天行健,君子以自强不息——冯亚东博士访谈
冯亚东博士,曾是南瑞继保研究院总工程师,现在创建了南京合智电力科技有限公司,并获得了凯风创投的天使轮投资。
他到底是怎样的人?有过怎样的历程?通过采访,我们一起看看冯亚东博士的成长之路。
1991年进入清华大学电机系学习,1996年师从闵勇教授攻读硕士学位,我应该算是国内早期从事广域监测领域研究的一批人之一,并有幸参与了黑龙江省东部电网稳定控制系统的研发。1999年硕士毕业后到南瑞继电保护有限责任公司工作,主要从事变电站自动化领域的研发工作。
2001年应清华同学之邀去北京创业,完成一系列配网自动化产品的研发。2003年在沈国荣院士邀请之下,我又回到南瑞继保开展直流输电控制保护等领域的研究开发工作。
2016年10月我离开南瑞继保加入南京合智电力科技有限公司,担任公司董事长兼总经理,开始我新的围绕电力设备智能化的创业生涯。
2011年到2016年,从另外一个角度对我也是非常有意义的5年,我师从韩英铎院士攻读博士学位,让我在柔性直流输电领域积累了更为深厚的理论和实践基础。
直流输电技术成功引进、超越是近年来我国电力工业发展的一个重要成果。直流输电输送容量巨大,稳定性要求高,一点风吹草动就可能对电网造成重要影响。相对交流控制保护只是偶尔对开关进行分合操作,直流控制保护系统需要持续、精确地发出控制指令,控制12脉动阀组,有一点偏差就可能导致换相失败等后果。直流控制保护的计算间隔往往为100~200μs,对设备性能要求远超交流控制保护。
南瑞继保引进直流控保的技术从2001年底开始的,到葛南直流改造工程投运共计三年半的时间。这么短的时间完成从技术引进、消化吸收,再到整个工程生产、调试和现场投运,应该算是蛮短、蛮高效的。但是整个过程应该说也是充满了曲折的。我觉得ABB是一个优秀的公司,他们有很多创新,但是他们自己也确实存在一些技术方面的问题。我们一开始的能力局限与这些问题一起让我们前进的道路充满了曲折。当年整个团队以及全公司上下的共同努力让我们跨越了这些曲折。
南瑞继保成功消化吸收直流控制保护技术的关键,我觉得首先得归于沈院士的决心和意志。首先,沈院士敢于投入,沈院士抽调了最优秀的人才组成了直流研发部,全公司一切工作都以直流为优先,投入建立了一个真正的直流动模,这些无不体现了沈院士的大手笔、大气魄。其次,沈院士有着足够的耐心和坚强的意志,在遇到各种各样的困难时压力最大的无疑是沈院士。在我攻克那些问题时,每个问题基本上都要耗费数月的时间去分析去解决,沈院士在给我鼓励和信心的同时,并没有催促过一次。所以说没有沈院士创造的这个环境,就不会有南瑞继保取得的那些成果。
我遇到的第一个问题是换相失败的问题,那时我还在北京创业。南瑞继保在将引进的技术进行消化吸收的时候发现控保系统运行一段时间就会发生换相失败,这样的系统是没法工程应用的。大家怀疑问题跟负责发出触发脉冲的FPGA有关,那一部分FPGA程序比较复杂,打印出来有好几十页。沈院士找到我并让我帮忙分析。那时候正是非典期间,我带了一台逻辑分析仪过来,花了一个星期的时间初步定位了问题的范围。印象比较深的是回北京的路上,报纸的头条新闻是卫生部长张文康因为非典下台。
后来沈院士邀请我回到了南瑞继保,我又花了一段时间确认问题出在异步时序上,并着手把这个问题解决了。有意思的是,一年后访问ABB时我向ABB一个专家提出个设计缺陷时,那个专家脸一下子就红了,说他们在三广工程也有换相失败的现象,他们也刚刚发现并解决了这个问题,后来我们跟ABB专家的交流渠道就此被切断了。
