我國高校繼電保護(hù)學(xué)科的奠基人 ——記顧毓琇電機(jī)工程獎首位獲獎?wù)哔R家李先生

我國高校繼電保護(hù)學(xué)科的奠基人

——記顧毓琇電機(jī)工程獎首位獲獎?wù)哔R家李先生

2010年10月25日晚，首屆中國電機(jī)工程學(xué)會顧毓琇電機(jī)工程獎頒獎儀式在杭州之江飯店千人會堂隆重舉行。天津大學(xué)教授賀家李，憑借在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域的突出成就，成為中國電機(jī)工程學(xué)會顧毓琇電機(jī)工程獎首位獲獎?wù)?。這位當(dāng)時已年屆86歲，卻仍工作在教學(xué)、科研第一線的長者，是中國第一代繼電保護(hù)教師和研究者的杰出代表。賀家李先生是一個有著深遠(yuǎn)和持久影響力的具有獻(xiàn)身精神的教育家，是公認(rèn)的中國繼電保護(hù)領(lǐng)域的最重要的先驅(qū)和權(quán)威。在高壓輸電系統(tǒng)發(fā)展的每個關(guān)鍵時期，他都對中國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)做出了里程碑式的貢獻(xiàn)。

志存高遠(yuǎn)，投身電機(jī)事業(yè)

1925年，賀家李出生于陜西省西安市的一書香之家。其父賀紱之的書房門上寫著“尚友圣賢，繼維東亞文化；旁研科哲，遐思西方美人”。父親學(xué)識淵博，精通四書五經(jīng)，研習(xí)西方文化。因此，賀家李自小就在心中樹立了學(xué)習(xí)科學(xué)、報效祖國的理想。

在賀家李很小的時候，父親就教他背誦《大學(xué)》《中庸》，并向他講授科學(xué)救國的道理，勉勵他向留德歸來的水利專家李儀祉博士學(xué)習(xí)。父親的民主愛國思想和治學(xué)精神對賀家李影響極深，同樣，李儀祉博士的學(xué)識與敬業(yè)精神也對他的成長產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，并成為他心中的偶像。

賀家李從7歲開始，先后就讀于陜西省女師附小和力行中學(xué)。他天資聰穎、勤奮好學(xué)，學(xué)習(xí)成績始終名列年級第一。在課余，他最喜歡買些零件自己動手做小實驗。成功組裝出礦石收音機(jī)后，初一的他心中充滿了憧憬，立志要成為一名電機(jī)工程師。

年輕時代的賀家李

1941年日軍轟炸西安，高中外遷，賀家李到陜西省三原高中學(xué)習(xí)。由于他學(xué)習(xí)成績出類拔萃，高中畢業(yè)獲得了保送遷至四川的國立武漢大學(xué)的學(xué)習(xí)機(jī)會。然而，戰(zhàn)亂年代父母不放心他離家太遠(yuǎn)，因而他毅然放棄了保送機(jī)會，報考坐落在陜南的西北工學(xué)院，因為該校是以聲望很高的北洋大學(xué)為主組建而成的。1946年經(jīng)時任西北工學(xué)院電機(jī)系主任、著名電機(jī)專家劉錫英教授的推薦，賀家李輾轉(zhuǎn)來到渤海之濱天津的北洋大學(xué)就讀。1948年，他以第三名的優(yōu)異成績畢業(yè)，獲得學(xué)士學(xué)位，并留校任教。隨著新中國的成立，賀家李的教學(xué)、科研生涯從此開始。

敢于探索，奠定繼電保護(hù)學(xué)科基礎(chǔ)

被譽(yù)為電網(wǎng)保護(hù)神的繼電保護(hù)，是電力系統(tǒng)安全可靠運行的重要保障。新中國成立之初，中國高校尚無電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專業(yè)，但又急需這方面的專業(yè)人才。政府于1950年決定擴(kuò)建哈爾濱工業(yè)大學(xué)，聘請?zhí)K聯(lián)教授，重點培養(yǎng)工業(yè)部門的工程師和大學(xué)的理工科師資。賀家李受北洋大學(xué)選派，赴哈爾濱工業(yè)大學(xué)攻讀研究生，首次接觸到了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與故障分析的專業(yè)知識，成為新中國最早學(xué)習(xí)繼電保護(hù)與故障分析的5位學(xué)者之一，也是唯一一位在學(xué)成之后在高校繼續(xù)從事該領(lǐng)域研究與教學(xué)的科研工作者。在哈工大期間，他還作為蘇聯(lián)教授的助手，用俄語給中、俄的本科生上習(xí)題課。從此他體驗到了作為教師的責(zé)任和樂趣，也堅定了畢生走教學(xué)與研究道路的決心。

