裴雪軍：在電力電子應(yīng)用研究中徜徉

本刊記者 劉小翠

裴雪軍：在電力電子應(yīng)用研究中徜徉

本刊記者 劉小翠

電力電子技術(shù)誕生至今已經(jīng)近50年，特別是近年來(lái)更是獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，已經(jīng)形成較為完整的科學(xué)體系和理論并得到了廣泛應(yīng)用。從人類(lèi)對(duì)宇宙和大自然的探索，到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，再到我們的衣食住行，到處都能感受到電力電子技術(shù)的存在和巨大魅力。這也激發(fā)了一代又一代的學(xué)者和工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)、研究電力電子技術(shù)并使其飛速發(fā)展。

華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院是國(guó)內(nèi)電氣工程學(xué)科領(lǐng)域?qū)嵙ψ钚酆竦慕虒W(xué)科研單位之一。多年來(lái)，裴雪軍就一直在應(yīng)用電子工程系進(jìn)行著科研工作，并在將科研成果面向?qū)嶋H應(yīng)用的過(guò)程中，取得了豐碩的成果。

裴雪軍

與電力電子應(yīng)用研究結(jié)緣

回顧自己的科研之路，裴雪軍坦言：“并沒(méi)有什么跌宕起伏的經(jīng)歷，一切都在順理成章地穩(wěn)步進(jìn)行中?！?978年，裴雪軍出生在江西的一個(gè)農(nóng)村，由于家庭條件不是十分優(yōu)渥，所以在高考時(shí)他并沒(méi)有選擇北京、上海等學(xué)費(fèi)、花費(fèi)等相對(duì)較高的地方，而是選擇了當(dāng)時(shí)學(xué)費(fèi)相對(duì)較低的華中科技大學(xué)。從本科時(shí)，裴雪軍就開(kāi)始在華中科技大學(xué)應(yīng)用電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行學(xué)習(xí)，之后的碩士與博士階段，裴雪軍師承陳堅(jiān)教授，在華中科技大學(xué)電力電子與電力傳動(dòng)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行深造。作為一名科研人，陳堅(jiān)教授淡泊名利、專(zhuān)注科研，現(xiàn)如今80多歲高齡仍時(shí)常到第一線指導(dǎo)科研工作，這一切都深深地感染著裴雪軍，并在其科研道路中起著很大的激勵(lì)作用。

2005年，裴雪軍正式開(kāi)始了在華中科技大學(xué)的科研之路，主要從事大功率電力電子變換器的主電路拓?fù)?、性能控制、并?lián)冗余、故障保護(hù)、故障診斷及其EMI建模/抑制技術(shù)的研究，形成了非接觸式的DC-DC和DC-AC變換器的故障診斷、并聯(lián)逆變電源供電系統(tǒng)的選擇性保護(hù)及艦船和飛機(jī)用逆變電源的EMI特性3個(gè)較有特色的研究方向。

從事科研多年來(lái)，裴雪軍始終認(rèn)為想要進(jìn)行科學(xué)研究，創(chuàng)新精神是不可或缺的。科研成果也并不是一蹴而就的，科研人員必須要有沉下心來(lái)搞研究，發(fā)揮把冷板凳坐熱的精神，只有這樣才能在積累與沉淀當(dāng)中取得豐碩的科研成果。十幾年來(lái)，裴雪軍正是將此作為自己的科研理念，一直在踐行著。

立足團(tuán)隊(duì) 科研探索

對(duì)于科學(xué)研究而言，一支具有凝聚力的科研團(tuán)隊(duì)起著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)如今，裴雪軍正在華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院康勇教授所帶領(lǐng)的十余人的科研團(tuán)隊(duì)中進(jìn)行著一系列的科學(xué)研究工作。團(tuán)隊(duì)成員有工程師、大學(xué)教師等，具有良好的科研實(shí)力。

