詮釋創新內涵 探索創新本質
——南瑞繼保人之創新啟示

黃雪霜 胡 敬

南瑞繼保創始人沈國榮院士

2021年3月5日，萬眾矚目的第十三屆全國人民代表大會第四次會議在人民大會堂開幕，國務院總理李克強作《政府工作報告》，今年，“創新”仍然是《政府工作報告》的高頻詞。“堅持創新在我國現代化建設全局中的核心地位，把科技自立自強作為國家發展的戰略支撐。完善國家創新體系，打好關鍵核心技術攻堅戰，制定實施基礎研究十年行動方案，提升企業技術創新能力，激發人才創新活力，完善科技創新體制機制……”這些被重點提及的語句，一致宣示著國家對創新的高度重視。可以說，黨和國家在踐行“十四五”發展路徑時，將“創新”放在了首位來強調和思考。

江河奔放，千帆爭流。當創新再上新程的號角響起，眾多企事業單位和科研工作者紛紛融入國家掀起的創新浪潮之中去尋求發展之機的時候，有這么一家企業，這么一群人，早在風浪涌動之前，憑借多年的創新實踐，沉淀了值得借鑒的創新體制和文化。他們是先后被中宣部和多位國家領導人評價為“企業自主創新全國重大宣傳典型”的南京南瑞繼保電氣有限公司（以下簡稱“南瑞繼保”），是以沈國榮院士為代表的“南瑞繼保人”。

創新的內涵和本質是什么？該如何創新……“十四五”開程之際，為響應國家科技創新的號召，給眾多立志創新的企事業單位和科研工作者提供一個可借鑒的創新啟示，本期《科學中國人》封面帶大家走進南瑞繼保，走近南瑞繼保人，挖掘屬于他們的創新故事。

樹高葉茂，系于根深——創新是敢于直面難題，自力更生

故事要從20世紀80年代講起，伴隨著改革開放的深入推進，我國經濟呈現高速發展的態勢。強勁的電力需求，推動了國家電力事業快速發展的步伐。電網輸電容量不斷擴大、輸電距離不斷加長、電壓等級不斷提高的同時，如何保障電力系統安全穩定地運行成為當務之急。

但是，電力系統安全穩定技術一直是世界性難題。這樣一個世界性難題發達國家尚難以應對，更何況電力發展相對較晚的中國。據統計，1970—1990年間，我國發生電網穩定破壞和大面積停電事故272次，平均每年14次。

繼電保護被譽為電網安全穩定運行的“前線哨兵”，電力系統安全穩定運行的“第一道防線”。但這一項重要技術，20世紀80年代在我國乃至世界的發展都面臨窘境。以高壓電網繼電保護為例，當時我國相關技術產品基本被國外廠家壟斷，產品價格畸高不說，服務不及時，且這些國外廠家提供的技術和產品正確動作率并不高。

“我們必須掌握擁有自主知識產權的核心技術。”面對威脅電網安全的世界性難題，目睹我國在相關領域的被動局面，在電力行業摸爬滾打多年的南瑞繼保創始人——沈國榮院士很早就立下了“排除萬難也要走自主創新道路”的決心。

依托扎實的理論根基和豐富的實踐經驗，經過10余年的持續研究與開發，他先后原創性地提出了“工頻變化量繼電保護原理”、“振蕩閉鎖開放原理”和“循序阻抗判別原理”這一系列具有自主知識產權的核心理論技術，揭示了電網故障時各種狀態量變化的客觀規律，解決了繼電保護安全可靠和快速動作難以兼顧，以及電網失步和系統振蕩難以區分的歷史性難題，形成了完整的工頻變化量快速繼電保護理論體系，并于1990年和1992年獲“國家技術發明獎二等獎”兩項。基于該理論體系開發的“工頻變化量快速保護”，迄今仍是國內外速度最快、準確率最高的繼電保護，為我國繼電保護技術的國際領先地位奠定了基礎。

南瑞繼保保護控制裝備產業園

南瑞繼保的誕生與發展，正是根植在這一系列自主創新技術的溫土之上。

1995年，為更好推進科研成果產業化，實現“創造價值、服務社會”的理想，沈國榮院士創辦了南瑞繼保，帶領南瑞繼保人踏上了一條持續創新之路。

伴隨著一項又一項技術突破，一個又一個設備研發，一次又一次打破壟斷，南瑞繼保實現了從自主創新到技術引領的跨越。根植在自力更生、自主創新之上的創新突破，使得南瑞繼保在繼電保護領域呈現出根深葉茂的領先優勢。

