“仿真大神”張俊杰

雷明 崔剛／文

張俊杰在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行仿真試驗(yàn)

如果你偶然造訪保定天威保變電氣股份有限公司輸變電技術(shù)研究院，見到一個(gè)戴著眼鏡、中等身材的瘦削男子，隨手抓起銀針，旁若無人朝自己脖子扎去，請(qǐng)不要驚訝，也不要想多，這不是研發(fā)人員改行玩行為藝術(shù)，也不是針灸醫(yī)師做現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，而是保變電氣輸變電技術(shù)研究院主任工程師、教授級(jí)高級(jí)工程師張俊杰在做自我診療。

原來，多年來長時(shí)間伏案工作的張俊杰，患上了強(qiáng)直性頸椎病，為減輕頸椎、胳膊酸痛麻木的影響，只好帶著“頸托”上班，雖有點(diǎn)像木偶人的喜感，但既不雅觀，也不方便。學(xué)習(xí)能力強(qiáng)、肯鉆研的張俊杰一時(shí)和針灸較上勁，不久就自學(xué)成才，能夠熟練地給自己針灸。為此，他特在自己的辦公室備上了一套完整的針灸器械，一旦脖子有了不良反應(yīng)，就自己“把脈問診”，直接給自己脖子扎針，緩解癥狀，進(jìn)行調(diào)理。

在仿真界，張俊杰稱得上大名鼎鼎，人稱“仿真大神”，如今自學(xué)針灸，又成一段佳話。一個(gè)古老的養(yǎng)生治療手段，一個(gè)現(xiàn)代的先進(jìn)研發(fā)技術(shù)；一個(gè)源于中國的智慧，一個(gè)源于西方科技的發(fā)展，就這樣在張俊杰身上融合共生、中西合璧，成為他多彩人生的一個(gè)精彩畫卷，成為他艱難探索、苦思冥想之余的得意把玩。

封“神”之作

張俊杰 “仿真大神”的美譽(yù)，不僅僅是業(yè)界給予的贊譽(yù)，而且經(jīng)受了實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)。

有一回，張俊杰受邀對(duì)某跨國公司的產(chǎn)品進(jìn)行仿真。也許是想考察張俊杰團(tuán)隊(duì)的真實(shí)水平，他們特意不告訴張俊杰實(shí)際的測(cè)量值，先讓他盲算。對(duì)方的出招讓張俊杰很意外，他卻并不驚慌，精細(xì)建模、精心仿真，不久后就拿出了仿真值。

當(dāng)張俊杰把仿真值告訴對(duì)方的時(shí)候，跨國公司驚呼不可思議，甚至懷疑張俊杰團(tuán)隊(duì)作弊，因?yàn)榭傠s散損耗70 kW，仿真誤差只有0.3 kW，實(shí)在太精準(zhǔn)了，簡(jiǎn)直就是傳說中的“掐指一算、便知天下”的驚人絕技啊！

如果說，跨國公司的有意測(cè)試是不折不扣的“開盲盒”，那么，張俊杰在仿真領(lǐng)域的積累，特別是參與研制世界首臺(tái)最高電壓中最大容量的變壓器——1000 MVA/1000 kV 特高壓變壓器（俗稱世界第一的“雙百萬”）的作為與貢獻(xiàn)，就是名副其實(shí)的“擒巨人”了。

