被安排至設(shè)計科控制組從事發(fā)電機勵磁系統(tǒng)工作:研發(fā)國產(chǎn)20千瓦及30萬千瓦汽輪發(fā)電機勵磁系統(tǒng)。陳陳和同事們在廠內(nèi)平臺組裝試驗,赴山東辛店、河南焦作電廠投運。當時,這在中國還是一個全新的領(lǐng)域,作為國產(chǎn)大容量發(fā)電機勵磁系統(tǒng)研發(fā)的開創(chuàng)者之一,陳陳參與了產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計、實驗、測試和調(diào)試全過程,積累了堅實的專業(yè)知識。那時,峨眉電影制片廠交響樂團成立,想要將陳陳調(diào)入,成都市歌舞團樂隊缺人想要借劉西拉,都被拒絕了,因為他們都更熱愛自己的專業(yè)。陳陳經(jīng)常出差,援阿爾巴尼亞水電站工程、丹江電站、辛店電廠,一個接一個,土木工程專業(yè)的劉西拉則幾乎跑遍四川各大建設(shè)工地。每當出差回來團聚,小房間里又響起音樂。實際上,他們不僅喜歡家里輕松的小奏鳴曲,更熱愛大三線建設(shè)中渾厚的交響樂。
1958年在清華建試驗室
1980年,國家選送留學生出國,陳陳以優(yōu)異成績考上了原一機部的第一批公費留美名額,派赴普渡大學電氣工程學院P C Krause教授組。臨行前,她去看望蔣南翔校長,蔣校長鼓勵陳陳利用這次機會讀博士學位,以檢驗一下清華學生的素質(zhì)。事實上,陳陳在美期間研究和學習極為出色,僅用三年零三個月的時間即取得碩士(1982)及博士(1984冬)學位,還獲得美國大學婦女聯(lián)合會(AAUW)的國際獎學金(全美660所大學,只有40名獲得者)。陳陳的博士論文為《以輸出電流反饋平抑串補系統(tǒng)的次同步諧振》,瞄準之后中國電力系統(tǒng)可能遇到的次同步諧振問題,提出了基于現(xiàn)代控制理論的控制策略,并發(fā)表了IEEE學報文章,得到學術(shù)界的高度肯定。
陳陳在美訪學期間,適逢原一機部引進美國西屋公司30千瓦及60萬千瓦汽輪發(fā)電機機組及技術(shù),因具備專業(yè)知識和英語水平優(yōu)勢,加上在美便利,故被舉薦為勵磁系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范對標的中方專家,參與勵磁系統(tǒng)方案選定和中國勵磁規(guī)范體系的建立工作,協(xié)助赴美的沈從龍總師和汪耕院士參加勵磁系統(tǒng)指標協(xié)調(diào),為保障引進技術(shù)的先進性、適用性和本土化作出了重要貢獻。
1981年,劉西拉也來到美國深造,他們是當時普渡大學里第一對中國大陸來的研究生夫妻,又是留學生聯(lián)誼會最早的組織者,經(jīng)常被邀請演出,傳播新中國的優(yōu)秀作品,如《瀏陽河》《新春樂》等。
1985年初,拉菲特市交響樂團擬主辦成立35周年紀念音樂會,會上要演出世界各地的名曲,為此,里根總統(tǒng)也發(fā)來賀電。陳陳剛順利完成博士論文答辯,就受邀在上半場最后一個曲目演奏劉詩昆作曲的《青年鋼琴協(xié)奏曲》。這是在美國第一次演奏新中國的鋼琴協(xié)奏曲,中央音樂學院招翠馨先生寄來了總譜,可惜是民樂譜,陳陳就和樂團指揮一起動手改成西洋管弦樂譜。為加緊排練,陳陳的十個手指都彈裂了。演出那天,新中國的鋼琴協(xié)奏曲朝氣蓬勃,感染了黃頭發(fā)的美國聽眾。當陳陳用一個強和弦與樂團結(jié)束整個協(xié)奏曲時,全場觀眾都起立了,掌聲、歡呼聲響成一片……當?shù)氐膱蠹?、人民日報(海外版)、人民音樂、中央音樂學院學報都為這場演出作了詳盡的報導。幾天后,陳陳先行回國到上海交大任教,幾個月后劉西拉也回到母校清華大學。中國駐美大使館的同志說,他們是改革開放以來雙雙取得博士學位后第一對回國的留美夫妻。