1953年，賀家李回到了天津大學(xué)，從事教學(xué)與研究工作。他首次在國內(nèi)創(chuàng)立了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和自動化專業(yè)，編寫了教材，還接收外校教師來天津大學(xué)進(jìn)修。這在很大程度上加速了各高校電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專業(yè)的建設(shè)與發(fā)展，以及專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)。1954年賀家李率先在天津大學(xué)設(shè)計和建立了當(dāng)時比較先進(jìn)的計算工具“直流計算臺”，創(chuàng)建了國內(nèi)高校中第一個短路電流和繼電保護(hù)實驗室，為短路電流和繼電保護(hù)課程的實驗教學(xué)奠定了堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。

1955年，四川獅子灘水電廠由于一條35kV的輸電線路很短，我國和蘇聯(lián)都沒有現(xiàn)成的快速繼電保護(hù)裝置，因而無法按時投產(chǎn)發(fā)電。賀家李得知此消息后，便主動請纓：“我試試看”。他承擔(dān)了短距離輸電線路繼電保護(hù)新原理和裝置的研制任務(wù)，創(chuàng)造性地提出了“輸電線方向縱差動保護(hù)原理”，并成功研制出相應(yīng)的保護(hù)裝置，確保獅子灘水電廠的如期發(fā)電，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。為此賀家李被評為全國勞動模范，并作為天津市勞模代表出席了全國首屆先進(jìn)工作者代表大會，獲得了勞動光榮獎?wù)?。這是賀家李一生中最難忘的時刻。當(dāng)時天津大學(xué)考慮到賀家李的卓越貢獻(xiàn)，準(zhǔn)備晉升他為副教授，但被他婉拒了。他說：“我還年輕，學(xué)識還不夠，還是多鍛煉幾年好。”

持之以恒，勇攀科學(xué)高峰

1958年底，賀家李赴莫斯科動力學(xué)院研究生院學(xué)習(xí)，攻讀副博士學(xué)位。他跟隨蘇聯(lián)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)首席權(quán)威、國際著名的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專家A·M·費多謝也夫教授，研究輸電線路高頻保護(hù)。

在學(xué)習(xí)和研究中，賀家李并不拘泥于導(dǎo)師的觀點，提出了將輸電線故障點產(chǎn)生的高頻分量的某個頻率段用兩端阻波器阻擋并加以利用的方法，實現(xiàn)無通道快速保護(hù)的設(shè)想。導(dǎo)師對賀家李勇于創(chuàng)新、敢于探索的科研精神非常欣賞。

留學(xué)蘇聯(lián)的錘煉，奠定了賀家李在繼電保護(hù)領(lǐng)域一生成就的科學(xué)基礎(chǔ)。學(xué)成后他帶著沉甸甸的兩箱書籍回到了祖國，從高起點開始其科研和教學(xué)生涯。

周恩來總理接見，前排左一為賀家李

1973年，從甘肅某地向有色金屬冶煉基地供電的220kV輸電線路開始建設(shè)。但因線路比較長又很重要，要求在一相斷開后其余兩相仍能在短時內(nèi)運行。當(dāng)時的各種保護(hù)原理均滿足不了此要求。受西北電力設(shè)計院的委托，賀家李接受了這一研制任務(wù)。他提出了“相電壓補(bǔ)償式方向元件”的原理和結(jié)構(gòu)。該保護(hù)裝置自1977年投入實際運行的20余年中，多次正確動作，排除了線路上的重大故障，確保了給我國有色金屬工業(yè)基地可靠供電，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。賀家李也因此于1977年被破格提升為教授，當(dāng)年整個天津市被破格提升為教授的僅兩人。1978年他出席了第一次全國科學(xué)大會，并獲科學(xué)大會獎。

