“仿真大神”张俊杰

雷明 崔刚／文

张俊杰在实验室进行仿真试验

如果你偶然造访保定天威保变电气股份有限公司输变电技术研究院，见到一个戴着眼镜、中等身材的瘦削男子，随手抓起银针，旁若无人朝自己脖子扎去，请不要惊讶，也不要想多，这不是研发人员改行玩行为艺术，也不是针灸医师做现场教学，而是保变电气输变电技术研究院主任工程师、教授级高级工程师张俊杰在做自我诊疗。

原来，多年来长时间伏案工作的张俊杰，患上了强直性颈椎病，为减轻颈椎、胳膊酸痛麻木的影响，只好带着“颈托”上班，虽有点像木偶人的喜感，但既不雅观，也不方便。学习能力强、肯钻研的张俊杰一时和针灸较上劲，不久就自学成才，能够熟练地给自己针灸。为此，他特在自己的办公室备上了一套完整的针灸器械，一旦脖子有了不良反应，就自己“把脉问诊”，直接给自己脖子扎针，缓解症状，进行调理。

在仿真界，张俊杰称得上大名鼎鼎，人称“仿真大神”，如今自学针灸，又成一段佳话。一个古老的养生治疗手段，一个现代的先进研发技术；一个源于中国的智慧，一个源于西方科技的发展，就这样在张俊杰身上融合共生、中西合璧，成为他多彩人生的一个精彩画卷，成为他艰难探索、苦思冥想之余的得意把玩。

封“神”之作

张俊杰 “仿真大神”的美誉，不仅仅是业界给予的赞誉，而且经受了实战检验。

有一回，张俊杰受邀对某跨国公司的产品进行仿真。也许是想考察张俊杰团队的真实水平，他们特意不告诉张俊杰实际的测量值，先让他盲算。对方的出招让张俊杰很意外，他却并不惊慌，精细建模、精心仿真，不久后就拿出了仿真值。

当张俊杰把仿真值告诉对方的时候，跨国公司惊呼不可思议，甚至怀疑张俊杰团队作弊，因为总杂散损耗70 kW，仿真误差只有0.3 kW，实在太精准了，简直就是传说中的“掐指一算、便知天下”的惊人绝技啊！

如果说，跨国公司的有意测试是不折不扣的“开盲盒”，那么，张俊杰在仿真领域的积累，特别是参与研制世界首台最高电压中最大容量的变压器——1000 MVA/1000 kV 特高压变压器（俗称世界第一的“双百万”）的作为与贡献，就是名副其实的“擒巨人”了。

张俊杰长期从事电磁基础研究和关键共性技术的研究工作，重点研究重—特—新型电磁、高压输变电设备和电工新技术装备的电、磁、热、力仿真计算和诊断评估技术，振动与噪声控制关键技术，电磁材料基础科研等工作，参与了包括世界第一的“双百万”等重要装备的研制并发挥重要作用。他通过反复电磁结构仿真优化和 3D 电场的分析，控制产品结构件损耗、防止局部过热、提高绝缘耐受能力，使产品达到国际领先水平，该设备作为主设的特高压交流工程在2012年获得国家科技进步奖特等奖。截至2022年上半年，该产品已订货60台（套），取得经济效益27亿元。他详细计算三维电场绝缘裕度，突破了高压引出线国产化关键核心技术，攻克了国外“卡脖子”技术，已实现全面替代进口，此项目荣获国家科技进步奖二等奖；参与研发1140 MVA/500 kV 特大容量三相一体变压器、240 Mvar/1000 kV 特高压并联电抗器等代表世界最高水平的重大产品，为中国掌握世界特高压技术话语权作出了积极贡献。参与合著著作2部，发表论文80余篇，起草国家标准1则，特邀报告10余篇，省级成果7项，发明27项。多次受邀并参与国家重大项目科研课题攻关，研究非正弦周期激励下硅钢的损耗和磁化特性研究、油浸式高压并联电抗器本体降噪用新型材料/ 结构的开发应用等国家、省自然科学基金项目，以及大学、院所、国家电网的横向课题20余项。