在沈國榮院士帶領下，南瑞繼保人研制出從高壓、超高壓線路保護，到母線保護、變壓器保護、發變機組保護等一系列基于工頻變化量原理的快速保護系統，實現了由第一代集成電路型、第二代微機型到第三代網絡型快速繼電保護系統的發展，成功應用于國內電網安全保護領域。

技術的領先帶動了市場的領先。如今，南瑞繼保具有自主知識產權的繼電保護產品已廣泛應用于我國電力系統。據國家電力行業相關數據統計分析，全國220千伏及以上繼電保護市場保有量中，南瑞繼保占比接近40%。

隨著南瑞繼保繼電保護產品在各級電網的推廣應用，我國220千伏及以上輸電線路保護設備的保護正確動作率從1995年的95.2%提高到2019年的99.99%。自1998年以來，以南瑞繼保為代表的國產繼電保護設備大量占據國內電網市場，我國再未出現大面積停電事故。因在技術研究、技術開發、技術創新、推廣應用等方面表現出色，南瑞繼保成套保護技術及其推廣應用成果獲得1999年度國家科技進步獎一等獎。

“樹高葉茂，系于根深。”對南瑞繼保人來說，他們如今在繼電保護領域呈現出的枝繁葉茂的良好局勢得益于強大的根系，而他們強壯的根脈正是發自于自強自立的內驅動力，催生出奮發創造的活力。通過自力更生，南瑞繼保人將關鍵的核心技術掌握在自己的手中，徹底擺脫了電網安全受制于人的局面，用中國人自己的力量為我國電網的安全穩定保駕護航。

“如果當初繼續迷信外國人的理論，就不可能打贏這一系列的‘翻身仗’。”沈國榮院士的一席話一語中的，彰顯出南瑞繼保人堅持走自力更生、自主創新道路的意義。從原先的落后于人到傲然于林，南瑞繼保的自主創新發展，有力支撐了我國電力系統的持續快速發展和安全穩定運行。

多端柔性直流動模試驗系統

實干為先，業精于勤——創新是勤勉務實，解決實際問題

如果說直面困難、自力更生是南瑞繼保人賴以發展的奮斗支點，那勤勉務實，講求實干則是他們一路創新前行的鋪路石。業精于勤荒于嬉，行成于思毀于隨。“勤勉務實、從不懈怠”，在南瑞繼保的發展故事里，處處可見這樣的例子。

沈國榮院士是行業里出了名的實干家，只要是他認定必須做的事情，即使再苦再難，殫精竭慮也要進行下去。“以務實的態度，解決本行業目前存在的和發展中出現的實際問題，解決一個問題前進一步，直到引領該領域技術的發展”，他提出的創新理念成為指引南瑞繼保人不斷前行的動力源泉。

早年為改變國家在電力系統繼電保護上面臨的困境，長年主攻繼電保護的沈國榮院士并沒有盲從國外的理論和技術，而是從實際出發，以解決問題為導向，努力探尋既快速又可靠的繼電保護新原理。為實現目標，他理論聯系實際，設計數學模型，構建仿真動模，夜以繼日、持之以恒開展了大量理論研究和實驗驗證，終于迎來了成功——在理論上建立了一種全新的比相方程，大量實測數據驗證了該理論的可靠性、可用性和優越性，這就是“工頻變化量繼電器”的起源。

在研究取得重大突破之后，南瑞繼保人進一步針對電網安全的“三道防線”開啟了電力保護的又一輪探索征程。他們提出并組織構建了以“三道防線”為基礎的電網安全穩定架構，為保證電網暫態穩定、防止大面積電網崩潰起到關鍵作用。其中，基于“循序阻抗判別原理”研發的電網失步解列裝置，大幅度提升了我國電網第三道防線核心技術的水平。

一步一個腳印，南瑞繼保人通過真抓實干實現了創新發展，又通過以解決問題為導向的科研成果產業化，在解決國家電網發展和運行中面臨的實際問題的同時，也為自己開拓了一片更為廣闊的創新天地。

2003年，為解決國內大規模、遠距離輸電和交直流聯網遇到的穩定問題，南瑞繼保進一步開啟了大區交直流互聯電網安全穩定控制技術的研究，開發出的電網安全穩定控制系統可有效防止大區互聯電網系統崩潰，避免大面積停電。研究成果在全國各個電壓等級的電網中得到廣泛應用，大幅提升了我國電網安全穩定運行水平。