在研究相電壓補(bǔ)償方向元件過程中，賀家李帶領(lǐng)科研組在實驗室進(jìn)行上千次靜模試驗和數(shù)次動模試驗，終于研制出第一套國產(chǎn)500kV輸電線路的靜態(tài)方向高頻保護(hù)裝置，成為20世紀(jì)80年代超高壓線路快速保護(hù)的主流產(chǎn)品之一，為國家創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。1988年賀家李因此獲得了水電部科技進(jìn)步二等獎。

不斷創(chuàng)新，開拓研究新方向

賀家李還在眾多機(jī)構(gòu)中擔(dān)任學(xué)術(shù)要職。繁重的社會工作占去了他很多時間，但他在學(xué)術(shù)研究上絲毫沒有松懈。他始終不忘父親的諄諄教誨，感恩國家的大力培養(yǎng)。他甘愿為科學(xué)事業(yè)奉獻(xiàn)終身，在艱難的科研道路上不斷創(chuàng)新。

改革開放，給賀家李帶來了科研的黃金時期。身為電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)科領(lǐng)域的權(quán)威專家之一的他，從不墨守成規(guī)，更不囿于現(xiàn)有的科研思想與手段。從1988年起，賀家李主持研究微機(jī)成套線路保護(hù)裝置。所研制的多套微機(jī)保護(hù)裝置至今仍在電力系統(tǒng)中運行。該項研究成果獲1999年教育部科技進(jìn)步二等獎。1986～1990年間，賀家李主持研究“七五”國家科技攻關(guān)項目——輸變電站主要設(shè)備的故障診斷。1991年該項目經(jīng)國家驗收，獲部級榮譽(yù)證書。他主持研究的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)距離保護(hù)，參加研究的集成電路保護(hù)，均獲國家教委科技進(jìn)步二等獎。

隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，為了簡化變電站二次系統(tǒng)，節(jié)約大量并行電纜并提高系統(tǒng)效能和可靠性，賀家李于1992年在國內(nèi)率先提出了保護(hù)、控制、測量、信號、數(shù)據(jù)通信一體化的概念，即用同一臺微機(jī)裝置同時實現(xiàn)這5種功能。為此，1992～1993年賀家李獲得批準(zhǔn)研究一體化設(shè)備的博士點基金項目和國家自然科學(xué)基金項目各一項。到了21世紀(jì)，隨著光電互感器的研發(fā)與應(yīng)用，光纖通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，國際電工委員會（IEC）陸續(xù)頒布了數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)的國際標(biāo)準(zhǔn)，由此派生出的廣域保護(hù)和控制的思想都與賀家李早先提出的一體化裝置思想不謀而合。

指導(dǎo)外籍學(xué)生

賀家李還很關(guān)注人工智能的發(fā)展及其在各領(lǐng)域的應(yīng)用，并指導(dǎo)博士生探索繼電保護(hù)新概念，用人工智能方法使繼電保護(hù)原理跳出傳統(tǒng)模式。在此理念的指導(dǎo)下，于1999年完成了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)的博士點基金項目。

鑒于賀家李在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域的卓越研究，多項研究成果已為國際繼電保護(hù)界所認(rèn)可，貢獻(xiàn)卓著，因此1999年俄羅斯圣彼得堡工程院選舉他為外籍院士，2000年又當(dāng)選為俄羅斯工程院外籍院士。

賀家李接受俄羅斯工程院院士證書

我國用于發(fā)電的一次能源與電力負(fù)荷的地理分布很不均衡。在此背景下，賀家李在20世紀(jì)90年代提出：要想解決21世紀(jì)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源供應(yīng)問題，必須建設(shè)兆伏級特高壓輸電線路，實現(xiàn)西電東送。為此他提出申請“特高壓輸電”的自然科學(xué)基金項目，后來國家經(jīng)過多方論證，決定在西北建設(shè)750kV輸電線路。這更加堅定了賀家李在特高壓系統(tǒng)的保護(hù)控制領(lǐng)域研究的決心和信心。

賀家李撰寫的兩篇特高壓輸電系統(tǒng)保護(hù)和過電壓控制的論文被國內(nèi)核心刊物陸續(xù)發(fā)表。他還在全國繼電保護(hù)專業(yè)會議上作了750kV線路保護(hù)和過電壓問題的綜述報告，對特高壓線路保護(hù)和過電壓的研究起到了推動作用。