作為團(tuán)隊(duì)的一員，裴雪軍對(duì)團(tuán)隊(duì)的發(fā)展也有著屬于自己的見(jiàn)解，他說(shuō)：“科研團(tuán)隊(duì)的發(fā)展涉及到很多方面，這其中不僅需要團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人具有良好的創(chuàng)新精神，能夠帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員們勁兒往一處使，爭(zhēng)取做出好成績(jī)的這種決心與愿望，還需要團(tuán)隊(duì)成員們具有團(tuán)隊(duì)意識(shí)以及自我犧牲的精神，只有這樣才能和團(tuán)隊(duì)一起成長(zhǎng)，取得更多優(yōu)秀的科研成果?！苯┠陙?lái)，在團(tuán)隊(duì)成員的共同努力下，裴雪軍在科研方面不斷探索、實(shí)踐，取得了許多具有良好應(yīng)用性的科研成果。

21世紀(jì)以來(lái)，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電磁兼容問(wèn)題也越來(lái)越受到科學(xué)家們的關(guān)注。人們?cè)谏a(chǎn)和生活中所使用的電子、電氣設(shè)備數(shù)量越來(lái)越多，這些設(shè)備在工作的同時(shí)，必然要發(fā)射一些有用無(wú)用的電磁能量，它將影響其他設(shè)備的工作，從而形成電磁干擾。尤其在航天飛機(jī)、普通飛機(jī)及艦船中，大量的電子設(shè)備密集在狹小的空間，相互間的電磁干擾非常重要。在戰(zhàn)斗中，由于飛機(jī)和軍艦上防御電子系統(tǒng)、進(jìn)攻電子系統(tǒng)的相互干擾不能同時(shí)兼容工作而出現(xiàn)的事故屢見(jiàn)不鮮。

在裴雪軍團(tuán)隊(duì)的科學(xué)研究中，他們就針對(duì)艦船和飛機(jī)上的空間都非常狹小，逆變電源等電氣電子裝備眾多的現(xiàn)象，對(duì)艦船和飛機(jī)用逆變電源的電磁干擾（EMI）特性開(kāi)展了深入的研究，提出了一套無(wú)源EMI濾波器的有效設(shè)計(jì)方法，大大減小了EMI濾波器的體積，部分推動(dòng)了我國(guó)電力電子裝備在船舶上的廣泛應(yīng)用。此外，在臺(tái)達(dá)科教發(fā)展基金重點(diǎn)項(xiàng)目“并聯(lián)逆變電源供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)策略研究”中，他們還針對(duì)在船舶、航空航天等獨(dú)立供電系統(tǒng)的領(lǐng)域，大量使用并聯(lián)逆變電源作為電網(wǎng)的供電電源的現(xiàn)狀，提出了對(duì)并聯(lián)逆變電源構(gòu)成的供電系統(tǒng)采用選擇性保護(hù)這一新思路，可以保證關(guān)鍵負(fù)載的不間斷供電，提高系統(tǒng)的供電可靠性。

科學(xué)研究是一個(gè)不斷開(kāi)拓的過(guò)程，在國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目“基于近場(chǎng)輻射的電力電子電路非接觸式故障診斷”中，裴雪軍團(tuán)隊(duì)基于現(xiàn)有的接觸式故障診斷法與主電路有物理連接，電磁干擾大，通用性不強(qiáng)的弊端。為提高電力電子裝置的可靠性，提出了一種電力電子電路非接觸式故障診斷技術(shù)，基于功率器件是整個(gè)電力電子系統(tǒng)的干擾源的特點(diǎn)，提出了基于近場(chǎng)輻射的故障診斷思想。

