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李永东清华大学电机工程与应用电子技术系教授

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李永东清华大学电机工程与应用电子技术系教授，1978～1982年在哈尔滨工业大学电气工程系工业电气自动化专业学习，获工学学士学位；1983～1987年在法国图卢兹国家理工学院电气工程及自动化系获硕士、博士学位，1988～1990年在清华大学电机工程及应用电子技术系从事博士后研究。1990年至今在该系任教，1992年获霍英东教育基金资助，1996年破格聘任为教授，1999年聘为博士生导师，2002年兼任法国图卢兹国家理工学院客座教授，2007年兼任哈尔滨工业大学客座教授，2003年获“中达学者”称号，2013年获“天山学者”特聘教授。主要研究方向为大容量电力电子变换器及其在调速节能领域的应用，交流电机的全数字化控制及其在数控机床、高铁电力牵引和舰船电力推进中的应用，新能源发电等。主持国家自然基金项目4项、国家863项目和支撑计划项目各1项，中英、法、美、日、韩等国际合作交流项目10项，台达科教基金一般项目和重点项目各1项、其他横向及军工项目几十项。完成我国首台工业化高压大容量变频器的研制和生产，推广后产生巨大经济和社会效益。大功率风电机组研制和示范项目获中国机械工程学会特等奖1项。曾任“电力系统”国家重点实验室副主任兼电力电子分室主任，清华大学研究生院培养处副处长，国际交流与合作委员会委员，新疆大学电气学院院长。现任清华大学电力电子工程研究中心副主任，IEEE IAS Beijing Chapter Chairman，中国电工技术学会高级会员，电力电子学会副理事长，中国电工技术学会电控装置及系统专委会副主任委员，中国自动化学会电气自动化专委会副主任委员，学术委员会主任。出版第一作者专著3部，发表论文300多篇，其中SCI收录10余篇，EI收录100余篇。担任Journal of Electrical Engineering和ELECTROMOTION等国际刊物编委，PCIM Asia会议国际指导委员会委员。多次赴法国图卢兹国家理工学院、里尔中央大学、巴黎Cachan高师，美国弗吉尼亚理工学院，威斯康辛州立大学，加州大学埃文分校，英国诺丁汉大学，布里斯托尔大学，杜伦大学，加拿大Ryerson大学，麦吉尔大学，魁北克大学，UBC，意大利都灵工业大学，日本横滨国立大学，东京工业大学，明治大学，名古屋工业大学，韩国汉城大学，汉阳大学，香港大学、香港理工大学，香港科技大学，智利理工大学等学校开展访问与合作研究。所指导的研究生中2人获国家奖学金，2人获清华大学优秀博士毕业生，1人获清华大学优秀博士论文，多人担任高校教授、博士生导师，重点企业、民企和外企总工程师、负责人。

教育及工作经历：

2011.08~ 2014.08 新疆大学电气学院院长

2010.05~ 清华大学电力电子工程研究中心副主任

2010.05~2010.06 法国巴黎Cachan高师Invited Professor

2008.06~2008.07 2009.05~2009.06 法国里尔中央大学Invited Professor

2008.07~ 哈尔滨工业大学电气工程系兼职教授

2007.03~2007.04 美国弗吉尼亚州立大学访问教授，合作研究

2002.03~ 2002.04 法国图卢兹国家理工学院Invited Professor

2000.01~2005.09 清华大学电机系电力电子与电机系统研究所书记

1999.07~ 清华大学电机系，博士生导师

1997.04~1999.02 清华大学研究生院培养处副处长

1996.07~1997.01 美国弗吉尼亚州立大学访问教授，合作研究

1996.07~ 清华大学电机系，教授

1995.02~1995.04 日本横滨国立大学电机及计算机系合作研究及交流

1994.09~1997.05 清华大学电机工程系电机教研组副主任。同时任“电力系统及大型发电设备安全控制及仿真”

