我國高校繼電保護學科的奠基人 ——記顧毓琇電機工程獎首位獲獎者賀家李先生

我國高校繼電保護學科的奠基人

——記顧毓琇電機工程獎首位獲獎者賀家李先生

2010年10月25日晚，首屆中國電機工程學會顧毓琇電機工程獎頒獎儀式在杭州之江飯店千人會堂隆重舉行。天津大學教授賀家李，憑借在電力系統(tǒng)繼電保護領域的突出成就，成為中國電機工程學會顧毓琇電機工程獎首位獲獎者。這位當時已年屆86歲，卻仍工作在教學、科研第一線的長者，是中國第一代繼電保護教師和研究者的杰出代表。賀家李先生是一個有著深遠和持久影響力的具有獻身精神的教育家，是公認的中國繼電保護領域的最重要的先驅(qū)和權威。在高壓輸電系統(tǒng)發(fā)展的每個關鍵時期，他都對中國電力系統(tǒng)繼電保護做出了里程碑式的貢獻。

志存高遠，投身電機事業(yè)

1925年，賀家李出生于陜西省西安市的一書香之家。其父賀紱之的書房門上寫著“尚友圣賢，繼維東亞文化；旁研科哲，遐思西方美人”。父親學識淵博，精通四書五經(jīng)，研習西方文化。因此，賀家李自小就在心中樹立了學習科學、報效祖國的理想。

在賀家李很小的時候，父親就教他背誦《大學》《中庸》，并向他講授科學救國的道理，勉勵他向留德歸來的水利專家李儀祉博士學習。父親的民主愛國思想和治學精神對賀家李影響極深，同樣，李儀祉博士的學識與敬業(yè)精神也對他的成長產(chǎn)生了深遠的影響，并成為他心中的偶像。

賀家李從7歲開始，先后就讀于陜西省女師附小和力行中學。他天資聰穎、勤奮好學，學習成績始終名列年級第一。在課余，他最喜歡買些零件自己動手做小實驗。成功組裝出礦石收音機后，初一的他心中充滿了憧憬，立志要成為一名電機工程師。

年輕時代的賀家李

1941年日軍轟炸西安，高中外遷，賀家李到陜西省三原高中學習。由于他學習成績出類拔萃，高中畢業(yè)獲得了保送遷至四川的國立武漢大學的學習機會。然而，戰(zhàn)亂年代父母不放心他離家太遠，因而他毅然放棄了保送機會，報考坐落在陜南的西北工學院，因為該校是以聲望很高的北洋大學為主組建而成的。1946年經(jīng)時任西北工學院電機系主任、著名電機專家劉錫英教授的推薦，賀家李輾轉(zhuǎn)來到渤海之濱天津的北洋大學就讀。1948年，他以第三名的優(yōu)異成績畢業(yè)，獲得學士學位，并留校任教。隨著新中國的成立，賀家李的教學、科研生涯從此開始。

敢于探索，奠定繼電保護學科基礎

被譽為電網(wǎng)保護神的繼電保護，是電力系統(tǒng)安全可靠運行的重要保障。新中國成立之初，中國高校尚無電力系統(tǒng)繼電保護專業(yè)，但又急需這方面的專業(yè)人才。政府于1950年決定擴建哈爾濱工業(yè)大學，聘請?zhí)K聯(lián)教授，重點培養(yǎng)工業(yè)部門的工程師和大學的理工科師資。賀家李受北洋大學選派，赴哈爾濱工業(yè)大學攻讀研究生，首次接觸到了電力系統(tǒng)繼電保護與故障分析的專業(yè)知識，成為新中國最早學習繼電保護與故障分析的5位學者之一，也是唯一一位在學成之后在高校繼續(xù)從事該領域研究與教學的科研工作者。在哈工大期間，他還作為蘇聯(lián)教授的助手，用俄語給中、俄的本科生上習題課。從此他體驗到了作為教師的責任和樂趣，也堅定了畢生走教學與研究道路的決心。

1953年，賀家李回到了天津大學，從事教學與研究工作。他首次在國內(nèi)創(chuàng)立了電力系統(tǒng)繼電保護和自動化專業(yè)，編寫了教材，還接收外校教師來天津大學進修。這在很大程度上加速了各高校電力系統(tǒng)繼電保護專業(yè)的建設與發(fā)展，以及專業(yè)技術人才的培養(yǎng)。1954年賀家李率先在天津大學設計和建立了當時比較先進的計算工具“直流計算臺”，創(chuàng)建了國內(nèi)高校中第一個短路電流和繼電保護實驗室，為短路電流和繼電保護課程的實驗教學奠定了堅實的物質(zhì)基礎。