針對(duì)項(xiàng)目中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，他們測(cè)取功率器件附近的近場(chǎng)分布數(shù)據(jù)，比較分析用于時(shí)域→頻域的快速分析方法，構(gòu)建了一種先進(jìn)的信號(hào)處理和人工智能方案，對(duì)比正常和故障時(shí)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)故障特征與故障點(diǎn)的一一映射，并對(duì)冗余系統(tǒng)重構(gòu)其運(yùn)行模式。通過(guò)他們的研究，這一故障診斷方案不僅易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，適用于所有的電力電子電路，可以大大提高故障診斷的準(zhǔn)確性和診斷速度，還能為電力電子電路的故障診斷開(kāi)拓一條新的路子的同時(shí)，極大地推動(dòng)電力電子裝置級(jí)的電磁干擾（EMI）預(yù)測(cè)和電磁兼容（EMC）研究。

和學(xué)生們?cè)谝黄?/p>

兢兢業(yè)業(yè) 不怕困難

沒(méi)有人能隨隨便便成功，在裴雪軍的科研之路上他也曾迷茫過(guò)。他告訴記者：“在2000年碩士、博士畢業(yè)的這一代人，正好趕上了國(guó)家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展與轉(zhuǎn)型，相應(yīng)地對(duì)大學(xué)教師的要求也變得很高?！痹诳蒲蟹矫妫嵫┸娂捌渌诘目蒲袌F(tuán)隊(duì)也從原來(lái)對(duì)科學(xué)裝備的研發(fā)到基礎(chǔ)研究工作的轉(zhuǎn)變，這一切對(duì)于科研人員來(lái)說(shuō)無(wú)疑是很大的挑戰(zhàn)。在這一轉(zhuǎn)變過(guò)程當(dāng)中，雖然有過(guò)迷茫但裴雪軍仍坦言自己是幸運(yùn)的，所從事的工作都源自自己內(nèi)心的愿望。多年的努力下，裴雪軍在科研與教學(xué)方面都積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并有著屬于自己的心得。

在引領(lǐng)學(xué)生方面，裴雪軍立足于電氣與電子工程偏重應(yīng)用這一特質(zhì)，特別注重在與實(shí)際生活的接觸中，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于科學(xué)研究的興趣，讓他們?cè)趯?shí)踐中明白這一學(xué)科究竟是在干什么。在這種前提下，引導(dǎo)他們進(jìn)行科研，以此來(lái)加深他們的科研成就感。裴雪軍說(shuō)：“不管是碩士還是博士，這都是他們科研之路所必經(jīng)的過(guò)程?！痹谒臏?zhǔn)則中，只要學(xué)生能吃苦，有不斷向前探索的精神，能在積累過(guò)后對(duì)自己所專(zhuān)注的科研工作有一定的理解，以此來(lái)進(jìn)行更深入的基礎(chǔ)性研究，就能走出一條屬于自己的科研之路。截至現(xiàn)在，他已培養(yǎng)碩士研究生和博士研究生30余名，其中已畢業(yè)15名，這些學(xué)生或活躍在科研領(lǐng)域，或在企業(yè)中發(fā)光發(fā)熱，用自己所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)為祖國(guó)電氣與電力工程領(lǐng)域的研究工作貢獻(xiàn)著力量。

時(shí)光匆匆，從事與電氣與電子工程領(lǐng)域的研究工作已十幾年之久，但裴雪軍對(duì)于此類(lèi)工作的熱愛(ài)卻一刻都沒(méi)有停止。作為農(nóng)民的孩子，裴雪軍始終沿襲著那份從骨子里帶來(lái)的踏實(shí)，對(duì)于名利他也看得很淡。雖然科學(xué)研究壓力很大，但他卻始終沒(méi)有想過(guò)放棄，反而越沉浸其中越能感受到那份來(lái)自科研的快樂(lè)。

今后，裴雪軍還將重點(diǎn)關(guān)注大功率電力電子裝置在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的可靠性、電磁兼容性等基礎(chǔ)及應(yīng)用基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的問(wèn)題。他說(shuō)，在科學(xué)研究中，他要繼續(xù)保持著內(nèi)心的那份篤定與赤誠(chéng)，繼續(xù)發(fā)揮屬于自己的能量！