
许杏桃,男,1967年3月出生,江苏兴化人,高级工程师,大学本科学历(工程硕士学位),1991年7月毕业于长沙电力学院电气专业,全国五一劳动奖章获得者,中央企业劳动模范,享受国务院特殊津贴专家,荣获2009年度国家科技进步奖二等奖、全国劳动模范、江苏省十佳文明职工、全国学习型标兵优秀个人、江苏省十大优秀专利发明人、江苏省电力公司十大杰出青年、十大行业标兵、国家电网公司工程技术专家、感动国家电网十大人物、泰州市有突出贡献专家、全国“第五届发明创业奖”等称号,现任国网江苏安方电力科技有限公司副总经理兼技术总监,高级工程师,国家电网公司专家。
许杏桃同志热爱祖国,遵纪守法,学风朴实严谨,有强烈的事业心、较高的学术造诣和较强的组织协调能力,其学术技术水平在国内同行中具有一定的优势,处于较高水平。
许杏桃同志自工作以来一直从事电网节能降耗、稳定电压、电能质量治理、增强电网输电能力等领域的理论研究与工程应用。
其在“无功优化控制与补偿”领域先后完成了6个产品的系列化研究与应用开发。其中,1999年11月开发的“地区电网无功电压优化运行集中控制系统”实现了电网无功补偿和调压设备资源的网络化运行,从根本上改变了我国电网传统的无功电压控制方式,同时也代表了今后我国电网无功电压控制方式的方向。目前,该控制系统已在江苏省电网和全国20个省市部分电网推广应用,仅2009年即实现节电量17.3亿千瓦时。同时,江苏电网高峰负荷时段可增加直接供电能力213万千伏安,减轻值班人员劳动强度95%,供电网电压合格率几乎100%。2006年,开发了“10kV及以下配电网无功电压优化控制系统”,该系统解决了我国庞大的10kV、0.40kV配电网的电压质量和电能损耗问题,最为重要的是“用5%的钱,解决了95%的问题”,这使得该系统能够在我国广大的贫困地区农村电网大面积推广使用,长期困扰贫困地区农民用电和农业发展的电力问题得到迅速的解决。该套系统可以大面积地提高到户端电压质量3-5个百分点,节电仅在江苏就达到6.9亿千瓦时。
在这两个控制系统中,许杏桃同志创立了一些新理论,解决了长期以来在“无功电压”实时控制领域的诸多难题。如独特的“优化计算”技术,实现了快速计算,达到了电网无功电压实时控制的要求,实用性强;提出并实用化了我国整个电网无功电压的“分层控制”模式,提出并验证了我国电网无功补偿“分层就地平衡”的具体定义;破除了无功功率“不能倒送”的历史禁区;创立了“△U算法”理论,解决了无功电压优化控制中“电压调节振荡”和“无功投切振荡”两大难题;创立了“L/Qc”理论,给出负荷任意分配的10kV配电网线路电容器最佳补偿容量和安装位置理论公式;给出了变电站电容器最优配置值的计算方法。该系统在上述多个方面填补了国内空白,并荣获2009年度国家科学技术进步奖二等奖。
其在“电能质量监测与治理”领域,先后完成了4个产品的系列化研究与应用开发,分别是“电能(电压)质量在线监测与数据管理系统”、“电力谐波治理装置参数最优化设计软件系统”、“0.40-35kV谐波治理装置”、“35KV无功动态补偿暨闪变治理装置SVC”。这使得江苏电力成为中国有能力生产SVC的第三家单位,且拥有完全自主的核心控制技术。其中超越国外产品的核心技术是:对传统的补偿电纳公式,依据我国电网的实际情况进行了改造,推导出一种可以任意设定功率因数或无功功率参据量的TCR补偿电纳公式,实现了无功补偿“360°cosφ/U”全相角控制的连续和线性,更重要的是,这为我国中压电网的闪变治理奠定了理论基础,闪变治理效果显著提高,理论上可以满足国标,代表着国内领先水平。
许杏桃同志主要业绩
自从人类有了电和电网,“无功电压”最优控制的难题就一直困扰着电网电力输送的效率和能力。
