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林云志:為高鐵構筑供電“大運河”

2024-08-08 17:28:15 來源: 科技日報 點擊數(shù):

8月3日,宣績高鐵正在緊鑼密鼓地進行試運行前的各項準備工作。地處安徽皖南山區(qū)的宣績高鐵,是長三角城際軌道交通網(wǎng)中的骨干線路,正線全長111.6公里,設計時速350公里。

宣績高鐵的電能來源之一,是牽引供電系統(tǒng),它也為我國許多高鐵提供動力。作為宣績高鐵主要建設單位之一,中國中鐵電氣化局集團有限公司(以下簡稱中鐵電氣化局)創(chuàng)新研制出柔性牽引供電系統(tǒng),相關技術已被應用于北京地鐵大興機場線。

帶領團隊打造這一供電系統(tǒng)的,是中鐵電氣化局總工程師林云志。近日,他接受科技日報記者采訪,講述我國電氣化鐵路創(chuàng)新發(fā)展的故事。

帶領團隊破解穩(wěn)定高效供電難題

記者:當前,電氣系統(tǒng)已被廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)、軌道交通等領域。相比其他領域,電氣系統(tǒng)在鐵路的應用面臨哪些難題?

林云志:應用電氣系統(tǒng)的鐵路,通常被稱為電氣化鐵路。電氣化鐵路沿線配備電氣化設備,它們?yōu)殡娏疖囂峁╇娔?。建設電氣化高鐵,主要難題是如何高效、穩(wěn)定地向電力火車輸送電能。

隨著我國高鐵網(wǎng)絡不斷擴展,電氣化鐵路供電系統(tǒng)面臨越來越復雜的運行環(huán)境,氣候、地理等因素都影響著系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

記者:您和團隊是如何保障穩(wěn)定供電的?

林云志:我和團隊成員主要在兩方面下功夫。在前期鐵路施工方面,我們實現(xiàn)了智能建造、數(shù)智化施工,研發(fā)出信息化管理平臺,從源頭把控施工質(zhì)量,實現(xiàn)電氣化設備高水平安裝。在牽引供電系統(tǒng)方面,公司聯(lián)合國內(nèi)知名高校、企業(yè)研制出柔性牽引供電系統(tǒng),解決了接觸網(wǎng)和列車耦合系統(tǒng)穩(wěn)定性、變頻器振蕩抑制等技術難題,保障電氣化設備高質(zhì)量運行。

記者:什么是牽引供電系統(tǒng)?

林云志:牽引供電系統(tǒng)是指從電力系統(tǒng)或一次供電系統(tǒng)接受電能,通過變壓、變相或換流后,向電力火車提供電能,并完成牽引電能傳輸、配電等功能的系統(tǒng)。

記者:柔性牽引供電系統(tǒng)中的“柔性”是什么意思?

林云志:“柔性”指的是系統(tǒng)靈活可控。此前電氣化鐵路主要采用傳統(tǒng)牽引供電系統(tǒng),電能流向單一。而柔性牽引供電系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電能雙向流動,且安全可控。

記者:能通俗解釋一下柔性牽引供電系統(tǒng)嗎?

林云志:打個比方來說,柔性牽引供電系統(tǒng)好比京杭大運河,它連接海河、黃河、淮河、長江、錢塘江五大水系。這些江河原本水位有高有低,不能實現(xiàn)互聯(lián)互通。利用京杭大運河等水利設施,工作人員可以根據(jù)實際需求調(diào)節(jié)上述江河的水量、水位,實現(xiàn)跨區(qū)域調(diào)水。水可以從京杭大運河流向五大水系,也可以從五大水系流向大運河,且水系間借助大運河實現(xiàn)互聯(lián)互通。而柔性牽引供電系統(tǒng)是聯(lián)通多個獨立供電單元的關鍵樞紐。

記者:柔性牽引供電系統(tǒng)的應用效果如何?

林云志:柔性牽引供電系統(tǒng)顯著提升了設備的利用率、再生能量的利用率以及系統(tǒng)的可靠性。測試結果顯示,應用柔性牽引供電系統(tǒng)的電氣化鐵路,全生命周期成本預計降低30%。

走出“三位一體”創(chuàng)新路

記者:您已經(jīng)在電氣化鐵路領域耕耘近10年,參與許多國家重大建設項目。您在創(chuàng)新過程中有哪些體會?