1955年，四川獅子灘水電廠由于一條35kV的輸電線路很短，我國和蘇聯(lián)都沒有現(xiàn)成的快速繼電保護裝置，因而無法按時投產(chǎn)發(fā)電。賀家李得知此消息后，便主動請纓：“我試試看”。他承擔了短距離輸電線路繼電保護新原理和裝置的研制任務，創(chuàng)造性地提出了“輸電線方向縱差動保護原理”，并成功研制出相應的保護裝置，確保獅子灘水電廠的如期發(fā)電，填補了國內(nèi)空白。為此賀家李被評為全國勞動模范，并作為天津市勞模代表出席了全國首屆先進工作者代表大會，獲得了勞動光榮獎章。這是賀家李一生中最難忘的時刻。當時天津大學考慮到賀家李的卓越貢獻，準備晉升他為副教授，但被他婉拒了。他說：“我還年輕，學識還不夠，還是多鍛煉幾年好?！?/p>

持之以恒，勇攀科學高峰

1958年底，賀家李赴莫斯科動力學院研究生院學習，攻讀副博士學位。他跟隨蘇聯(lián)電力系統(tǒng)繼電保護首席權威、國際著名的電力系統(tǒng)繼電保護專家A·M·費多謝也夫教授，研究輸電線路高頻保護。

在學習和研究中，賀家李并不拘泥于導師的觀點，提出了將輸電線故障點產(chǎn)生的高頻分量的某個頻率段用兩端阻波器阻擋并加以利用的方法，實現(xiàn)無通道快速保護的設想。導師對賀家李勇于創(chuàng)新、敢于探索的科研精神非常欣賞。

留學蘇聯(lián)的錘煉，奠定了賀家李在繼電保護領域一生成就的科學基礎。學成后他帶著沉甸甸的兩箱書籍回到了祖國，從高起點開始其科研和教學生涯。

周恩來總理接見，前排左一為賀家李

1973年，從甘肅某地向有色金屬冶煉基地供電的220kV輸電線路開始建設。但因線路比較長又很重要，要求在一相斷開后其余兩相仍能在短時內(nèi)運行。當時的各種保護原理均滿足不了此要求。受西北電力設計院的委托，賀家李接受了這一研制任務。他提出了“相電壓補償式方向元件”的原理和結(jié)構。該保護裝置自1977年投入實際運行的20余年中，多次正確動作，排除了線路上的重大故障，確保了給我國有色金屬工業(yè)基地可靠供電，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益。賀家李也因此于1977年被破格提升為教授，當年整個天津市被破格提升為教授的僅兩人。1978年他出席了第一次全國科學大會，并獲科學大會獎。

在研究相電壓補償方向元件過程中，賀家李帶領科研組在實驗室進行上千次靜模試驗和數(shù)次動模試驗，終于研制出第一套國產(chǎn)500kV輸電線路的靜態(tài)方向高頻保護裝置，成為20世紀80年代超高壓線路快速保護的主流產(chǎn)品之一，為國家創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。1988年賀家李因此獲得了水電部科技進步二等獎。

不斷創(chuàng)新，開拓研究新方向

賀家李還在眾多機構中擔任學術要職。繁重的社會工作占去了他很多時間，但他在學術研究上絲毫沒有松懈。他始終不忘父親的諄諄教誨，感恩國家的大力培養(yǎng)。他甘愿為科學事業(yè)奉獻終身，在艱難的科研道路上不斷創(chuàng)新。

改革開放，給賀家李帶來了科研的黃金時期。身為電力系統(tǒng)及其自動化學科領域的權威專家之一的他，從不墨守成規(guī)，更不囿于現(xiàn)有的科研思想與手段。從1988年起，賀家李主持研究微機成套線路保護裝置。所研制的多套微機保護裝置至今仍在電力系統(tǒng)中運行。該項研究成果獲1999年教育部科技進步二等獎。1986～1990年間，賀家李主持研究“七五”國家科技攻關項目——輸變電站主要設備的故障診斷。1991年該項目經(jīng)國家驗收，獲部級榮譽證書。他主持研究的神經(jīng)網(wǎng)絡距離保護，參加研究的集成電路保護，均獲國家教委科技進步二等獎。

隨著計算機網(wǎng)絡的發(fā)展，為了簡化變電站二次系統(tǒng)，節(jié)約大量并行電纜并提高系統(tǒng)效能和可靠性，賀家李于1992年在國內(nèi)率先提出了保護、控制、測量、信號、數(shù)據(jù)通信一體化的概念，即用同一臺微機裝置同時實現(xiàn)這5種功能。為此，1992～1993年賀家李獲得批準研究一體化設備的博士點基金項目和國家自然科學基金項目各一項。到了21世紀，隨著光電互感器的研發(fā)與應用，光纖通信技術和網(wǎng)絡技術的發(fā)展，國際電工委員會（IEC）陸續(xù)頒布了數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡的國際標準，由此派生出的廣域保護和控制的思想都與賀家李早先提出的一體化裝置思想不謀而合。

指導外籍學生

賀家李還很關注人工智能的發(fā)展及其在各領域的應用，并指導博士生探索繼電保護新概念，用人工智能方法使繼電保護原理跳出傳統(tǒng)模式。在此理念的指導下，于1999年完成了神經(jīng)網(wǎng)絡繼電保護的博士點基金項目。