保变电气作为研制世界第一“双百万”的主力单位，由于有张俊杰等人的仿真技术支撑，取得电磁性能一次试验通过的骄人战绩。而兄弟单位同时开展的同型号产品研制，却一波三折。

作为行业知名专家，张俊杰单单听说了存在问题的部件，便一眼就看出了研制工作的不足之处和问题症结。原来，兄弟单位没有预想到把关键部位部件代入到全流程仿真环节，一些技术隐患没有充分暴露，一些制造疏忽没能及时发现，造成了研制“欲速则不达”。兄弟单位的教训让张俊杰印象深刻、记忆铭心，更加直观、更加深刻地感受到仿真技术在研制生产过程中是极其重要的，对企业实现高质量发展不可或缺。

保变电气党委书记、董事长刘淑娟告诉记者：“下一步，保变电气将进一步发挥仿真技术创新 ‘倍增器’作用，将增强仿真能力建设和人才培养作为加快创新引领发展的七大重点工作之一，将仿真技术打造为企业名片，成为引领行业技术进步、巩固扩大中国输变电技术领先优势的有力支撑。”

成“神”之路

“掐指一算，不差毫分。”这份亮瞎眼的潇洒，不是张俊杰信手拈来的，也不是与生俱来的，更不是名家大师私相授受的，而是不厌其细地观察，一刻不停地思考，日复一日地感悟，在年复一年的淬炼中破茧成蝶。

对于仿真技术，尽管人们有不同的理解、不同的解释，但从本质上来说，仿真既是对理论的升华，也是对实操的模拟，建立仿真模型和进行实际模型试验是必不可少的环节。毫无疑问，跋涉在仿真的征程，没有理论基础，上不了手；没有实践经验积累，悟不了道；没有沉下心来持续沉淀、不断进化，封不了神。也许是机缘巧合，也许是使命必然，张俊杰的成长历程与修炼经过，就是不折不扣的标准模板。

早年间，张俊杰在企业科研生产一线工作，主要从事技术研发与产品开发工作，也有经营管理岗位的历练。2004年底，他前往保变电气输变电技术研究院前身电工技术研究所工作，开启了与仿真技术美丽邂逅、难舍难分之旅，尤其是师从国际著名工程电磁场专家程志光之后，迅速成长为程志光团队核心骨干成员，加快了从普通的变压器设计人员到变压器仿真技术行业翘楚的蝶变升华。

生活中的张俊杰，话不多、言不重，性格随和；工作中特别是科研上的张俊杰，有股子狠劲、有股子钻劲、有股子较真劲，颇有“拼命三郎”的味道，用他自己的话说：“科研人员的特质就得要坐得住‘冷板凳’、耐得住寂寞。科研工作最需要的是坚持不懈、刨根问底。”

与难题开战，向未知开伐，与反复鏖战，让张俊杰习惯了与黑夜为伴。华灯初上时，张俊杰带领团队讨论方案、优化迭代，夜深人静时，张俊杰和伙伴们开始翻阅文献、冥思苦想，潜心研究变压器应用特性，晨曦微露时，张俊杰团队提取场结果、整理反馈……为确定一个参数的选取，反复进行材料研究、电磁结构分析、产品级模型试验、仿真对比等，这样的彻夜未眠，甚至连续作战，对张俊杰而言，是家常便饭。时间长了，家人对张俊杰的早出晚归、挑灯夜战也习以为常，有一回，工作提前结束，他赶在晚上9:30到了家，爱人很是诧异，反复问张俊杰：“怎么今天下班这么早？”

一个个黑夜过去，一道道难题解开，张俊杰和团队的科研成果成为推动创新的利器。张俊杰主持开展与国网合作科技项目“特高压单柱并联电抗器降噪关键技术深化研究及应用”，“500 kV 油浸式变压器本体噪声抑制技术深化研究”等应用示范工程、孵化项目，与南方电网科技合作的“大型变压器及其套管的绝缘电阻和介质损耗温度特性研究”等项目，受到了国家电网、南方电网等合作方的高度评价，进一步提高了保变电气在行业中的话语权与影响力。特别值得一提的是，张俊杰主持开展的南昌1000 kV 电抗器、妙西500 kV 变压器、白雀220 kV 变压器复合油箱降噪试验和应用示范，均取得了7—9 dB(A)降噪的理想效果，取得了良好的经济和社会效益，市场前景广阔。