据统计,2009年我国电网损失电能约2400亿千瓦时,超过两个半三峡电站的年发电量。同时由于电网电压不稳,导致电能转换效率低下,全国多消耗电能约600亿千瓦时,造成电器寿命缩短和对工农业生产的影响,则无法计算。
一百年来,无数的知名教授、学者,在“无功电压”优化控制节能这个领域做了大量的理论研究工作,但一到实际应用就卡壳,究其根源:理论和实际相结合无法达到实用的份上。
许杏桃,二十年扎根电力生产一线,刻苦钻研,攻克了此道世纪难题,实现了电网电能传输中“无功电压”的最优控制。从此,电网电能损耗小了,电压质量高了,输电能力强了,供用电更可靠了。
一、解决电网难题,大胆技术革新
20多年前,许杏桃怀揣大学四年所学的电学知识和矢志改变我国电网落后面貌的梦想,回到了他的家乡全国贫困县(市)--江苏省兴化市,在该市供电局生产一线当工人。通过几年的工作实践和理论分析,许杏桃发现造成电网电能损耗大、电压不稳的一个重要原因是电网建设和管理中“无功电压”应用水平的低下。于是他下定决心一定要用自己所学的知识和长期积累的实践经验解决这一难题,并把它作为自己毕生的追求。
1997年,他被选调到地级市泰州供电公司工作,继续在“无功电压”应用技术上进行探索革新。1999年11月,他终于成功开发了“地区电网无功电压优化运行集中控制系统”。此套软件实现解决了地区电网电能消耗高、电压不稳的难题,在我国供电史上是前所未有的。之后,他又升级开发了“供电网无功电压优化运行集中控制系统”,实现了输配电网无功补偿和调压设备资源的网络化运行,从根本上改变了我国电网传统的无功电压控制方式,代表了今后我国电网无功电压控制方式的方向,在我国供电史上具有里程碑的意义。
在该控制系统中,许杏桃创立了许多新理论,解决了长期以来在“无功电压”实时控制领域的诸多难题。如独特的“优化计算”技术,实现了快速计算,达到了电网无功电压实时控制的要求,实用性强;提出并实用化了我国整个电网无功电压的“分层控制”模式,提出并验证了我国电网无功补偿“分层就地平衡”的具体定义;破除了无功功率“不能倒送”的历史禁区;创立了“△U算法”理论,解决了无功电压优化控制中“电压调节振荡”和“无功投切振荡”两大难题;创立了“L/Qc”理论,给出负荷任意分配的10kV配电网线路电容器最佳补偿容量和安装位置理论公式;给出了变电站电容器最优配置值的计算方法。该控制系统已获得国家发明专利6项,其中基础理论(数学公式)发明专利1项,软件著作权2项。
中国电机工程学会专家鉴定委员会鉴定意见为:该系统理论全面、技术先进、运行可靠、实用性强,在供电网无功电压实时控制领域处于国内领先水平。2008年3月25日,央视《新闻联播》报道了该技术创新成果的节能效果。
二、推广应用成果,促进节能稳压
许杏桃始终把促进节约电能、提高安全稳定供电作为技术革新的最终目的,并亲自到全国各地推广应用自己的成果。经过他的努力,目前,该控制系统已在江苏省电网和全国20个省市部分电网推广应用,仅2009年即实现节电量17.3亿千瓦时。同时,江苏电网高峰负荷时段可增加直接供电能力213万千伏安,减轻值班人员劳动强度95%,供电网电压合格率几乎100%。其中“10千伏及以下配电网无功电压优化控制系统”,解决了我国庞大的10千伏、0.40千伏配电网的电压质量和电能损耗问题,最为重要的是“用5%的钱,解决了95%的问题”,这使得该系统能够在我国广大的贫困地区农村电网大面积推广使用,长期困扰贫困地区农民用电和农业发展的低电压问题得到迅速地解决,可以大面积地提高到户端电压质量3-5个百分点,节电仅在江苏就达到6.9亿千瓦时。该控制系统是一套纯计算机软件,投资少,免硬件维护。
同时,许杏桃还在电能质量监测与治理领域进行了大胆的探索创新,使电压合格率和供电可靠性得到了显著的提高。在电网污染(电能质量)治理方面,他研究开发的“电力谐波分析及治理装置参数最优化设计软件系统”,荣获2009年中国电力职工技术创新成果奖二等奖。共拥有国家发明专利2项,其中基础理论(数学公式)发明专利1项,软件著作权3项。
