武昕：光明使者

蔡巧玉

武昕

發送完最后一封郵件，關掉電腦，擠上地鐵，忙碌了一天的打工人回到住所，打開燈，暗淡的屋子瞬間亮了起來，喚醒小度，播放一首舒緩的音樂，一天的疲憊瞬間蕩然無存。在北京，晚上七點之后，有兩千多萬用戶會像往常一樣陸續打開電子產品，開始下班后的生活。當電子產品為游蕩的靈魂帶來些許安慰時，民用電力系統也迎來一天中最忙碌的時刻。

2009年，國家開展了“智能電網”計劃。之后，隨著國家的大力發展，電力系統像血管一樣，星羅棋布般遍布在祖國的每一個角落，滿足人們的用電需求。為了讓電網系統更加可靠、安全、經濟、高效和環境友好，科學家們不斷貢獻自己的智慧和才干，保證整個國家發電、變電、輸電、配電正常運行，滿足正常的國民生產和用戶不斷提升的工作和生活需要。華北電力大學副教授、博士生導師武昕也是保證萬家燈火正常運行的守護者之一。

為低碳能源服務做調控

“‘新一代信息技術支撐下面向能源服務的負荷智能感知與集群協同技術’是我們目前研究的重點。”武昕說。

當前，國家正在構建以新能源為主體的新型電力系統，能源革命使能源體系由高耗能向低碳綠色轉變，電力行業在發生變革，清潔能源裝機容量不斷增加，電力需求量不斷增大，系統面臨棄風棄光和供需失衡等問題。結合多年經驗，武昕及團隊認為，應推進能源消費與供給的平衡，建立信息和電能的雙向互動，整合調動需求側資源。

為什么要調動需求側資源？首先，能源革命側重發展清潔能源，消費量占比大幅上升，是未來能源結構中的重要組成部分。而清潔能源具有間歇性和波動性，會造成電網電能質量下降，導致棄風棄光現象明顯，能源利用率偏低，消納問題已成為電力行業健康可持續發展中亟待解決的問題，亟需從需求側促進清潔能源消納。

其次，武昕及團隊認為，人口密集的經濟發達地區，用電需求大，負荷數量多，氣象因素對負荷有顯著影響。比如，電網在冬夏兩季易受大負荷沖擊，出現電力缺口，造成供需失衡，而我國電力裝機整體冗余，在特定時間段、局部地區會出現電力短缺，不能新上發電機組的問題，因此加強需求側管理，充分調動負荷的功率轉移潛力是解決當前問題的可行途徑。

結合已有的研究，武昕及團隊著重考慮解決3方面問題：需求側資源豐富但物理分布分散，需合適的管控機制；負荷的管控不僅是負荷單方面的控制問題，而是涉及多方協同的系統性問題；基本控制單元是基礎，應形成異質聚合控制模型，以更大程度挖掘負荷可調節潛力。

武昕認為，只有通過構建負荷網絡系統，才能打破物理距離限制，低時延聚合大量負荷，提供低碳能源服務。為此，武昕及團隊通過構建負荷網絡系統，低時延虛擬聚合大量物理分散的負荷，構建了“感-傳-算-控”一體的負荷網絡架構，形成了云邊端協同的交互結構，從3方面展開探索：通過非侵入負荷智能感知建立電網獲取負荷信息的數據接口，基于電流欠定分離實現負荷分解，基于知識圖譜形成負荷圖譜標準化特征體系，構建自適應用戶的判別機制；為保證聚合負荷穩定可控，引入多邊緣子云分別管控同類負荷，在多聚合組共存的分組控制下研究聚合組協同機理，建立負荷可調節容量的評估模型，研究協同調節的約束最優化問題；聚合組內負荷參數多樣，構建異質聚合負荷為基本單元的控制模型，基于混雜系統辨識建立異質集群的系統模型，動態調整輸入激勵使響應達到調節目標的最優擬合。總體來說，武昕及團隊開展的項目研究，意在通過研究需求側資源的協同性機理，為解決能源服務問題提供理論與技術支撐。

“這個事情我們大家其實特別有干勁。雖然很苦，但是我們能體會到工作中的那種快樂。”提起項目中的苦與樂，武昕笑意滿滿地說。

為電力行業育人才

從學生時代便和電力工程打交道的武昕，在本科時期就知道，電力系統的龐雜，非一人之力可以扛起，而是需要無數有志之士共同推動。所以在她工作后，為行業輸送人才被武昕視為使命中的重中之重。作為一名老師，傳承所學，以身作則，是武昕培養人才的不二法門。