受国网电科院委托、按照保变电气领导的具体安排，他对同行换流变挂网空载运行时突发短路故障，结合突发短路故障录波、厂家图纸数据对突发短路故障进行电磁仿真。为了考虑实际纠结换位的影响，模型细化至单根导线，他建立了共计720根导线进行复杂的电路、磁场耦合仿真分析，分析出了突发短路故障发生的原因，并做了故障推演分析，故障仿真结果与解体现象有若干个“相符”，印证了仿真分析和判断的有效性。

保变电气总经理、党委副书记刘东升说：“保变电气的电磁仿真技术，在张俊杰为代表团队的不懈努力下，应该说，有了一些积累，涌现了一些成果，形成了较好的行业影响。下一步，一方面，我们要坚持过去的好做法，总结完善可资借鉴的好经验，扩大已有的优势；更重要的是，将研发成果和积累加快转化为现实生产力，推动效率提高、成本降低，助力高质量发展。”

育“神”之乐

二十多年如一日深耕于材料研究、仿真研究和试验研究等基础研究及工程应用研究，长期穿梭于设计、工艺、制造各个环节，张俊杰不仅收获了一个又一个让同行侧目的喜人成果，还携手培养了一茬又一茬磁性材料、电磁场、高压与绝缘、电力装备、新电工技术、高频电磁、深海风电等前沿方向的高级工程师、硕博生，称得上桃李满企业，学生遍行业。

随着学识提升与行业影响力持续扩大，张俊杰开始代表保变电气服务社会，担任《电工技术学报》《大电机技术》审稿专家，华北电力大学外聘硕士研究生导师，“河北省高压设备智能化及故障模拟重点实验室”学术指导委员会委员，北京首钢股份有限公司硅钢工程技术研究中心外聘专家。他很注重发挥“传帮带”作用，高度重视年轻科研骨干的培养工作，善于在一线岗位中发掘和培养科研人才。

张俊杰的创新精神和感人事迹受到了社会各界的高度关注和充分肯定，光明网、网易、今日头条、中国机经网、中国兵器报等国家权威媒体和行业知名网站争相报道张俊杰的创新探索和出色成绩，引起科技行业的良好反响。不少研发人员表示，要保持对科研的专注，享受创新突破的快乐，用扎实工作和持续突破推动行业技术进步。

保变电气党委副书记、工会主席赵永强指出：“在保变电气研发队伍中，程志光是老一辈的骄傲，今有张俊杰这样的优秀人才，呈现‘江山代有人才出’的生动景象。这些先进典型、模范人物是示范，更是激励，必将带动科研人员奋勇争先、勇攀高峰，推动‘立足产业报国，铸就世界品牌’的远大追求澎湃前行、行稳致远。”

张俊杰始终对电磁仿真技术充满自信和自豪。他形象地解释说，电磁仿真技术，就是把看不见、摸不着的电磁、高压，在产前、产中、产后通过仿真、模拟，直观地展现出来，让研发有迹可循，制造有法可依，结果可测可控，可以有效提高产品研发的成功率，减少制造准备时间，提高生产均衡程度和流畅水平，提升现场管理的精准性、有效性，提高质量控制能力，有效缩短生产周期，降低制造成本，为创新赋能，为高质量发展助力。

张俊杰认为，仿真技术是“数字孪生”的主要手段和体现，是工业4.0的重要组成部分，是复杂系统研制工作的一种必不可少的手段，是制胜未来的关键所在。他常对学生们讲，仿真技术是推动数字技术同产业深度融合、让传统产业打开更广阔的发展空间、让战略性新兴产业加快成长的全新赛道，是探索未知的好工具，是掌握核心技术的金钥匙，从前这把钥匙一直掌握在发达国家的手中。现在，引以为傲的是，我们中国人不仅学会了，而且灵活运用了，形成了主动挖掘数据价值、以数据驱动创新、实现高质量发展的科学思维，一定会用这把金钥匙打开一扇又一扇通向未来的大门，创造一个接一个的人间奇迹！