三、珍惜个人荣誉,放大劳模效应
工作20年来,许杏桃获得了许多的奖项和荣誉。奖项主要有:国家科学技术进步奖1项、全国职工技术创新成果奖1项、中国电力科技进步奖2项、江苏省科学技术进步奖2项,江苏省电力公司及其他科技进步奖7项,国家科学技术进步奖二等奖1项。荣誉主要有:泰州市有突出贡献专家、江苏省十大优秀专利发明人、江苏省电力公司十大杰出青年、江苏省十佳文明职工、国家电网公司工程技术专家、感动国家电网十大人物、全国学习型标兵优秀个人、中国工会十五大代表、全国五一劳动奖章、全国劳动模范等称号。
许杏桃非常珍惜自己辛勤劳动所取得的荣誉,始终把荣誉作为自己的巨大鼓舞和鞭策。同时,他也发挥了一个劳动模范的引领示范作用,率领他的团队在自己所擅长的电网节能降耗、稳定电压、电能质量污染治理、增强电网输电能力等领域不断进行技术技能创新。2009年,他的技术技能创新团队“许杏桃创新工作室”被授予“全国工人先锋号”称号。
附:电网节能的时代先锋
——原江苏泰州供电公司信息中心主任许杏桃先进事迹
一个小小地级市供电公司的普通科技人员,二十年如一日,奋战在供电生产一线,用他的勤奋和智慧,潜心研究电网在节能、稳压方面存在的缺陷,并将计算机软件技术运用于电网实时控制,成功发明了“供电网无功电压优化运行集中控制系统”。该系统已在全国20个省市部分电网推广使用后,年节电量达17.3亿千瓦时,节电价值折合人民币8.6亿多元,由此解决了长期以来困扰我们的供电网电能损耗高、电压不稳等诸多难题,在我国供电史上具有里程碑的意义,开创了我国电网节能的新时代。
他,就是原江苏泰州供电公司信息中心主任许杏桃。
(一)
二十多年前,许杏桃这个农民的儿子,怀揣大学四年所学的丰富电学知识和矢志改变我国电网落后面貌的梦想,毅然放弃了留校任教的机会,回到了全国贫困县(市)--江苏省兴化市,在该市供电局生产一线工作。当时该市电网供电质量差、配电线路电能损耗几乎达到用户电量的一半。由于要分摊电网损耗电量,老百姓有电不敢用。同时由于电网电压普遍偏低,经常造成工厂、田头电机成片烧毁。
电网的落后面貌,时时触动了年轻的许杏桃,一种强烈的责任意识,激发了他矢志改变这种状况的决心。从此,他白天奔波在全市各个工厂、乡镇,向用户电工、农户和电力技术人员了解情况,共同探讨;晚上,他便埋头于各种专业书籍,寻找问题的答案。他沉浸在理论知识与电网实际的结合运用中,苦心思索,通宵达旦,短短几年的时间,他的足迹遍及兴化市45个乡镇,2400平方公里土地。
经过潜心研究,他很快发现现实中的电网比教科书的理想状态要复杂得多,靠简单的手工计算是无法解决实际问题的。于是,他想到了当时还不太普及的现代化的分析工具——计算机,他意识到,只有掌握计算机编程技术,才能解决好复杂电网的节能和稳压的分析、控制问题。于是,他又从头开始,以常人难有的毅力“啃”起了计算机语言和数据库技术。
与此同时,通过几年工作实践和理论分析,他发现造成电网电能损耗大、电压不稳的原因固然是由于我国经济基础差,电网建设先天不足,管理手段落后,但在这背后还有一个更重要的原因便是电网建设和管理中“无功电压”应用水平的低下。当时绝大部分电力专业技术人员都对此十分“陌生”或“一知半解”。于是有着深厚电学理论功底的许杏桃,便主动当起了电界“玄”学的传授者。一次又一次地走进了工厂、田间地头和基层供电所进行讲解传授。1997年1月,由于许杏桃工作业绩突出,被选调到地级市泰州供电公司工作,他的工作和研究有了更大的平台。他针对基层电力技术人员的实际文化水平和现实需求,集6年研究成果,夜以继日,编写了长达10万字的《无功电力与补偿技术》专业教材。随后,他带领10人组成的讲解团,深入到泰州120个乡镇,完成了泰州所有农电人员、村电工、用户电工及电力技术人员共8000多人的培训。他编写的教材和亲自执掌的培训,实现了复杂的理论实用化,深奥的理论田头化,使基层电力技术人员和电工都能掌握这把电网节能的“金钥匙”。