另外一些问题是MACHII的DSP板PS801的问题。这个板有6个浮点DSP、1个486 CPU,再通过双口RAM和PCI总线连接到工控机的主CPU,这些处理器之间还要相互能进行数据交换,整个设计异常复杂。当时遇到的首要的一个问题就是控制保护主机启动时,PS801经常起不起来,无法工作,当时拿ABB提供的插件就没问题,我们自己生产的就不时会出现问题。围绕这个问题当时争论比较多,有人怀疑我们使用的PCB制造工艺或者焊装工艺比较落后存在问题,当时我分析虽然这个板子设计比较复杂,但时钟频率并不算高,还不至于受这些工艺的影响,投入了大量的时间对板子内部各种各样的时序进行分析,做了成百上千次各种试验。有个周末的早晨大家刚到实验室一开机发现很多主机启动失败,这个现象启发了我会不会是由于早晨气温比较低容易造成这个现象,后来去做高低温试验验证了这个猜想,后来通过优化时序初步解决了,再后来发现是DSP的一个未说明的设计缺陷造成了这个现象。
我们还解决了数据读写错误、主机STALL等一系列比较致命的缺陷,这些改进提高让我们自主制造的直流控制保护系统比老外的运行得更稳定可靠了。这个过程一方面加深了我们对引进技术的认识和理解,另一面让我们不再迷信老外了,让南瑞继保在技术上更自信了更有底气了。
一方面,直流控保技术的国产化成功促进了直流工程造价的降低,控制保护价格只有老外的三分之一;国产化直流控制保护稳定性可靠性的提高,为我国推广应用直流输电技术提供了前提与保障。
另一方面,在消化吸收国外同行技术的过程中,我们发现其实国外电气巨头的产品或者说技术并非无懈可击,他们也存在这样那样的问题和毛病,我们中国的企业和工程师在能力与水平上并不比国外的同行差,外国工程师可以做到的事情我们一样可以做到、甚至更好。应该说直流输电技术国产化的过程也是打破国外电气巨头在国人心中迷信的过程。第二方面的意义,是对国内整个电气行业自信心的塑造、士气的提升。
2005年10月温家宝总理参观南瑞继保时,时任南京市委书记的罗志军书记对温总理说“在中国的电力自动化行业,现在外国公司不怕相互之间的竞争,就怕和南瑞继保竞争。”这句话反映了直流技术引进成功对南瑞继保和整个行业的影响。
2004年底的时候,直流输电技术、MACHII平台的消化吸收工作基本完成了。通过这个过程我个人也认识到MACHII平台的一些局限性,比如依靠1个性能强大的X86的主CPU和Windows的操作系统来完成所有直流控制保护的功能,这样的架构不合理并且有很大的风险;在MACHII平台中主CPU与各个DSP板上的CPU、DSP间的数据交换存在可靠性不高、效率低等问题,还存在不同步的致命缺陷;以工控机为基础的平台存在寿命周期短、插接可靠性不够高、发热量大依赖风扇等一系列问题。所以我提出希望能够研发一个更可靠更先进的平台,不仅解决直流控保的问题,还能解决当时南瑞继保装置平台分散化碎片化的问题。
UAPC平台从2005年初立项,至2008年智能变电站的首次应用,再到2010年在天广直流改造工程中应用,研发整整花费了五年的时间。再到后来从实现的各环节精打细敲、生产、工程环节优化提升,满足海外用户需求,并实现全面推广应用,又整整花费了五年的时间,直到2015年才真正让我感到比较满意。
UAPC平台的特点就是支持多CPU并行计算,控制保护功能可以分布在不同的DSP插件上进行,性能强大可靠性高;通过元件的概念对控制保护功能进行包装,支持可视化开发,提高了应用开发的效率;软硬件模块化,可以灵活组态。UAPC平台是首个可以同时支持高中低各种电力控制保护应用的平台,已成为行业的一个标杆。
UAPC研发团队从一开始7-8人发展到后来70-80人。不少年轻人从学校一毕业就一直跟随着平台发展,贡献了自己的能力和所有心血,能够看到这些同事的成长也是我感觉到自豪和有成就感的一件事情。
清华的校训是“自强不息、厚德载物”。“自强不息”就是不断突破自己,去挑战自己。从直流控制保护国产化、研发UAPC平台到将柔性直流输电阀组及控制做到自己满意,也是在不断挑战自己。
在博士毕业前的大半年,我就在反复思考以后的人生道路,一种选择是继续在南瑞继保平台上发展,但感觉可以挑战自己的空间不大了;另一个选择就是创业,对于大半辈子埋头做技术的我来讲,许多人觉得并不适合我,但是我一直有为行业做一些自己的贡献的理想和热情。这份理想和热情支持我选择创业。
离开南瑞继保时,沈院士也勉励我“要有一份社会责任心,要踏踏实实做事情”,我想通过自己创办企业来做一个对社会有贡献、有价值的人。