林云志:經(jīng)過多年積累,我?guī)ьI團隊成員走出了一條“理念創(chuàng)新、技術創(chuàng)新、裝備創(chuàng)新”三位一體的創(chuàng)新路。

其中,“理念”指的是電氣化鐵路的建設理念。例如,我們總結全國10多個城市軌道交通施工經(jīng)驗,創(chuàng)造性提出了“大系統(tǒng)、深集成、專施工、精聯(lián)調(diào)”的建設理念,并將其應用到北京、重慶等城市軌道交通項目。這一理念創(chuàng)新將狹義的施工擴展為以“集成—施工—聯(lián)調(diào)”為主要內(nèi)容的廣義施工。

記者:可以分享技術創(chuàng)新方面的案例嗎?

林云志:近年來,我和團隊成員在電氣化鐵路建設中創(chuàng)新引入了微電子、自動控制、模式識別、數(shù)據(jù)處理等技術。比如,超級電容是一種物理儲能方式,具有充電速度快、使用壽命長等優(yōu)勢。我們把它應用在中低運量的軌道交通建設項目中,為國內(nèi)首條現(xiàn)代有軌電車線路——廣東省廣州市海珠線研制了成套充電裝置。利用這一裝置,有軌電車可以在站臺25秒內(nèi)完成充電。

記者:什么是裝備創(chuàng)新呢?

林云志:裝備創(chuàng)新的目的是,降低一線員工的勞動強度,提升工作效率。為此,我們跨行業(yè)、跨學科開展了技術創(chuàng)新。比如,我們研制出雙動力動態(tài)檢測車。它是一種可以對電氣化鐵路的軌道、路基、接觸網(wǎng)等進行檢測的先進設備。雙動力動態(tài)檢測車就像醫(yī)生一樣,在電力火車運行前,對鐵路設備進行“體檢”,大幅節(jié)省人工檢測時間。

在研制雙動力動態(tài)檢測車時,我和團隊成員采用了雷達掃描、圖像識別、深度學習等技術。此外,為提高檢測精度,我們還開發(fā)和優(yōu)化了相關算法。

記者:在您看來,電氣化鐵路未來的發(fā)展方向是什么?

林云志:為助力實現(xiàn)我國提出的“雙碳”目標,電氣化鐵路除了要滿足更高速度等級和更高安全性能要求,還需進一步節(jié)能降耗。未來,我們要研制出適應更高時速、更節(jié)能高鐵的牽引供電系統(tǒng)技術及裝備,這是行業(yè)未來的發(fā)展方向。

記者:瞄準這一方向,您和團隊進行了哪些布局?

林云志:目前,我們正開展柔性牽引供電系統(tǒng)裝備產(chǎn)業(yè)化成套技術研究,主要包括電力電子端口變壓器、能量路由器等關鍵產(chǎn)品研制和國產(chǎn)化生產(chǎn)等,旨在進一步降低設備能耗。同時,針對鐵路高效運維,我們在研制智能化運維裝備相關技術,以提升數(shù)字化、智能化運維水平。

站上“大舞臺”才能“唱大戲”

記者:您當初為何選擇電氣化鐵路行業(yè)?

林云志:我和電氣化鐵路結緣,屬于誤打誤撞。我上學時學的不是這個專業(yè),找工作時偶然進入了中鐵電氣化局。

不過,我覺得自己很幸運。過去10年,是中國軌道交通行業(yè)發(fā)展的黃金期,我參與了很多國家重大工程。我有幸站上了“大舞臺”,才可能“唱大戲”。

記者:作為中國電氣化鐵路建設的主力軍,中鐵電氣化局是如何打造人才隊伍的?

林云志:中鐵電氣化局堅持把優(yōu)秀科技人才培養(yǎng)與重點工程建設、重大創(chuàng)新平臺搭建等結合起來,在工程實踐中鍛煉技術團隊,促進團隊成員的協(xié)作與知識共享,完善人才評價體系,拓寬人才晉升通道。在公司重大科技任務、重點工程建設項目中,40歲以下青年人才擔任項目負責人和骨干的比例不低于50%。

通過這些舉措,公司打造了一支高水平的人才隊伍,為企業(yè)科技創(chuàng)新和我國電氣化鐵路技術發(fā)展提供了有力支撐。目前,公司技術研發(fā)人才數(shù)量為300人,其中青年人才占比超60%。

記者:在培養(yǎng)青年人才方面,您有哪些心得?