“電網安全的實際需要，就是我們創新的動力。”沈國榮院士透露了他創新首先立足于解決實際問題的理念。在他看來，創新就是為了解決問題，為了創造價值。正是這份初心，促使他和全體南瑞繼保人在務實創新的路上砥礪奮進。

“國家需要、電網安全需要就是我們的需要。”為“啃下”覆冰嚴重威脅電網安全這塊“硬骨頭”，南瑞繼保迅速組織人力開展了對電網融冰控制系統關鍵技術的攻關工作。他們通過連續幾個月奮戰終于攻克難題，創新性地采取“功率升降與刀閘自動配合技術”和“長期大角度運行控制技術”，實現了三相線路均衡融冰和長短線路統一融冰。相關技術于當年就完成了產品的開發并投入使用，高效而安全地解決了超高壓長距離架空線路覆冰問題，提高了電網抵御極端氣候、重大自然災害的能力。

相關融冰技術應用到亞洲容量最大的桂林500千伏變電站融冰系統中，可融冰線路長度最長可達320公里。目前，南瑞繼保直流融冰系統對國內市場的占有率已達到70%，累計工作了上百次，為保障2008年后我國免于冰災發生大面積停電事故做出了突出貢獻，相關簡報得到時任國務院總理溫家寶的批示。

“事業是靠腳踏實地、求真務實、一步一個腳印做出來的，而不是靠脫離實際、搞形式主義、玩虛架子、做表面文章吹出來的；事業是靠勤奮刻苦、持續鉆研、努力打拼出來的，而不是靠懶惰悠閑混出來的。”樸實無華的語言詮釋了南瑞繼保人實干為先、業精于勤的創新文化，驕人的研發成果和經營業績凝結著南瑞繼保創新文化的累累碩果。正是這樣一種勤勉務實的精神，引領他們行進在正確的創新道路上，這是他們永葆創新活力的妙訣所在。

不言創新苦，只為更高峰——創新是持續攻關，勇敢超越

創新是什么？自南瑞繼保誕生以來，南瑞繼保人從不間斷對創新的探索、實踐和思考。不管是敢于挑戰國外權威的自主創新，還是建立在過去積累基礎之上的再創新，都是他們對創新的演繹，實際上也是一個持續探索攀登，不斷超越的漫長過程。“不言創新苦，只為更高峰”“茍日新，日日新，又日新”，南瑞繼保人正是憑借堅持創新的品質一直走在時代的前沿。

沈國榮院士指導科研

在繼電保護領域接連取得創新突破之后，南瑞繼保人乘著東風再次起航。自2001年起，為支撐“西電東送”國家能源戰略，他們承擔起直流輸電控制保護系統的技術引進及國產化任務。他們用一年多的時間，就成功掌握了多項核心技術，研制完成了國內首個具有完全自主知識產權的電力控制保護平臺，并在此平臺上自主開發了直流控制保護系統，打破了ABB和西門子在該領域的壟斷。相關成果先后應用于多條高壓直流輸電及直流聯網工程中，總計承擔了包括三峽電力送出在內的41GW的直流電力輸送，占比超過60%。其中，吉泉直流工程為世界上電壓等級最高的特高壓直流輸電工程；青藏直流聯網工程解決了“大直流、小系統、弱受端”的世界性技術難題。自2010年起，該類產品出口到韓國、菲律賓、巴西等國家，提升了我國在該領域的國際競爭力。

艱難困苦，玉汝于成。眾人看到的是南瑞繼保人在直流輸電控制保護系統技術上取得的卓越成就，但很少有人知道，他們背后為此付出的艱辛和努力。

靈寶直流互聯工程是相關技術應用的第一個試驗項目。面對國外公司在技術合作初期對南瑞繼保技術能力的質疑，以及在技術合作過程中的各種阻撓和技術封鎖，沈國榮院士帶領南瑞繼保人始終堅持“以我為主、不等不靠”。他們利用有限的技術資料，一邊學習，一邊創新，自主設計建成了世界容量最大的直流動態模擬系統。這一系統可以為技術和產品的試驗提供與實際工程更為接近的試驗環境，為南瑞繼保在相關項目上的創新突破奠定了堅實的基礎。