張俊杰長期從事電磁基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵共性技術(shù)的研究工作，重點(diǎn)研究重—特—新型電磁、高壓輸變電設(shè)備和電工新技術(shù)裝備的電、磁、熱、力仿真計(jì)算和診斷評(píng)估技術(shù)，振動(dòng)與噪聲控制關(guān)鍵技術(shù)，電磁材料基礎(chǔ)科研等工作，參與了包括世界第一的“雙百萬”等重要裝備的研制并發(fā)揮重要作用。他通過反復(fù)電磁結(jié)構(gòu)仿真優(yōu)化和 3D 電場(chǎng)的分析，控制產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件損耗、防止局部過熱、提高絕緣耐受能力，使產(chǎn)品達(dá)到國際領(lǐng)先水平，該設(shè)備作為主設(shè)的特高壓交流工程在2012年獲得國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。截至2022年上半年，該產(chǎn)品已訂貨60臺(tái)（套），取得經(jīng)濟(jì)效益27億元。他詳細(xì)計(jì)算三維電場(chǎng)絕緣裕度，突破了高壓引出線國產(chǎn)化關(guān)鍵核心技術(shù)，攻克了國外“卡脖子”技術(shù)，已實(shí)現(xiàn)全面替代進(jìn)口，此項(xiàng)目榮獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)；參與研發(fā)1140 MVA/500 kV 特大容量三相一體變壓器、240 Mvar/1000 kV 特高壓并聯(lián)電抗器等代表世界最高水平的重大產(chǎn)品，為中國掌握世界特高壓技術(shù)話語權(quán)作出了積極貢獻(xiàn)。參與合著著作2部，發(fā)表論文80余篇，起草國家標(biāo)準(zhǔn)1則，特邀報(bào)告10余篇，省級(jí)成果7項(xiàng)，發(fā)明27項(xiàng)。多次受邀并參與國家重大項(xiàng)目科研課題攻關(guān)，研究非正弦周期激勵(lì)下硅鋼的損耗和磁化特性研究、油浸式高壓并聯(lián)電抗器本體降噪用新型材料/ 結(jié)構(gòu)的開發(fā)應(yīng)用等國家、省自然科學(xué)基金項(xiàng)目，以及大學(xué)、院所、國家電網(wǎng)的橫向課題20余項(xiàng)。

保變電氣作為研制世界第一“雙百萬”的主力單位，由于有張俊杰等人的仿真技術(shù)支撐，取得電磁性能一次試驗(yàn)通過的驕人戰(zhàn)績。而兄弟單位同時(shí)開展的同型號(hào)產(chǎn)品研制，卻一波三折。

作為行業(yè)知名專家，張俊杰單單聽說了存在問題的部件，便一眼就看出了研制工作的不足之處和問題癥結(jié)。原來，兄弟單位沒有預(yù)想到把關(guān)鍵部位部件代入到全流程仿真環(huán)節(jié)，一些技術(shù)隱患沒有充分暴露，一些制造疏忽沒能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，造成了研制“欲速則不達(dá)”。兄弟單位的教訓(xùn)讓張俊杰印象深刻、記憶銘心，更加直觀、更加深刻地感受到仿真技術(shù)在研制生產(chǎn)過程中是極其重要的，對(duì)企業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展不可或缺。

保變電氣黨委書記、董事長劉淑娟告訴記者：“下一步，保變電氣將進(jìn)一步發(fā)揮仿真技術(shù)創(chuàng)新 ‘倍增器’作用，將增強(qiáng)仿真能力建設(shè)和人才培養(yǎng)作為加快創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展的七大重點(diǎn)工作之一，將仿真技術(shù)打造為企業(yè)名片，成為引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步、鞏固擴(kuò)大中國輸變電技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的有力支撐。”

成“神”之路

“掐指一算，不差毫分?！边@份亮瞎眼的瀟灑，不是張俊杰信手拈來的，也不是與生俱來的，更不是名家大師私相授受的，而是不厭其細(xì)地觀察，一刻不停地思考，日復(fù)一日地感悟，在年復(fù)一年的淬煉中破繭成蝶。

對(duì)于仿真技術(shù)，盡管人們有不同的理解、不同的解釋，但從本質(zhì)上來說，仿真既是對(duì)理論的升華，也是對(duì)實(shí)操的模擬，建立仿真模型和進(jìn)行實(shí)際模型試驗(yàn)是必不可少的環(huán)節(jié)。毫無疑問，跋涉在仿真的征程，沒有理論基礎(chǔ)，上不了手；沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累，悟不了道；沒有沉下心來持續(xù)沉淀、不斷進(jìn)化，封不了神。也許是機(jī)緣巧合，也許是使命必然，張俊杰的成長歷程與修煉經(jīng)過，就是不折不扣的標(biāo)準(zhǔn)模板。

早年間，張俊杰在企業(yè)科研生產(chǎn)一線工作，主要從事技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)品開發(fā)工作，也有經(jīng)營管理崗位的歷練。2004年底，他前往保變電氣輸變電技術(shù)研究院前身電工技術(shù)研究所工作，開啟了與仿真技術(shù)美麗邂逅、難舍難分之旅，尤其是師從國際著名工程電磁場(chǎng)專家程志光之后，迅速成長為程志光團(tuán)隊(duì)核心骨干成員，加快了從普通的變壓器設(shè)計(jì)人員到變壓器仿真技術(shù)行業(yè)翹楚的蝶變升華。