在传统二次控制保护领域已经有南瑞、许继、四方等很多非常优秀的公司了,市场不需要一个新的公司来做这方面的事情,所以我没有把重点放在这个领域。
我国传统产业条块分割,一次设备、二次设备由不同的行业、不同的厂商在发展。所以一次设备还是传统的一次设备,需要通过大量分立元器件、数百根电线进行监视控制,运行维护依赖于人工巡检和定期检修。
我想玩苹果手机长大的年轻人,还让他们用这种方式或者说冒着生命危险对设备进行运维,他们一定受不了。所以,我觉得一次设备智能化是必然的发展方向。目前的市场鱼龙混杂,也有很多公司号称能做一次设备智能化,但产品根本无法满足用户运行可靠性的要求,这些状况一定程度上阻碍了一次设备智能化的发展。
我们选择在这个领域遇到困难的时候,基于我们丰富的技术、经验积累和产业化的能力,来做一次设备智能化,希望能真正促进这个领域的发展。
合智首字母Hz则可以联想到我们以电力系统为基础的基因,合智本身的寓意则是融合我们团队、我们和用户之智慧,去创造价值创造未来。
合智电力专注于一二次融合,专注于电力设备智能化(尤其是35kV及以上高压开关智能化),我们的理念就是脚踏实地做好产品,为用户提供优秀的解决方案,让用户想到高压开关智能化就能想到合智电力。
展望未来,我想合智电力会成为一个依靠我们的创造力不断前进不断发展的公司,会是一个让用户充满信赖感的公司,也会是一个让每一个员工像家一样可以信赖并分享公司成长的公司。我期望合智电力依靠自己的创新在电力行业甚至整个高端的工业控制领域有自己的一席之地。我想借用老学长朱镕基总理的一句话表达一下我与合智电力共同发展的决心:“不管前面是地雷阵还是万丈深渊,我都将一往无前,义无反顾,鞠躬尽瘁,死而后已。”
欢迎与我们有共同志向和目标的研发、销售英才,加盟合智电力共同创业发展。我的邮箱 fengyd@hz-ieds.com,可以联系我。
他到底是怎样的人?有过怎样的历程?通过采访,我们一起看看冯亚东博士的成长之路。
一、成长经历
1991年进入清华大学电机系学习,1996年师从闵勇教授攻读硕士学位,我应该算是国内早期从事广域监测领域研究的一批人之一,并有幸参与了黑龙江省东部电网稳定控制系统的研发。1999年硕士毕业后到南瑞继电保护有限责任公司工作,主要从事变电站自动化领域的研发工作。
2001年应清华同学之邀去北京创业,完成一系列配网自动化产品的研发。2003年在沈国荣院士邀请之下,我又回到南瑞继保开展直流输电控制保护等领域的研究开发工作。
2016年10月我离开南瑞继保加入南京合智电力科技有限公司,担任公司董事长兼总经理,开始我新的围绕电力设备智能化的创业生涯。
2011年到2016年,从另外一个角度对我也是非常有意义的5年,我师从韩英铎院士攻读博士学位,让我在柔性直流输电领域积累了更为深厚的理论和实践基础。
与韩英铎院士合影
二、直流技术引进成功的关键
直流输电技术成功引进、超越是近年来我国电力工业发展的一个重要成果。直流输电输送容量巨大,稳定性要求高,一点风吹草动就可能对电网造成重要影响。相对交流控制保护只是偶尔对开关进行分合操作,直流控制保护系统需要持续、精确地发出控制指令,控制12脉动阀组,有一点偏差就可能导致换相失败等后果。直流控制保护的计算间隔往往为100~200μs,对设备性能要求远超交流控制保护。
南瑞继保引进直流控保的技术从2001年底开始的,到葛南直流改造工程投运共计三年半的时间。这么短的时间完成从技术引进、消化吸收,再到整个工程生产、调试和现场投运,应该算是蛮短、蛮高效的。但是整个过程应该说也是充满了曲折的。我觉得ABB是一个优秀的公司,他们有很多创新,但是他们自己也确实存在一些技术方面的问题。我们一开始的能力局限与这些问题一起让我们前进的道路充满了曲折。当年整个团队以及全公司上下的共同努力让我们跨越了这些曲折。