對斷路器聲音異常或果然現象的處理，長時間維修斷路器的經驗讓我們了解到對斷路器該現象檢修應當按照一問、二試、三摸的步驟進行。一問，檢修人員應當向運行人員進行詳細的詢問，依據詢問結果對斷路器出現故障進行初步判斷，然后備起檢修所需要的用品，制定檢修策略。二試，通過分合動作試壓使斷路器處于工作狀態，通過觀察尋找故障可能出現的地點，通過綜合判斷，可以快速的對引起故障的原因以及故障地點做出準確判斷，提高了工作效率。三摸，當斷路器出現過熱現象時，檢修人員可以通過觸摸發現斷路器故障，并對故障可能發生的地點進行初步判斷。進而對斷路器的故障進行處理。

“不要盲目迷信國外技術，在學習、引進的時候就要想著去超越，去打破他們的壟斷。”這是沈國榮院士時常對南瑞繼保技術人員說的話，也是南瑞繼保人持續攻關、勇敢超越的推動劑。

葛洲壩至南橋±500千伏直流控制保護系統的改造工程，是南瑞繼保完成的國內第一個完全國產化的高壓直流控制保護系統應用工程。工程建設期間，南瑞繼保人面對的依然是國外公司“中國人絕對搞不起來，應該以我們為主”的質疑。經過200多個日日夜夜的奮戰，他們將每一個環節都嚴謹、高質量地提前完成，用實力演繹了創新超越的范本。

目前，南瑞繼保已實現了直流控制保護系統國產化之路的“五步走”戰略，即從引進、消化、吸收，到完全掌握這一電力系統的尖端技術，再到技術水平達到國際領先地位。2009年2月22日，時任國務院副總理李克強視察南瑞繼保時，對南瑞繼保人在直流控制保護國產化的“五步走”戰略給予了高度評價。他同時寄語南瑞繼保要加快技術創新步伐和產業化進程，努力實現更好、更快的發展。

南瑞繼保人對創新所經歷的艱辛早就習以為常。他們并不以此為苦，反倒對其一直懷有極高的熱情，在不斷超越精神的激勵之下，他們不斷向世界電力控制領域的前沿技術發起挑戰，先后攻克了世界最高電壓等級的特高壓1000千伏交流、特高壓±1100千伏直流輸電控制保護等技術難關，推動我國電網全面邁進特高壓交直流混合電網新時代。

創新超越的故事還在演繹：2011年，在沈國榮院士的極力推動之下，南瑞繼保人挑戰被認為是電力控制技術的制高點、最前沿，也是世界公認的技術發展趨勢的柔性交直流輸電技術。這次，南瑞繼保與外國企業幾乎同步開展研發。憑借這些年在創新實踐上的技術積累，南瑞繼保人成功率先實現突破，先后開發完成柔性直流輸電成套裝備、高壓直流斷路器、特高壓直流換流閥和統一潮流控制系統（UPFC）等一系列高端智能電力裝備，在首臺套、電壓等級和裝備容量等方面全面領先，真正實現了引領行業技術發展方向。其中，南瑞繼保在世界上率先開發完成的柔性直流控制保護系統，在新能源接入、能源清潔利用領域搶占了新興電力技術制高點，對提升我國電網科技水平及國際地位具有重大意義。相關技術成果先后應用于舟山五端柔性直流、廈門柔直工程、220千伏南京UPFC工程、500千伏蘇南UPFC工程以及±500千伏張北柔直電網、昆柳龍特高壓混合多端直流等世界首臺套重點工程，得到各界廣泛關注和認可。

“創新是積累的過程，是持續改進提高的過程，做到最好就是創新。”沈國榮院士的總結時刻鞭策著南瑞繼保人不斷積累、創新和超越。“問渠那得清如許？為有源頭活水來。”正是得益于多年持續創新、勇敢超越帶來的蓬勃動力，南瑞繼保人的創新開拓之路越走越清晰，越向前越寬闊。

蘇南500千伏UPFC工程現場

張北500千伏直流電網工程現場

使命擔在肩，片刻未敢忘——創新始于責任，源于擔當

2021年兩會召開期間，習近平總書記在看望參加全國政協十三屆二次會議的文化藝術界、社會科學界委員并參加聯組會時強調：科技創新是建設現代化產業體系的戰略支撐。要著眼國家戰略需求，主動承接國家重大科技項目，引進國內外頂尖科技人才，加強對中小企業創新支持，培育更多具有自主知識產權和核心競爭力的創新型企業。