(二)
上世纪九十年代以来,随着我国经济的快速发展,社会用电量成几倍、几十倍的增长。而由于我国社会主义初级阶段的综合国力所限,国家电网建设却无法与经济发展同步。电网建设的严重滞后造成我国电网电能损耗急剧增加。据权威部门测算,2008年,我国电网损失电量2400亿千瓦时,超过两个半三峡电站的年发电量。同时由于电网电压不稳,用电设备不能在额定电压下正常工作,电能转换效率低下,导致全国每年约损失电量600亿千瓦时。此外,由于电压不稳造成的电器寿命缩短和对工农业生产的影响,则无法计算。
面对这种状况,有着中国传统知识分子忧国忧民情结的许杏桃寝食难安,他下定决心一定要用自己所学知识和长期积累的实践经验解决这些问题。
1999年11月,他成功开发了“地区电网无功电压优化运行集中控制系统”。此套软件实现了电网无功补偿和调压设备资源的网络化运行,结束了我国有电以来变电运行人员一直认为 “无功不能倒送”的错误理念和操作方法,从根本上改变了我国电网传统的无功电压控制方式,同时也代表了今后我国电网无功电压控制方式的方向。目前,该控制系统已在江苏全省电网和全国20个省市部分电网推广应用,实现年节电量17.3亿千瓦时。如果全国都用上该套控制系统,保守的估计,可实现年节电量136亿千瓦时。同时,江苏电网高峰负荷时段可增加直接供电能力213万千伏安,减轻值班人员劳动强度95%,供电网电压合格率几乎100%。
2005年底,许杏桃又主持开发了“10kV及以下配电网无功电压优化控制系统”。该系统解决了我国庞大的10kV、0.40kV配电网,即千家万户的电压质量和电能损耗问题。最为重要的这套系统是“用5%的钱,解决了95%的问题”,能够在我国广大的贫穷地区农村电网大面积推广使用,从而使长期困扰我国贫困地区农民用电和农业发展的电力问题可以得到迅速解决。同时,这套系统还可以大面积地提高用户电压质量3-5个百分点,推广使用后,仅江苏全省节电量就可达到7亿千瓦时。
许杏桃在这套控制系统中,创立了诸多理论,解决了长期以来国内在“无功电压”实时控制领域的诸多难题。如“△u算法”理论——避免了补偿设备投切振荡;“360°cosφ/U”理论——实现了动态补偿“全相角”控制;“L/Qc”理论——给出负载任意分配的10kV配电网电容器最佳补偿容量和安装位置;他给出了我国整个电网无功电压的“分层控制”模式,结束了我国电网长期照搬国外“三层”控制模式的历史,引发了我国电网无功电压分层控制模式的革命性变迁。
近年来,国民经济高速发展,全国电网中冲击性负荷(如交直流电弧炉、轧机、绞车、电焊机等)和非线性负荷(如可控硅整流设备)急剧增加,引起电网中电流电压波形畸变、电压波动与闪变、系统三相运行不对称,造成电网电能质量严重恶化,已严重危及电网的安全经济运行,如设备运行异常、设备烧毁、继电保护误动、电网损耗增大等。
2008 —2009年,许杏桃针对上述现状,结合国情,研制成功了“35kV动态无功补偿暨闪变治理装置SVC”。其中超越国外产品的核心技术是:对传统的补偿电纳公式,依据我国电网的实际情况进行了改造,推导出一种可以任意设定功率因数或无功功率参据量的TCR补偿电纳公式,实现了无功补偿“360°cosφ/U”全相角控制的连续和线性,更重要的是,这为我国中压电网的闪变治理奠定了理论基础。该装置的推广应用,达到了治理电压波动与闪变的效果,提高电力系统运行稳定性,改善电网功率因数,提高电网供电电压水平,降低电网电能损耗,具有巨大的经济效益和社会效益。另一项核心技术“电力谐波分析与治理装置参数优化设计系统”荣获中国电力企业联合会2009年度全国电力职工技术成果奖二等奖。