南瑞继保成功消化吸收直流控制保护技术的关键,我觉得首先得归于沈院士的决心和意志。首先,沈院士敢于投入,沈院士抽调了最优秀的人才组成了直流研发部,全公司一切工作都以直流为优先,投入建立了一个真正的直流动模,这些无不体现了沈院士的大手笔、大气魄。其次,沈院士有着足够的耐心和坚强的意志,在遇到各种各样的困难时压力最大的无疑是沈院士。在我攻克那些问题时,每个问题基本上都要耗费数月的时间去分析去解决,沈院士在给我鼓励和信心的同时,并没有催促过一次。所以说没有沈院士创造的这个环境,就不会有南瑞继保取得的那些成果。
UAPC控制保护平台鉴定会
三、直流技术引进的困难与解决方式
我遇到的第一个问题是换相失败的问题,那时我还在北京创业。南瑞继保在将引进的技术进行消化吸收的时候发现控保系统运行一段时间就会发生换相失败,这样的系统是没法工程应用的。大家怀疑问题跟负责发出触发脉冲的FPGA有关,那一部分FPGA程序比较复杂,打印出来有好几十页。沈院士找到我并让我帮忙分析。那时候正是非典期间,我带了一台逻辑分析仪过来,花了一个星期的时间初步定位了问题的范围。印象比较深的是回北京的路上,报纸的头条新闻是卫生部长张文康因为非典下台。
后来沈院士邀请我回到了南瑞继保,我又花了一段时间确认问题出在异步时序上,并着手把这个问题解决了。有意思的是,一年后访问ABB时我向ABB一个专家提出个设计缺陷时,那个专家脸一下子就红了,说他们在三广工程也有换相失败的现象,他们也刚刚发现并解决了这个问题,后来我们跟ABB专家的交流渠道就此被切断了。
2004年在瑞典ABB公司交流
另外一些问题是MACHII的DSP板PS801的问题。这个板有6个浮点DSP、1个486 CPU,再通过双口RAM和PCI总线连接到工控机的主CPU,这些处理器之间还要相互能进行数据交换,整个设计异常复杂。当时遇到的首要的一个问题就是控制保护主机启动时,PS801经常起不起来,无法工作,当时拿ABB提供的插件就没问题,我们自己生产的就不时会出现问题。围绕这个问题当时争论比较多,有人怀疑我们使用的PCB制造工艺或者焊装工艺比较落后存在问题,当时我分析虽然这个板子设计比较复杂,但时钟频率并不算高,还不至于受这些工艺的影响,投入了大量的时间对板子内部各种各样的时序进行分析,做了成百上千次各种试验。有个周末的早晨大家刚到实验室一开机发现很多主机启动失败,这个现象启发了我会不会是由于早晨气温比较低容易造成这个现象,后来去做高低温试验验证了这个猜想,后来通过优化时序初步解决了,再后来发现是DSP的一个未说明的设计缺陷造成了这个现象。
我们还解决了数据读写错误、主机STALL等一系列比较致命的缺陷,这些改进提高让我们自主制造的直流控制保护系统比老外的运行得更稳定可靠了。这个过程一方面加深了我们对引进技术的认识和理解,另一面让我们不再迷信老外了,让南瑞继保在技术上更自信了更有底气了。
四、直流技术引进成功的意义
一方面,直流控保技术的国产化成功促进了直流工程造价的降低,控制保护价格只有老外的三分之一;国产化直流控制保护稳定性可靠性的提高,为我国推广应用直流输电技术提供了前提与保障。
另一方面,在消化吸收国外同行技术的过程中,我们发现其实国外电气巨头的产品或者说技术并非无懈可击,他们也存在这样那样的问题和毛病,我们中国的企业和工程师在能力与水平上并不比国外的同行差,外国工程师可以做到的事情我们一样可以做到、甚至更好。应该说直流输电技术国产化的过程也是打破国外电气巨头在国人心中迷信的过程。第二方面的意义,是对国内整个电气行业自信心的塑造、士气的提升。
2005年10月温家宝总理参观南瑞继保时,时任南京市委书记的罗志军书记对温总理说“在中国的电力自动化行业,现在外国公司不怕相互之间的竞争,就怕和南瑞继保竞争。”这句话反映了直流技术引进成功对南瑞继保和整个行业的影响。
五、UAPC平台的发展过程和特点
