童充:从电网防雷技术“拓荒者”到“全球先锋”

发布日期: 2022-06-09 信息来源: 李莹洁 点击次数:

  6月6日一大早,国网江苏苏州供电公司员工童充来到该公司大楼楼顶,对他牵头研发的“智能电网动态防雷系统”探测预警装置开展多频谱信号测试,并记录测试数据,为即将开展的第二代高精度雷电传感器改造升级工程做准备。6月2日,他刚刚当选“2022年联合国可持续发展目标全球先锋”,是本届10名先锋人物中唯一的中国人,也是中国企业员工首次获得这一荣誉。

  国家电网的科技创新实践为童充的发展提供了广阔天地。走上工作岗位以来,童充将青春与汗水投入到动态防雷领域的研究中。通过他与团队共同努力,累计获得国家发明专利20项,主导及参与十余项省部级及以上科技项目,多次获得国家级、省部级以上科研奖项。他还是我国首个国际防雷“杰出青年科学家奖”获得者,主导制定世界首个动态防雷国际标准。

全球首创动态防雷技术

  由国网江苏省电力有限公司立项,童充牵头研发设计的全球首套地区级“智能电网动态防雷系统”2017年5月投运以来,已成功预警并避免苏州地区30余起电网事故,挽回经济损失超过1亿元。

  传统的电网防雷手段是通过在设备上安装避雷器等装置,是一种“堵”的思路。随着城市用电负荷持续增加,传统的防雷模式会占用大量土地资源,给城市可持续发展带来巨大挑战。童充提出的动态防雷技术源于“堵不如疏”的理念,通过研制高精度雷电探测装置,搭建智能化防雷系统,预测雷电并超前预警,最大化降低雷电危害。

  动态防雷技术在国际上没有成熟的经验可借鉴,如何在技术“无人区”蹚出一条新路?“唯有踏踏实实做科研。”童充说。

  2005年,童充开始潜心研究动态防雷理论。动态防雷研究涉及气象、通信、电力等多个领域的知识。童充依靠自学补足跨专业知识。为了及时和国外雷电专家交流,童充时常半夜“上线”。经过多年的研究,童充首创了雷电广谱传感可视化跟踪技术、基于雷电跟踪的电网多维联合预测技术等,形成了基于“跟踪、预测、控制”的动态防雷技术体系。在国网江苏电力的支持下,2016年1月,他开始带领研究团队,牵头研发“智能电网动态防雷系统”。

童充:从电网防雷技术“拓荒者”到“全球先锋”

童充与工作团队研究动态防雷技术方案。

  方案设计、软件开发、装备调试……大至系统集成,小至代码编写,全部需要研究团队自主完成。2016年年底,系统研发进入关键的抗干扰测试阶段。2017年1月27日,正值除夕夜,此起彼伏的鞭炮声为动态防雷系统的抗干扰实验提供了良好的测试环境。

  童充把妻子和孩子送回娘家,用3天时间在家里搭建了临时实验室。楼顶、阳台、窗台上布满了探测频路的天线,电视、电脑等近10个显示屏成为他的实验大屏。这次抗干扰试验一直到农历大年初一5时才结束。该系统的雷电传感器经受住了测试考验。

  经过反复研制和调试测试,“智能电网动态防雷系统”在苏州投运。该系统可探测1万平方千米内的雷电活动,有效保护范围达1000平方千米。“我们还在不断优化系统的预测和控制性能,希望在减少雷电危害方面发挥更大作用。”童充说。

在防雷领域为国家争取话语权

  长期以来,传统防雷领域的国际标准由少数发达国家牵头制订。2017年,国际防雷科学委员会将动态防雷技术列为战略研究方向,并于10月发布动态防雷新标准的制订规划。

  “标准在人家手里,标准更新,我们就得花费大量人力、物力、财力去跟随。只有让中国主导制定国际标准,才能真正实现全球引领。”童充不再满足于技术的创新,他希望我国能从追随者成为引领者,主导制订动态防雷技术的国际标准。

  国家电网公司历来高度重视并大力推进国际标准化工作。2018年3月,童充积极参与国家电网公司主导发起的智能电网动态防雷国际标准制定工作。他主动联系国内外雷电专家,积极参加公司组织的国际标准培训,学习撰写国际标准的经验。一年多时间里,他把全部精力放在了国际标准的充分论证和提案编制上。

童充:从电网防雷技术“拓荒者”到“全球先锋”

童充与工作团队进行雷电传感器调试。

  2019年9月29日,童充来到巴西圣保罗,参加国际大电网组织召开的动态防雷标准现场评审会。本次答辩和评审的结果将直接决定由哪个国家来牵头制订全球首个动态防雷标准。中国、日本、澳大利亚等7个国家的代表展开了激烈竞争。面对压力,童充更加清楚中国技术的优势在哪里。他借用大禹治水的故事,向评委生动介绍了中国动态防雷技术采用“疏”而非“堵”的理念,展示了详尽方案和研究成果,引得评委们频频点头。

  当年10月22日,由童充主导制定的全球首个动态防雷国际标准获得了国际大电网组织的正式立项。这标志着我国在动态防雷技术上实现“领跑”,走在了世界最前列。

做传播科学精神的使者

  “动态防雷技术是解决全球雷电难题、促进全球可持续发展的有效途径。作为中国青年,尤其是国家电网员工,我们应该主动扛起电网人的责任担当,不断加强国际交流与合作,做传播科学精神的使者。”参加了各种国际会议后,童充感慨颇深。

  国际大电网组织主办的国际大电网雷电会议是全球最大的电力系统雷电会议,成员来自全球90多个国家,一般每两年在欧洲举行一次。在童充看来,把国际大电网雷电会议引到国内,能够有力推动国际合作交流,提升我国在防雷领域的国际影响力。

童充:从电网防雷技术“拓荒者”到“全球先锋”

童充在荷兰国际大电网雷电会议上交流发言。

  2018年9月,经过近一年的紧张筹备,童充在法国巴黎的国际大电网会议上通过最终申办答辩,为中国拿下了国际大电网雷电会议的举办权。2020年,童充在苏州牵头成立全球第二个国际雷电研究中心,吸引了来自15个国家的32家单位,联合开展动态防雷、人工智能防雷等新兴领域研究应用。

  2021年,童充带领团队参加了由联合国全球契约组织发起的“联合国全球契约青年SDG创新者项目暨首届中国青年SDG创新挑战赛”,将动态防雷技术和理念融入全球可持续发展目标,与多国青年开展线上交流分享,推动全球能源可持续发展,并在挑战赛中获得最高奖项。他还在联合国全球契约青年创新者峰会上发布了可持续发展目标创新解决方案——《动态防雷——全球气候变化下的新型雷电防护解决方案》。

  2019年1月,童充注册成立了“苏州供电公司科技志愿服务队”,和服务队成员设计面向科研工作者、一线员工的动态防雷技术系列公益课程。截至目前,该科技志愿服务队累计开展校园科普16次。团队制作的动态防雷技术网络课程吸引了近万人次线上学习。他还以邀请中小学生参观新能源小镇、走进中小学开展校园宣讲等方式,为中小学生普及绿色低碳生活、防灾减灾等方面的知识。2021年12月,“苏州供电公司科技志愿服务队”被中国科协评为科技志愿服务先进典型。

  信息来源:国网江苏电力,国家电网报社

 

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