第三樂章:衣帶漸寬終不悔
陳陳說:“畢業(yè)后我從來沒有想過留在異國他鄉(xiāng),我要回來建設(shè)我的祖國,回國后我選擇了交大,因為只有高等教育的這片土壤,才能振興我們國家的科技力量?!?/p>
由于在美國學習期間自動控制理論也是必修的學位課,回國后,陳陳先受張鐘俊院士邀請,在上海交通大學自動控制系從事系統(tǒng)工程方面的研究,協(xié)助指導的一名博士獲1988年全國青年優(yōu)秀科技獎,27歲就被提拔為上海交大最年輕的副教授。除了在交大講授“自動控制理論”、“計算機科學”及“線性規(guī)劃”、“運籌學基礎(chǔ)”等,陳陳還時常被清華大學邀請授課、帶研究生,因英語是她的拿手戲,她還常替交大某些外語教師代課。作為控制理論的專家,陳陳出版了教材《優(yōu)化方法與最優(yōu)控制》(機械工業(yè)出版社1993),并將現(xiàn)代控制理論應用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定性控制,發(fā)表了多篇論文。
20世紀80年代末,原水利電力部與上海交通大學聯(lián)合辦學建立上海交通大學電力學院,陳陳1990年自美國克萊姆森大學訪學歸來即回到電氣工程系擔任教授。作為上海交通大學電氣工程學科負責人,她帶領(lǐng)學科十年中逐步建成電力系統(tǒng)及其自動化二級學科博士點、上海市重點學科、電氣工程一級學科博士點及博士后科研流動站,為上海交通大學電氣工程教育體系做出了突出貢獻。2005年,上海交通大學電氣工程博士后流動站獲評全國電氣工程專業(yè)唯一優(yōu)秀博士后流動站,陳陳在人民大會堂接受頒獎。
優(yōu)秀博士后流動站
陳陳在交大扎根后,正好面臨我國電力工業(yè)的大發(fā)展時期。陳陳說:“我投身電力行業(yè)的時機正好和國家大力發(fā)展的方向吻合,我趕上了好時代。我國電力系統(tǒng)必須解決大規(guī)模的算法問題,編制自己的軟件。我們的學生必須追求世界最先進的技術(shù),但是又要立足我們國家的工程實踐,做到頂天立地?!?/p>
自20世紀80年代以來,陳陳應西電東送和全國聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需求,基于現(xiàn)代控制理論和先進電力電子技術(shù),開展電力系統(tǒng)低頻振蕩和次同步振蕩研究。為了解供電現(xiàn)狀和計算水平,她先后帶領(lǐng)學生去全國各地的發(fā)電廠和設(shè)計院考察實踐,讓學生把課本上的知識和工程實際聯(lián)系起來。陳陳課題組研發(fā)的含多饋入直流的互聯(lián)電力系統(tǒng)小信號穩(wěn)定分析程序SSAP,在南方電網(wǎng)和華東電網(wǎng)得到成功應用,幫助我國大型電網(wǎng)企業(yè)分析多饋入高電壓直流系統(tǒng)并提供控制策略,為構(gòu)建我國高電壓直流輸電和交直流互聯(lián)系統(tǒng)做出了重要貢獻。陳陳課題組也為電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制研究和技術(shù)應用培養(yǎng)了大批人才,指導的學生大部分成為我國電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制領(lǐng)域著名的專家學者和企業(yè)技術(shù)骨干。