賀家李提出了完善的特高壓輸電線繼電保護(hù)配置方案，并提出了兆伏級特高壓輸電線路的光纖電流差動保護(hù)新原理、分相電流相位差動保護(hù)、能量方向縱聯(lián)保護(hù)新原理以及基于分布參數(shù)特性的距離保護(hù)新原理等。這些理論研究成果陸續(xù)在國內(nèi)外核心學(xué)術(shù)刊物和國際會議上發(fā)表，引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。賀家李也多次受邀在國際、國內(nèi)會議上做大會報告。

在后續(xù)的科研過程中，賀家李課題組在特高壓輸電系統(tǒng)保護(hù)控制領(lǐng)域的研究又獲得兩項國家自然科學(xué)基金項目。根據(jù)賀家李提出的基于貝瑞隆模型的分相差動保護(hù)原理研制的裝置，已成功地運行于我國第一條1000kV輸電線路上。

值得一提的是，在后續(xù)的這些科研項目中，賀家李都主動讓年輕人負(fù)責(zé)項目，自己甘當(dāng)“配角”。并戲稱自己是青年人的“后備保護(hù)”。

執(zhí)教60載，培養(yǎng)專業(yè)人才

除了在科研領(lǐng)域取得輝煌成就以外，賀家李在教育領(lǐng)域也是碩果累累。他從1962年起就開始培養(yǎng)研究生，1981年被國務(wù)院學(xué)位委員會批準(zhǔn)為首批博士生導(dǎo)師。他是我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專業(yè)的奠基人和開拓者，培養(yǎng)了一批高級人才，對該專業(yè)的發(fā)展起了重要作用。

賀家李曾長期擔(dān)任中國電力工程類專業(yè)教材編審委員會副主任委員，討論制訂高等學(xué)校電力工程類專業(yè)的教學(xué)大綱，指導(dǎo)教材的編寫工作。他任主編撰寫的教材《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》與專著《超高壓輸電線故障分析與繼電保護(hù)》，分別獲國家優(yōu)秀教材獎和水電部電力優(yōu)秀科技圖書一等獎，其中《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》一書已成為中國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專業(yè)的權(quán)威教材。2007年該書再次被列為“十一五”國家級規(guī)劃教材。1989年，又是在賀家李的積極奔走努力下，創(chuàng)辦了《電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報》，并由他擔(dān)任學(xué)報的編委會主任。

計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的飛速發(fā)展，給繼電保護(hù)原理與技術(shù)注入了新的活力。為使繼電保護(hù)現(xiàn)場技術(shù)工作人員的專業(yè)知識和技能隨著科技的發(fā)展而不斷更新和提高，在賀家李的積極籌劃下，于1997年在天津大學(xué)創(chuàng)辦了“電力研究與培訓(xùn)中心”。他親自撰寫多種教材，親自授課。給華北電網(wǎng)以及山西、山東、內(nèi)蒙古等地電網(wǎng)的2000余繼電保護(hù)運行人員進(jìn)行了系統(tǒng)培訓(xùn)和專題培訓(xùn)。但也有人對此不理解，認(rèn)為賀先生年事已高，該享享清福了，何必親自上講臺講課？可賀家李卻說：“過了古稀之年還能上講臺，是人生最大的幸福！”。他把講課的酬金大部分捐給了天津大學(xué)的“北洋勵學(xué)金”。賀家李沒有節(jié)假日的概念。他說：“我什么都不缺，就缺時間。”他將節(jié)約的每一分鐘都用在了科研和教學(xué)上，當(dāng)時已年過八旬的他，仍工作在第一線。他常說：“人生也有涯，而知也無涯?！边@就是他直到老年仍孜孜好學(xué)，手不釋卷的心得和體會。

賀家李先生一生熱愛電力系統(tǒng)繼電保護(hù)事業(yè)，勤勤懇懇，孜孜不倦。其治學(xué)精神做到了“茍日新，日日新，又日新”。而他的人生修養(yǎng)更是永葆年輕單純，執(zhí)教60載，精神不減當(dāng)年。賀先生的品德風(fēng)貌，盡顯大師風(fēng)范，受到師生敬仰。

撰寫參考文獻(xiàn)

[1] 李斌. 賀家李. 二十世紀(jì)中國知名科學(xué)家學(xué)術(shù)成就概覽·能源與礦業(yè)工程卷