科技興則民族興，科技強則國家強。自改革開放以來，我國堅持創新驅動發展戰略，將科技創新轉變為發展動力，一系列利國惠民的科技創新成果推動我國經濟、社會飛速向前發展。這些發展的背后，是一批又一批優秀科技工作者的創新奉獻。

柔直背靠背試驗平臺

沈國榮院士就是一位以“創新為國、創新為民”為己任的代表性人物。在他看來，國家的榮譽和民族的責任高于一切，而他所有的創新探索和思考，正是在責任感的鞭策之下，當真是“始于責任，源于擔當”。

早年，面對我國繼電保護技術的落后、國外的壟斷以及停電事故的頻頻發生，他以一種“時不我待，只爭朝夕”的憂患意識，踏上了自主創新的征程。

一個又一個創新技術誕生之后，為將這一系列自主創新的技術推向產業化，讓其產生更大的社會和經濟效益，懷揣一顆“實業報國”的赤子之心，他義無反顧地走上了一條創新創業之路。這是一條充滿艱難險阻的路，一路上創業的艱辛自不用多說，遇到過多少嘲諷、多少阻撓、多少質疑、多少挑戰……早已數不清。但憑借鍥而不舍的不屈精神和持之以恒的自主創新，沈國榮院士領銜的南瑞繼保人，總結出一套獨特的、符合高科技企業運行規律的企業文化、運行機制、發展戰略，成為科學發展的典型。

“把建立國際一流的民族高科技企業作為畢生的追求，通過科技報國、產業報國，實現‘創造價值、服務社會’的人生理想。”沈國榮院士的夢想，已經成為南瑞繼保人的夢想，在這一夢想的驅動之下，如今的南瑞繼保，已經成為全球五大電力系統繼電保護設備供應企業之一，建成國內電力保護控制及智能電力裝備制造領域最大的研發中心和產業基地。

這些年，在“做精主業、外延發展”這一發展戰略的指引下，南瑞繼保除了在繼電保護、特高壓交直流輸電、柔性交直流輸電等領域引領前行之外，還相繼在電網二次一體化、智能化變電站、大電網安全、新能源、大型工業企業能源管控等國家發展需要的眾多領域取得許多重大創新成果，產品廣泛應用于北京奧運、上海世博和大型火電、水電、核電等國家重點工程中，為推動國家重大工程建設做出了重要貢獻。得益于獨特而全面的發展策略，這些年來，南瑞繼保的勞動生產率居于行業國際領先，業績始終保持兩位數的穩健增長。

在保持自身持續發展的同時，南瑞繼保人還十分注重創造社會價值，積極回饋社會。這些年，南瑞繼保先后多次為社會捐款、捐物。除了向四川汶川、青海玉樹等地震災區捐款之外，為支援國家教育事業，南瑞繼保先后在全國15所高校設立了“南瑞繼保獎教學金”；連續5年在蘇北參與“春蕾行動”，設立“南瑞繼保春蕾班”；在江蘇、安徽、新疆、貴州等地建立11所希望小學。新冠肺炎疫情期間，南瑞繼保陸續向湖北、江蘇等地防疫醫院捐贈緊缺的PCR分析系統、核酸提取儀、ECMO機等專業醫療設備，向支援武漢的醫護人員、地方防疫一線的工作人員捐獻口罩、防護服等大量急需的物資。扶危濟困、承擔社會責任的意識在南瑞繼保蔚然成風。創新報國、科技報國、產業報國、回饋社會……南瑞繼保人將夢想真正落在了實處。

2009年，習近平同志在視察南瑞繼保時對沈國榮院士給予了高度評價，他認為沈國榮院士這套通過實踐而來的科技創新理念，是一種很寶貴的經驗，具有廣泛的借鑒意義。此外，南瑞繼保的企業發展思路，內涵很豐富，企業文化的思路、人才聚集的體會，很有獨到之處，非常值得總結和學習。十多年過去，南瑞繼保人的創新范本還在演繹，內涵還在不斷豐富，不變的，是那顆“創造價值，服務社會”的初心。

“堅持務實創新，持續解決電力工業發展中的問題，包括風電、太陽能等新能源建設，以及智能電網和特高壓電網建設等面臨的技術難題，是我們電力科技工作者的光榮責任。”沈國榮院士的誓言還一直回蕩在耳畔。“使命擔在肩，片刻未敢忘。”這是南瑞繼保人的創新活水，激勵他們站在新的歷史起點繼續奔涌向前。