桃李芬芳二十载科技兴国宏图志_1浮动球阀

——高压大容量变频器在节能与新能源领域的应用

李永东先生为清华大学教授、博士生导师，电机变频控制领域的专家，产业化的推动者。他长期从事全数字化交流电机控制及伺服系统的理论和应用研究，尤其是在高压大容量异步电机变频调速，交流电机矢量控制及其数字化实现和无速度传感器运行等方面提出自己的控制方法和理论，受到国内外同行的高度评价。

编者农用前言：中国经济近十年的高速成长，使得能源缺口较大。虽然国家大力投资建设使能源危机得到一定缓解，2007年12月底，全国电力装机容量突破7亿千瓦，但由于石油与煤炭储量的减低、开采成本的提高，环境污染、减排的全球压力增大，和国家环境税的推出，使得电力价格不断提高。国家从能源产业的战略高度提出了十一五“节能减排”的硬性指标，对于电力的高效传输和变换应用提出了更迫切的需求。在新能源和清洁能源被有效地开发出来之前，首先应该做到节能、节电。从世界范围来看，资源节约型社会已成为人与自然和谐相处的现代文明的象征。开发新型高效的电能变换设备，如大功率风机泵类负载的变频器产品，可以实现高效的电能变换，节约大量的电能。

大功率电力电子与交流调速技术的研究及其产品化是国家在90年代初期就立项支持的高科消解设备技研究项目，近20年的多学科研究和人才的培养，民营企业集团的飞速发展，为国产化产品推向市场提供了动力，并实现了节能和降低环境污染的社会效益。用于低压电机的变频器已经遍地开花，进入战国纷争的时代；而高压大容量电机占工业用电大部分容量，其变频调速技术产品的研究不仅资金投入大，而且周期更长，风险大，形成了产业壁垒，目前有十几家在参与，市场处于春秋争霸的时期。但是，实现高压大容量电机的变频控制，除了满足工艺要求外，会节省大量电能。近年来，我国高压大容量变频调速技术产业化的成功，充分印证了大学等研究机构对于国家主导产业发展的重要价值及产学研相结合的重要性。

而且高效电力电子变换控制技术在轨道交通电力牵引、电动汽车、感应加热炉、超声波清洗等方面的广泛应用，也间接地降低了环境污染。另外，采用高压大容量多电平的电力电子装置构成的无功补偿和电力有源滤波器可以有效地实施无功补偿，减低谐波，提高功率因数，对电力系统的运行也具有深刻意义。

利德华福是国内高压变频器的主力公司，是核心技术国产化的一面旗帜，销量连续五年在中国国内市人物石雕场上占有率第一，产品出口国外多个国家。《变频通讯》是利德华福主办的内刊，在行业中发行量将近6000份，编辑严谨，信息实用，行业影响力大，连续二年获得“北京市工商联系统优秀内报内刊优秀奖”。为了给读者们介绍一些新发展，回顾一下本领域的科学研究与产业发展，2007年12月29日，本刊有幸专访了我国电力电子及交流传动行业知名专家，清华大学电机工程系李永东教授，就高压大容量变频控制器的技术以及在风力发电控制系统的应用前景进行了深入的探讨。

张学：80年代末您从法国回来就从事电力电子和交流调速技术的研究，取得不少成果，并支持很多企业进行产品化，为产业发展做出了很大贡献，请您谈谈研究与发展的体会？

李教授：利德华福的员工及《变频通讯》的读者大家好！按历史时间的划分，我属于中法文化、技术交流的第三代。

目前赶上了国家改革开放的好机会，社会走向安定，尊重知识，尊重人才，蔚然成风。出于对国家强盛的渴望，我从1988就回国投身祖国的科技发展和经济建设中来。回想第一代留法学人，如周恩来、邓小平等老一辈革命家，在艰苦的生活下，勤工俭学，探索救国的真理，并成就了开国伟业。建国前后回国的第二代留法学人，如钱三强院士等科学家成功的领导了“两弹一星”的研究，建集线器立了我国今天成为世界强国的基础；如吴文俊院士等也取得国际水准的研究成果，深入研究中国古代数学方法，在此基础上，创立数学几何和代数计算机证明方法，赢得国际尊重。他们始终是我求学和从事科学研究的榜样。

作为改革开放的第一代大学生，我于1982年大学毕业后，以优异成绩被国家选派去法国攻读硕士和博士学位，开始了在电力电子及交流调速方面的研究工作，我的博士论文题目就是“关于交流电机控制理论比较研究及其在伺服系统中的应用研究”的。最近二十年，我科研的主要方向在高压大容量异步电机变频调速，交流电机矢量控制，直接转矩控制及其数字化实现等方面，做了点儿工作，对我国交流调速产业化起了一点儿推动作用。算算从开始接触交流传动的课题，到今天一晃已经25年了。在法国，我接触到了当时最先进的设备和技术，如DSP（数字信号处理器）、IPM（集成智能功率模块）、CPLD（复杂可编程逻辑器件）等，我所在的实验室是法国图卢兹国家理工学院电工与电力电子实验室，在法国是最大，最好的电力电子与电机控制实验室，甚至在整个欧洲来讲都是比较先进的。何以