2007年4月30日,在江苏省省委会议室,许杏桃作为劳模代表出席了省委省政府召开的新老劳模座谈会。时任江苏省委书记的李源潮同志听了许杏桃介绍他的创新项目是“把复杂的事情简单化”时,高兴地说,把简单的事做复杂了这很简单,而把复杂的事做简单了就是不简单,越是简单的事情,越是“美丽”的事情,许杏桃恰恰做到了,这很了不起。节能首先就是节电。许杏桃的发明创造项目每年可为全国节约上百亿度电,彰显了新时代知识分子的良好形象,他是我们当前建设资源节约型、环境友好型社会的时代英雄。
(三)
许杏桃二十多年如一日,苦苦探索,孜孜以求,实现了电网节能和稳压技术的革命性突破。他的辛勤付出得到了社会的承认。近年来,他先后获得“全国劳动劳模”、“全国五一劳动奖章”、“感动国家电网十个人物”等殊荣。然而又有谁知道,许杏桃成功的背后,饱含着多少辛勤奉献的汗水和对家庭、对亲人的愧疚。
年近八旬的老父亲突发脑溢血住进医院,而此时正是系统调试的关键时刻,作为儿子的许杏桃却不能去病床边侍奉。父亲也怕影响儿子工作,急促出院后,右眼再次出血直至失明,也未对儿子说半句。读小学四年级的女儿,因爸爸从未去学校接送过她,同学们都“笑”她没爸爸,女儿拖着他去同学面前证实。2004年9月2日,他应邀去北京供电公司讲授他的“无功电压优化控制系统”,突发重症胰腺炎,倒在了讲台,被紧急送往北京友谊医院抢救。一个月后,他在身体未康复的情况下,就回到岗位工作,结果再次住院两个月。在整个生病期间,他“想”清楚了“动态无功补偿SVC装置”中“Y-△”变换、“FC”配置、 “360°cosφ/U”全相角控制三大关键技术。2005年春节过后,他的爱人被诊断为“甲状腺癌”,其症状是“狂燥不安”。手术后医生一再叮嘱,这种病家属一定要多陪护、多安慰。而此时“动态无功补偿SVC装置”正进入紧张的攻关调试阶段,电网安全等着用。他满怀歉疚地对与他青梅竹马、患难与共的妻子说:我明白了,什么叫“忠孝不能两全”,什么叫“身不由己”。该项目2006年6月准时投入,解决了炼钢厂对电网供电安全的重大冲击。而这期间,他爱人动了3次大手术。
许杏桃主持研发的科技产品有着巨大的市场前景。于是,他被一些精明的商人盯上了。2000年,深圳的一家生产电容器的私企老板悄悄地找到了许杏桃:“像你这样的人,还呆在供电公司干嘛?一个月就拿那么点死工资,钱、权都没有,如果你能把产品带到我们公司来,我每年给你一百万。”许杏桃笑着说:“一百万可能对我有用,用它能买到房子和车子,但再多对我来说就没多大用了,因为把钱存在银行里只是一个墨迹、一个符号。现在供电公司给我的虽说不是太多,但也够用了。再说了,我怎么能背叛培养我的供电公司呢,如果当初供电公司不拿出资金来供我搞科研,可以说就没有我的今天。”他谢绝了对方的好意。
这就是许杏桃,一位从生产一线中成长起来,并始终奉献在生产一线的普通知识分子;一位善于把高贵的理论平民化、复杂的理论简单化的创造者;一位执着于把我国电网实际与经典理论充分结合的创新专家。他始终坚持,科技创新一定要服务于、服从于生产实际;一定要适合中国的国情,要廉价,要用得起,用得好;一定要自主创新,拥有自主知识产权。
他深感电力行业的优质服务,不是简单的态度好、速度快、价格低,在此基础上,更应追求如何提高用户的电能转换效率,降低产品电能单耗,创造更优质的电能质量。目前,他正在研制的“有源滤波暨无功发生器”、“高压变频节能(装置)系统”系列项目,将为降低用户端电耗起到巨大的作用。
他有着强烈社会责任意识,在他的人生字典里,永远没有“停止”二字,他将继续以他的睿智和沉稳、忠诚和热忱拨弄那一串又一串数字符号。
许杏桃像一位勇士,在坚持自主创新,建设资源节约型、环境友好型社会的时代大潮中,吟唱一曲曲激情飞扬的雄风歌。
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