鑒于賀家李在電力系統(tǒng)繼電保護領域的卓越研究，多項研究成果已為國際繼電保護界所認可，貢獻卓著，因此1999年俄羅斯圣彼得堡工程院選舉他為外籍院士，2000年又當選為俄羅斯工程院外籍院士。

賀家李接受俄羅斯工程院院士證書

我國用于發(fā)電的一次能源與電力負荷的地理分布很不均衡。在此背景下，賀家李在20世紀90年代提出：要想解決21世紀國民經(jīng)濟發(fā)展的能源供應問題，必須建設兆伏級特高壓輸電線路，實現(xiàn)西電東送。為此他提出申請“特高壓輸電”的自然科學基金項目，后來國家經(jīng)過多方論證，決定在西北建設750kV輸電線路。這更加堅定了賀家李在特高壓系統(tǒng)的保護控制領域研究的決心和信心。

賀家李撰寫的兩篇特高壓輸電系統(tǒng)保護和過電壓控制的論文被國內(nèi)核心刊物陸續(xù)發(fā)表。他還在全國繼電保護專業(yè)會議上作了750kV線路保護和過電壓問題的綜述報告，對特高壓線路保護和過電壓的研究起到了推動作用。

賀家李提出了完善的特高壓輸電線繼電保護配置方案，并提出了兆伏級特高壓輸電線路的光纖電流差動保護新原理、分相電流相位差動保護、能量方向縱聯(lián)保護新原理以及基于分布參數(shù)特性的距離保護新原理等。這些理論研究成果陸續(xù)在國內(nèi)外核心學術刊物和國際會議上發(fā)表，引起了國內(nèi)外學者的廣泛關注。賀家李也多次受邀在國際、國內(nèi)會議上做大會報告。

在后續(xù)的科研過程中，賀家李課題組在特高壓輸電系統(tǒng)保護控制領域的研究又獲得兩項國家自然科學基金項目。根據(jù)賀家李提出的基于貝瑞隆模型的分相差動保護原理研制的裝置，已成功地運行于我國第一條1000kV輸電線路上。

值得一提的是，在后續(xù)的這些科研項目中，賀家李都主動讓年輕人負責項目，自己甘當“配角”。并戲稱自己是青年人的“后備保護”。

執(zhí)教60載，培養(yǎng)專業(yè)人才

除了在科研領域取得輝煌成就以外，賀家李在教育領域也是碩果累累。他從1962年起就開始培養(yǎng)研究生，1981年被國務院學位委員會批準為首批博士生導師。他是我國電力系統(tǒng)繼電保護專業(yè)的奠基人和開拓者，培養(yǎng)了一批高級人才，對該專業(yè)的發(fā)展起了重要作用。

賀家李曾長期擔任中國電力工程類專業(yè)教材編審委員會副主任委員，討論制訂高等學校電力工程類專業(yè)的教學大綱，指導教材的編寫工作。他任主編撰寫的教材《電力系統(tǒng)繼電保護原理》與專著《超高壓輸電線故障分析與繼電保護》，分別獲國家優(yōu)秀教材獎和水電部電力優(yōu)秀科技圖書一等獎，其中《電力系統(tǒng)繼電保護原理》一書已成為中國電力系統(tǒng)繼電保護專業(yè)的權威教材。2007年該書再次被列為“十一五”國家級規(guī)劃教材。1989年，又是在賀家李的積極奔走努力下，創(chuàng)辦了《電力系統(tǒng)及其自動化學報》，并由他擔任學報的編委會主任。

計算機技術、通信技術的飛速發(fā)展，給繼電保護原理與技術注入了新的活力。為使繼電保護現(xiàn)場技術工作人員的專業(yè)知識和技能隨著科技的發(fā)展而不斷更新和提高，在賀家李的積極籌劃下，于1997年在天津大學創(chuàng)辦了“電力研究與培訓中心”。他親自撰寫多種教材，親自授課。給華北電網(wǎng)以及山西、山東、內(nèi)蒙古等地電網(wǎng)的2000余繼電保護運行人員進行了系統(tǒng)培訓和專題培訓。但也有人對此不理解，認為賀先生年事已高，該享享清福了，何必親自上講臺講課？可賀家李卻說：“過了古稀之年還能上講臺，是人生最大的幸福！”。他把講課的酬金大部分捐給了天津大學的“北洋勵學金”。賀家李沒有節(jié)假日的概念。他說：“我什么都不缺，就缺時間?！彼麑⒐?jié)約的每一分鐘都用在了科研和教學上，當時已年過八旬的他，仍工作在第一線。他常說：“人生也有涯，而知也無涯。”這就是他直到老年仍孜孜好學，手不釋卷的心得和體會。

賀家李先生一生熱愛電力系統(tǒng)繼電保護事業(yè)，勤勤懇懇，孜孜不倦。其治學精神做到了“茍日新，日日新，又日新”。而他的人生修養(yǎng)更是永葆年輕單純，執(zhí)教60載，精神不減當年。賀先生的品德風貌，盡顯大師風范，受到師生敬仰。

撰寫參考文獻

[1] 李斌. 賀家李. 二十世紀中國知名科學家學術成就概覽·能源與礦業(yè)工程卷