生活中的張俊杰，話不多、言不重，性格隨和；工作中特別是科研上的張俊杰，有股子狠勁、有股子鉆勁、有股子較真勁，頗有“拼命三郎”的味道，用他自己的話說：“科研人員的特質(zhì)就得要坐得住‘冷板凳’、耐得住寂寞?？蒲泄ぷ髯钚枰氖菆?jiān)持不懈、刨根問底。”

與難題開戰(zhàn)，向未知開伐，與反復(fù)鏖戰(zhàn)，讓張俊杰習(xí)慣了與黑夜為伴。華燈初上時(shí)，張俊杰帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)討論方案、優(yōu)化迭代，夜深人靜時(shí)，張俊杰和伙伴們開始翻閱文獻(xiàn)、冥思苦想，潛心研究變壓器應(yīng)用特性，晨曦微露時(shí)，張俊杰團(tuán)隊(duì)提取場(chǎng)結(jié)果、整理反饋……為確定一個(gè)參數(shù)的選取，反復(fù)進(jìn)行材料研究、電磁結(jié)構(gòu)分析、產(chǎn)品級(jí)模型試驗(yàn)、仿真對(duì)比等，這樣的徹夜未眠，甚至連續(xù)作戰(zhàn)，對(duì)張俊杰而言，是家常便飯。時(shí)間長了，家人對(duì)張俊杰的早出晚歸、挑燈夜戰(zhàn)也習(xí)以為常，有一回，工作提前結(jié)束，他趕在晚上9:30到了家，愛人很是詫異，反復(fù)問張俊杰：“怎么今天下班這么早？”

一個(gè)個(gè)黑夜過去，一道道難題解開，張俊杰和團(tuán)隊(duì)的科研成果成為推動(dòng)創(chuàng)新的利器。張俊杰主持開展與國網(wǎng)合作科技項(xiàng)目“特高壓?jiǎn)沃⒙?lián)電抗器降噪關(guān)鍵技術(shù)深化研究及應(yīng)用”，“500 kV 油浸式變壓器本體噪聲抑制技術(shù)深化研究”等應(yīng)用示范工程、孵化項(xiàng)目，與南方電網(wǎng)科技合作的“大型變壓器及其套管的絕緣電阻和介質(zhì)損耗溫度特性研究”等項(xiàng)目，受到了國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等合作方的高度評(píng)價(jià)，進(jìn)一步提高了保變電氣在行業(yè)中的話語權(quán)與影響力。特別值得一提的是，張俊杰主持開展的南昌1000 kV 電抗器、妙西500 kV 變壓器、白雀220 kV 變壓器復(fù)合油箱降噪試驗(yàn)和應(yīng)用示范，均取得了7—9 dB(A)降噪的理想效果，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，市場(chǎng)前景廣闊。

受國網(wǎng)電科院委托、按照保變電氣領(lǐng)導(dǎo)的具體安排，他對(duì)同行換流變掛網(wǎng)空載運(yùn)行時(shí)突發(fā)短路故障，結(jié)合突發(fā)短路故障錄波、廠家圖紙數(shù)據(jù)對(duì)突發(fā)短路故障進(jìn)行電磁仿真。為了考慮實(shí)際糾結(jié)換位的影響，模型細(xì)化至單根導(dǎo)線，他建立了共計(jì)720根導(dǎo)線進(jìn)行復(fù)雜的電路、磁場(chǎng)耦合仿真分析，分析出了突發(fā)短路故障發(fā)生的原因，并做了故障推演分析，故障仿真結(jié)果與解體現(xiàn)象有若干個(gè)“相符”，印證了仿真分析和判斷的有效性。

保變電氣總經(jīng)理、黨委副書記劉東升說：“保變電氣的電磁仿真技術(shù)，在張俊杰為代表團(tuán)隊(duì)的不懈努力下，應(yīng)該說，有了一些積累，涌現(xiàn)了一些成果，形成了較好的行業(yè)影響。下一步，一方面，我們要堅(jiān)持過去的好做法，總結(jié)完善可資借鑒的好經(jīng)驗(yàn)，擴(kuò)大已有的優(yōu)勢(shì)；更重要的是，將研發(fā)成果和積累加快轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，推動(dòng)效率提高、成本降低，助力高質(zhì)量發(fā)展?！?/p>