林云志:我會有意識地給青年人才提供鍛煉機會,讓他們挑大梁。舉例來說,在北京地鐵15號線建設項目中,我讓當時剛畢業(yè)不久的團隊成員羅金擔任項目技術負責人,給他提供相應支持,幫助他順利完成任務。如今,經(jīng)過多次項目歷練,他已經(jīng)成為三級公司科技創(chuàng)新部部長了。

同時,我會制定一些青年人才培訓、獎勵等制度,把項目經(jīng)歷、科技創(chuàng)新、成果轉化等作為職稱評審、職務晉升的重要考核內(nèi)容,支持和鼓勵他們從事研發(fā)工作。

記者:您是如何讓這些青年人才迅速成長的?

林云志:我覺得,要想培養(yǎng)好青年人,首先要走近他們,和他們沒有距離。我平時會主動找年輕人聊天,了解他們的想法。同時,我會把自己積累的經(jīng)驗和教訓分享給年輕人,讓他們少走彎路。

目前,我們團隊有30人,年輕人是絕對的主力。未來,團隊規(guī)模還將進一步擴大。

記者:您認為電氣化鐵路人才需要具備哪些品質(zhì)?

林云志:我認為,電氣化鐵路人才需具有甘于奉獻、不斷學習、善于合作的品質(zhì)。他們要對自己的工作保持熱愛和高度的責任感。同時,現(xiàn)代社會發(fā)展迅速,新技術、新理念層出不窮,他們還需具備快速學習和適應新環(huán)境的能力,不斷提升自己的綜合素質(zhì)和競爭力。除此之外,他們還需具備良好的溝通和協(xié)作能力,能夠與團隊成員和上下級建立良好的合作關系,共同完成任務。

記者手記

接受記者采訪時,林云志剛從項目工地回來。他戴的金屬半框眼鏡上,蒙了一層薄薄的灰。2015年清華大學研究生畢業(yè)典禮上,林云志作為優(yōu)秀校友受邀致辭時,戴的也是一副金屬半框眼鏡。

畢業(yè)至今,林云志配了很多副此款式的眼鏡,有的眼鏡“犧牲”在項目工地,有的“倒”在實驗室……這些眼鏡是陪林云志摸爬滾打、沖鋒陷陣的“兄弟”。他說,自己沒有太多時間琢磨眼鏡款式,“都配一樣的省事”。

但在技術創(chuàng)新上,林云志挖空心思。他曾買來示波器、數(shù)字電路控制盤等電子儀器,用它們解決項目難題。后來,項目不需要這些儀器了,林云志就用它們鍛煉自己的動手能力。林云志因此在單位喜提“林瘋狂”的綽號。

林云志是北京地鐵15號線項目總工程師。為了趕工期,他帶領團隊成員加班加點、輪班工作。當時正值盛夏時節(jié),地鐵隧道里十分悶熱,蚊蟲亂飛。他和同事每天在隧道里工作十幾個小時,累了就找地方打個盹,餓了就吃個盒飯。

有一次,林云志和團隊成員蹲在工地上吃盒飯,只聽路人說:“這些人吃飯只能蹲著,連個椅子都沒有?!绷衷浦韭牶蟮灰恍?。

他覺得,苦和累是最不值一提的,“哪有不累的鐵路人”。林云志說,他能夠有幸參與國家軌道交通建設,在其中貢獻自己的力量,已經(jīng)非常幸運。

“最讓我興奮的,就是聽到中國火車又提速了。聽到這類消息,我就覺得渾身是勁?!绷衷浦菊f,公司內(nèi)部有一句話是“有激情、在狀態(tài)”。鐵路人永遠不能丟的,就是投身國家建設的激情與實現(xiàn)更快速度的決心。

科技日報實習記者 于紫月 記者 矯陽)

責任編輯:聶慧敏

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