在教學方面，武昕的育人方式很有一套自己的方法，這些方法都是她從自己的經歷中總結出來的，也是她從自己最想感謝的人——王巖飛、崔翔和祁兵老師身上學到的。

武昕的博士導師王巖飛老師，是中國科學院電子學研究所研究員，一名對科研十分嚴謹純粹的學者，學術造詣深厚。武昕回憶說：“每次我們匯報自己科研思路時，如果思路含混不清，導師會直接說，‘不要講了，停下來吧’，十分嚴厲。”然而，正是因為導師在學術上追求嚴謹，在科研上不忘初心，所以學生們對他“心生敬仰”，將他視為人生中的一面旗幟。武昕感慨道：“回頭來看，當時收獲良多。”

團隊合影

這種師生關系打動了武昕，在日后的教學中，她也以嚴格著稱。“我對學生的研究思路、科研習慣會提很多要求，比如要求他們合理利用自己的時間，提高科研效率。因為我們團隊整體的節奏比較快，所以學生可能會比較累，但是既然選擇了我們實驗室，就一定要制定一個比較高的目標，而不是只為了混一個學位。否則，他在未來的道路上會承受更大的壓力，因為他很快就能感受到同學間的落差。”武昕表情嚴肅地說。

當然，除了雷厲風行的一面，武昕也有溫柔的一面。武昕的本科老師崔翔教授，是學校專業的創始人之一，也是聲望和知名度極高的教授、博導。工作之后，武昕曾一度在研究方向的選擇上糾結、迷茫，找不到最終方向。最迷茫的時候，武昕給崔老師發了一封郵件，崔老師很快就回復了，并約好時間見面詳聊。在認真地聽了武昕的一些基本情況后，崔老師給了一些建議，幫助武昕找準自己的發展方向。“那次談話確實讓我感覺到一種溫暖，就是一種長者的關愛。”

這種關愛后來也被武昕運用在自己和學生身上。雖然實驗組科研任務繁忙，很少有空閑時間，但實驗室會特意組織、準備一些有趣的活動，和學生們一起釋放壓力。此外，祁兵教授也在武昕學術成長的路上提供了很大的幫助，每次和祁老師討論時，總能擦出學術的火花，所以她十分在意學術交流，經常會定期開展學術交流會，讓學生們自由反駁學術觀點，在學術自由的環境中共同進步。

因為嚴厲溫柔有度，武昕培養的學生十分優秀。“我們實驗室的學生中，一半以上拿過國家獎學金，幾乎都是優秀研究生、優秀研究生標兵。”提起師兄師姐，武昕的在研學生們都忍不住自豪。

“我經常和學生說，只要認認真真做好手頭上的工作，多年后一定會有回報。”武昕自己是這么做的，也是這么給學生示范的。

工作至今，武昕帶領實驗室建立了電力物聯網云邊端協同結構下的負荷智能感知理論，構建了混雜系統負荷集群控制模型，榮獲第八屆中國電子學會優秀科技工作者。主持國家自然科學基金、北京市自然科學基金、國家電網科技項目及南方電網科技項目多項，參與國家重點研發計劃、國家原“863”計劃等，近5年以第一作者在國內外著名學術期刊發表高質量論文23篇，授權專利11項，編制國家標準1項，獲得電力建設科技進步獎二等獎。在日積月累的共事中，武昕也潛移默化地將堅持的科研態度傳遞到學生身上。

電力系統紛繁復雜，研究過程中常常需要絞盡腦汁來解決形形色色的難題，這種苦，很多年前，武昕就通過老師的講述感知到。工作后，從一次次走不通的研究方向，一次次被推翻的實驗成果，一次次埋伏在科研中的阻礙中，武昕算是親身感受到了。但她認為科研也不全是苦。武昕說：“科研過程確實會有煎熬，但更是一種堅守和使命，這是一種快樂。如果研究能在實際中產生作用，哪怕對我們的生活有一點點改變，我都覺得很有意義。”為了這個樸實的目標，她說：“下一步，我還會繼續精進自己，然后不懈探索。只為攜手志同道合的人相伴成長，追逐我們共同的夢想。”