1991年,陳陳參加國家勵磁系統(tǒng)數(shù)學模型專家組擬定穩(wěn)定計算用發(fā)電機勵磁系統(tǒng)數(shù)學模型;1994年起先后擔任中國電機工程學會大電機專委會勵磁分委會副主任委員、主任委員;參與領(lǐng)導中國電力行業(yè)勵磁系統(tǒng)的標準化工作,推動了我國大型發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的開發(fā)和應用,運用自己勵磁系統(tǒng)開發(fā)和標準化方面的經(jīng)驗引領(lǐng)了一條適合中國國情、具有國際先進水平的發(fā)電機勵磁系統(tǒng)發(fā)展道路。
人民大會堂領(lǐng)獎
1994年起,陳陳任長江三峽工程機電技術(shù)設(shè)計審查會議特邀專家,指導勵磁系統(tǒng)的規(guī)范建立和投標評估工作,參與了三峽電站勵磁系統(tǒng)國際招標全過程,包括審閱招標書、審查投標資格、進行勵磁系統(tǒng)選型和機組適配等,并研究“送出系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定對勵磁系統(tǒng)的要求”。三峽水電機組勵磁系統(tǒng)零故障安全運行至今,三峽工程榮獲2019年國家科技進步獎特等獎,都體現(xiàn)了陳陳對發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的開創(chuàng)性研究和科學建言決策的重大價值。陳陳說:“此生能親歷國家工業(yè)化快速發(fā)展的進程,參與工程實踐,終生學習,追求技術(shù)進步,并奇跡般地實現(xiàn)了年輕時建設(shè)三峽為民供電的理想,感到十分充實?!?/p>
第四樂章:驀然回首,那人卻在燈火闌珊處
陳陳和劉西拉先生如今都已經(jīng)年逾八旬,依然堅守在教學一線。他們是伴隨著中國的發(fā)展而成長的一代,為祖國奉獻自己的一生是他們這一代人最美好的志愿,而如今,他們?nèi)匀辉谏眢w力行傳承著這份責任,為中國電力人才培養(yǎng)做出了重要貢獻。榮休后,陳陳仍擔任臺達電力電子科教發(fā)展計劃實施委員會委員。
彈鋼琴依然是陳陳每天都會堅持的事情。2016年,在交通大學建校120周年紀念晚會上,陳陳、劉西拉夫婦彈唱朗誦,溫馨感人。他們還與在滬清華校友組成的鋼琴弦樂五重奏參加全國巡演,12月22日登上國家大劇院的舞臺,代表上海參加了“使中國音樂化”愛樂之友新年音樂會的演出。陳陳和劉西拉還是清華大學上海校友會藝術(shù)團的骨干分子,陳陳擔任鋼琴伴奏,劉西拉任團長,2017年6月10日,藝術(shù)團這群平均年齡72.3歲的清華學霸登上了央視《出彩中國人》舞臺,演繹了《我愛你中國》,讓無數(shù)觀眾流下感動的淚水。2019年元旦,陳陳和劉西拉伉儷,作為改革開放后第一對留學美國、并雙雙取得博士學位后歸國的老一輩學者代表,參演上海交通大學《我和我的祖國》快閃音樂宣傳片的現(xiàn)場演奏,表達愛國之情,得到了全國社會各界的廣泛關(guān)注和贊譽。2019年1月28日,藝術(shù)團參加央視《經(jīng)典詠流傳》節(jié)目,演唱《登鸛雀樓》,用老一輩學者的儒雅風采和家國情懷深深感染了廣大觀眾。
參加演出活動
“不需要你知道我,不渴望你記得我,我把青春獻給祖國的江河,山知道我,江河知道我,祖國不會忘記我。”陳陳在一次訪談中說道,“是祖國對我們的培養(yǎng),我才得以參加國家重大工程,我覺得我把青春真正融進了祖國的江河”。陳陳教授的故事,展現(xiàn)的是對于國家和民族的大愛,也是為中華崛起而奮斗的一首電氣人生交響曲。