国家重点实验室副主任兼“电力电子及电机控制”分室主任。

1991.12~1996.06 清华大学电机系，副教授

1990.05~1991.11 清华大学电机系，讲师

1988.05~1990.04 清华大学电机系，博士后

1983.09~1987.12 法国图卢兹国家理工学院电气工程及自动化系获硕士、博士学位

1978.10~1982.06 哈尔滨工业大学电气工程系工业电气自动化专业学习，获工学学士

1、学术组织任职

IEEE Member, IEEE IAS Beijing Chapter Chairman

中国电工技术学高级会员，电力电子学会副理事长，多次担任年会主席，并做大会特邀报告

中国电工技术学会电控装置及系统专委会副主任委员，学术委员会主任

中国电工技术学会电气节能专委会副主任委员

中国自动化学会电气自动化专委会副主任委员，学术委员会主任

中国交流电机调速传动学术会议学术委员会委员

中国高校电力电子与电力传动学术年会组织委员会常委，第三届大会主任委员

北京电力电子学会副理事长

2、国际期刊编委

《Journal of ELECTROMOTION》编委

《Journal of Electrical Engineering》编委

3、国内期刊编委

《电源技术学报》编委

《电力电子技术》编委

《电气传动》编委

4、专刊、专题、专栏特约主编/编委

IEEE ECCE（国际能量转换与展览大会） Tutorial “Multilevel Converter---Recent Development of Topologies and PWM Control Methods” Sept. 2011 Phoenix USA

《电力电子技术》“多电平变换器”专题特邀主编 2009年4月出版

《中国电气工程大典》第15卷“电气传动自动化”共同主编 2009年出版

《中国电气工程大典》第2卷“电力电子技术”第7篇“多电平电力电子技术”共同主编 2009年出版

EPE（欧州电力电子与应用国际会议）Tutorial “A Survey on Direct Torque Control Strategies of Induction Motor” Sept. 2003 Toulouse France

5、国际会议任职

The 10th China-Korea Relay Protection Forum（第十届中韩电力系统继电保护国际研讨会），Aug.2013，Urumqi China （中国乌鲁木齐），Co-Chairman（共同主席）

International Conference on Electrical Machine and System （中日韩电机与系统国际会议），Aug. 2011, Beijing China （中国北京），Co-Chairman of Editing Committee （出版委员会共同主席）

International Conference on Power Conversion and Intelligent Motion（PCIM Asia） June 2008-2015, Shanghai China （中国上海），Member of International Advisory Board（国际指导委员会委员）

China-UK Seminar on Future Reliable Renewable Energy Conversion Systems and Networks（FRENS） Oct.2008-2012, Beijing, Hangzhou, Chongqing China, Warwick, Durham UK，Co-Chairman of Organizing Committee

International Conference on Power Electronics and Motion Control （电力电子与运动控制国际会议），Sept.2000, Beijing China （中国北京），Co-Chairman of Technical Program Committee （技术委员会共同主席）

其他十多次国际会议的技术委员会委员和Session Chairman

学者库个人论文详览：https://thurid.lib.tsinghua.edu.cn/scholar/650515

出版专著4部，发表论文300余篇，其中SCI收录10余篇，EI收录100余篇。论文被引用**篇次，中国引文数据库H指数为**，论文获得2009年PCIM’China 国际会议最佳论文1篇，1993年日本电气学会工业应用年会“Shunben Shorei”优秀论文奖1篇，1985年首届欧洲电力电子及应用国际会议十佳论文之一。

1、专著

1）徐德鸿，陈治明，李永东，康勇，阮新波，陈敏. 现代电力电子学，机械工业出版社，2013.5

2）李永东. 现代电力电子学—原理及应用，电子工业出版社， 2011.11

3）李永东，肖曦，高跃. 大容量多电平变换器，科学出版社, 2005.10

4）李永东. 交流电机数字控制系统，机械工业出版社，2002.3

2、Book Chapter

Baoming Ge, Fangzheng Peng, Yongdong Li. Multilevel Converter/Inverter Topologies and Applications in: Power Electronics for Renewable Energy Systems, Transportation and Industrial Applications, Pages422-462, Edited by Haitham Abu-Rub, Mariusz Malinowski and Kamal Al-Haddad. USA and UK IEEE Press and Wiley, 2014, ISBN978-1118-63403-5