2004年底的时候,直流输电技术、MACHII平台的消化吸收工作基本完成了。通过这个过程我个人也认识到MACHII平台的一些局限性,比如依靠1个性能强大的X86的主CPU和Windows的操作系统来完成所有直流控制保护的功能,这样的架构不合理并且有很大的风险;在MACHII平台中主CPU与各个DSP板上的CPU、DSP间的数据交换存在可靠性不高、效率低等问题,还存在不同步的致命缺陷;以工控机为基础的平台存在寿命周期短、插接可靠性不够高、发热量大依赖风扇等一系列问题。所以我提出希望能够研发一个更可靠更先进的平台,不仅解决直流控保的问题,还能解决当时南瑞继保装置平台分散化碎片化的问题。
UAPC平台从2005年初立项,至2008年智能变电站的首次应用,再到2010年在天广直流改造工程中应用,研发整整花费了五年的时间。再到后来从实现的各环节精打细敲、生产、工程环节优化提升,满足海外用户需求,并实现全面推广应用,又整整花费了五年的时间,直到2015年才真正让我感到比较满意。
UAPC平台的特点就是支持多CPU并行计算,控制保护功能可以分布在不同的DSP插件上进行,性能强大可靠性高;通过元件的概念对控制保护功能进行包装,支持可视化开发,提高了应用开发的效率;软硬件模块化,可以灵活组态。UAPC平台是首个可以同时支持高中低各种电力控制保护应用的平台,已成为行业的一个标杆。
UAPC研发团队从一开始7-8人发展到后来70-80人。不少年轻人从学校一毕业就一直跟随着平台发展,贡献了自己的能力和所有心血,能够看到这些同事的成长也是我感觉到自豪和有成就感的一件事情。
UAPC控制保护平台研发团队
六、为什么辞职创业
清华的校训是“自强不息、厚德载物”。“自强不息”就是不断突破自己,去挑战自己。从直流控制保护国产化、研发UAPC平台到将柔性直流输电阀组及控制做到自己满意,也是在不断挑战自己。
在博士毕业前的大半年,我就在反复思考以后的人生道路,一种选择是继续在南瑞继保平台上发展,但感觉可以挑战自己的空间不大了;另一个选择就是创业,对于大半辈子埋头做技术的我来讲,许多人觉得并不适合我,但是我一直有为行业做一些自己的贡献的理想和热情。这份理想和热情支持我选择创业。
离开南瑞继保时,沈院士也勉励我“要有一份社会责任心,要踏踏实实做事情”,我想通过自己创办企业来做一个对社会有贡献、有价值的人。
七、如何选择创业方向
在传统二次控制保护领域已经有南瑞、许继、四方等很多非常优秀的公司了,市场不需要一个新的公司来做这方面的事情,所以我没有把重点放在这个领域。
我国传统产业条块分割,一次设备、二次设备由不同的行业、不同的厂商在发展。所以一次设备还是传统的一次设备,需要通过大量分立元器件、数百根电线进行监视控制,运行维护依赖于人工巡检和定期检修。
我想玩苹果手机长大的年轻人,还让他们用这种方式或者说冒着生命危险对设备进行运维,他们一定受不了。所以,我觉得一次设备智能化是必然的发展方向。目前的市场鱼龙混杂,也有很多公司号称能做一次设备智能化,但产品根本无法满足用户运行可靠性的要求,这些状况一定程度上阻碍了一次设备智能化的发展。
我们选择在这个领域遇到困难的时候,基于我们丰富的技术、经验积累和产业化的能力,来做一次设备智能化,希望能真正促进这个领域的发展。
2017年东沙湖杯千人计划创业大赛
八、“合智”电力名字的寓意
合智首字母Hz则可以联想到我们以电力系统为基础的基因,合智本身的寓意则是融合我们团队、我们和用户之智慧,去创造价值创造未来。
合智电力专注于一二次融合,专注于电力设备智能化(尤其是35kV及以上高压开关智能化),我们的理念就是脚踏实地做好产品,为用户提供优秀的解决方案,让用户想到高压开关智能化就能想到合智电力。
九、展望未来
展望未来,我想合智电力会成为一个依靠我们的创造力不断前进不断发展的公司,会是一个让用户充满信赖感的公司,也会是一个让每一个员工像家一样可以信赖并分享公司成长的公司。我期望合智电力依靠自己的创新在电力行业甚至整个高端的工业控制领域有自己的一席之地。我想借用老学长朱镕基总理的一句话表达一下我与合智电力共同发展的决心:“不管前面是地雷阵还是万丈深渊,我都将一往无前,义无反顾,鞠躬尽瘁,死而后已。”
欢迎与我们有共同志向和目标的研发、销售英才,加盟合智电力共同创业发展。我的邮箱 fengyd@hz-ieds.com,可以联系我。