育“神”之樂

二十多年如一日深耕于材料研究、仿真研究和試驗(yàn)研究等基礎(chǔ)研究及工程應(yīng)用研究，長期穿梭于設(shè)計(jì)、工藝、制造各個(gè)環(huán)節(jié)，張俊杰不僅收獲了一個(gè)又一個(gè)讓同行側(cè)目的喜人成果，還攜手培養(yǎng)了一茬又一茬磁性材料、電磁場(chǎng)、高壓與絕緣、電力裝備、新電工技術(shù)、高頻電磁、深海風(fēng)電等前沿方向的高級(jí)工程師、碩博生，稱得上桃李滿企業(yè)，學(xué)生遍行業(yè)。

隨著學(xué)識(shí)提升與行業(yè)影響力持續(xù)擴(kuò)大，張俊杰開始代表保變電氣服務(wù)社會(huì)，擔(dān)任《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》《大電機(jī)技術(shù)》審稿專家，華北電力大學(xué)外聘碩士研究生導(dǎo)師，“河北省高壓設(shè)備智能化及故障模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”學(xué)術(shù)指導(dǎo)委員會(huì)委員，北京首鋼股份有限公司硅鋼工程技術(shù)研究中心外聘專家。他很注重發(fā)揮“傳幫帶”作用，高度重視年輕科研骨干的培養(yǎng)工作，善于在一線崗位中發(fā)掘和培養(yǎng)科研人才。

張俊杰的創(chuàng)新精神和感人事跡受到了社會(huì)各界的高度關(guān)注和充分肯定，光明網(wǎng)、網(wǎng)易、今日頭條、中國機(jī)經(jīng)網(wǎng)、中國兵器報(bào)等國家權(quán)威媒體和行業(yè)知名網(wǎng)站爭(zhēng)相報(bào)道張俊杰的創(chuàng)新探索和出色成績，引起科技行業(yè)的良好反響。不少研發(fā)人員表示，要保持對(duì)科研的專注，享受創(chuàng)新突破的快樂，用扎實(shí)工作和持續(xù)突破推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。

保變電氣黨委副書記、工會(huì)主席趙永強(qiáng)指出：“在保變電氣研發(fā)隊(duì)伍中，程志光是老一輩的驕傲，今有張俊杰這樣的優(yōu)秀人才，呈現(xiàn)‘江山代有人才出’的生動(dòng)景象。這些先進(jìn)典型、模范人物是示范，更是激勵(lì)，必將帶動(dòng)科研人員奮勇爭(zhēng)先、勇攀高峰，推動(dòng)‘立足產(chǎn)業(yè)報(bào)國，鑄就世界品牌’的遠(yuǎn)大追求澎湃前行、行穩(wěn)致遠(yuǎn)?！?/p>

張俊杰始終對(duì)電磁仿真技術(shù)充滿自信和自豪。他形象地解釋說，電磁仿真技術(shù)，就是把看不見、摸不著的電磁、高壓，在產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后通過仿真、模擬，直觀地展現(xiàn)出來，讓研發(fā)有跡可循，制造有法可依，結(jié)果可測(cè)可控，可以有效提高產(chǎn)品研發(fā)的成功率，減少制造準(zhǔn)備時(shí)間，提高生產(chǎn)均衡程度和流暢水平，提升現(xiàn)場(chǎng)管理的精準(zhǔn)性、有效性，提高質(zhì)量控制能力，有效縮短生產(chǎn)周期，降低制造成本，為創(chuàng)新賦能，為高質(zhì)量發(fā)展助力。

張俊杰認(rèn)為，仿真技術(shù)是“數(shù)字孿生”的主要手段和體現(xiàn)，是工業(yè)4.0的重要組成部分，是復(fù)雜系統(tǒng)研制工作的一種必不可少的手段，是制勝未來的關(guān)鍵所在。他常對(duì)學(xué)生們講，仿真技術(shù)是推動(dòng)數(shù)字技術(shù)同產(chǎn)業(yè)深度融合、讓傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)打開更廣闊的發(fā)展空間、讓戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)加快成長的全新賽道，是探索未知的好工具，是掌握核心技術(shù)的金鑰匙，從前這把鑰匙一直掌握在發(fā)達(dá)國家的手中?，F(xiàn)在，引以為傲的是，我們中國人不僅學(xué)會(huì)了，而且靈活運(yùn)用了，形成了主動(dòng)挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值、以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的科學(xué)思維，一定會(huì)用這把金鑰匙打開一扇又一扇通向未來的大門，創(chuàng)造一個(gè)接一個(gè)的人間奇跡！