3、国际期刊论文选（2010年以来）

1）Gu Chunyang, Zheng Zedong, Xu Lie, Wang Kui, Li Yongdong. Modeling and Control of a Multiport Power Electronic Transformer （PET） for Electric Traction Applications Power Electronics. IEEE Transactions on Power Electronics, PP 99 1-1,2015

2）Chunyang Gu, Harish. S. Krishnamoorthy, Prasad. N. Enjeti, Zedong Zheng and Yongdong Li, Medium-Voltage Matrix Converter Topology for Wind Power Conversion with Medium Frequency Transformer. Journal of Power Electronics, Vol. 14, No. 6, pp. 1166-1177, Nov. 2014

3）Zedong Zheng, Zhigang Gao, Chunyang Gu, Lie Xu, Kui Wang, Yongdong Li. Stability and voltage balance control of a modular converter with multiwinding High-Frequency transformer. IEEE Trans. Power Electronics, Vol. 29, No. 8, pp. 4183-4194, Aug. 2014

4）Zheng Zhixue, Pera Marie-Cecile, Hissel Daniel, Becherif Mohamed, Agbli Krehi-Serge, Li Yongdong. A double-fuzzy diagnostic methodology dedicated to online fault diagnosis of proton exchange membrane fuel cell stacks. Journal of Power Sources, Vol.271, pp570-581, 2014/12/20.

5）Yuan Xibo, Li Yongdong. Control of variable pitch and variable speed direct-drive wind turbines in weak grid systems with active power balance. IET Renewable Power Generation, 8（2）, pp 119-131, 2014/3

6）Gao Congzhe, Jiang Xinjian, Li Yongdong, Chen Zhe, Liu Jingyun. A DC-Link Voltage Self- Balance Method for a Diode-Clamped Modular Multilevel Converter With Minimum Number of Voltage Sensors. IEEE Transactions on Power Electronics, 28（5）, pp 2125-2139, 2013/5

7）Xu Lie, Li Yongdong, Zheng Zedong, Ma Hongwei, Wang Kui. A Multi-Level Inverter for Ultra High Speed PM Motor Control Application. Przeglad Elektrotechniczny, 88（5B）, pp 11-16, 2012.

8）Zhu Hao, Xiao Xi, Li Yongdong. Torque Ripple Reduction of the Torque Predictive Control Scheme for Permanent-Magnet Synchronous Motors. IEEE Transactions on Industry Electronics, 59（2）, pp 212-219, 2012/2

9）Xu Lie, Patrick Wheeler, Clare Jon, Li Yongdong. Capacitor Clamped Multilevel Matrix Converter Space Vector Modulation IEEE Transactions on Industrial Electronics, 59（1）, pp 105-115, 2012/1.

10）Zhu Hao, Xiao Xi, Li Yongdong. Torque Ripple Reduction of the Torque Predictive Control Scheme for Permanent-Magnet Synchronous Motors. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 59（2）, pp 871-877, 2012/2.

11）Yuan Xibo, Chai Jianyun, Li Yongdong. A Transformer-Less High-Power Converter for Large Permanent Magnet Wind Generator Systems. IEEE Transactions on Sustainable Energy, 3（3）, pp 318-329, 2012/7

12）Zheng Zedong, Li Yongdong, Fadel Maurice. Novel Position Controller for PMSM Based on State Feedback and Load Torque Feed-Forward. Journal of Power Electronics, 11（2）, pp 140-147, 2011/3.

13）Yuan Xibo, Chai Jianyun, Li Yongdong. A Converter-Based Starting Method and Speed Control of Doubly Fed Induction Machine With Centrifugal Loads. IEEE Transactions on Industry Applications, 47（3）, pp 1409-1418, 2011/6 MAY-JUN

14）Xibo Yuan, Yongdong Li, Chenchen Wang. Objective Optimization for Multilevel Neutral- Point-Clamped Converters with Zero-Sequence Signal Control. IET Journal on Power Electronics , Vol.3, Iss. 5, pp755-763, Spet.2010

15）Xibo Yuan, Fred Wang, Dushan Borojevich, Yongdong Li, Rolando Burgos. Dc-link Voltage Control of Full Power Converter for Wind Generator Operating in Weak Grid Systems. IEEE Transactions on Power Electronics, Vol.24, no.9, pp.2178-2192, Sept. 2009

4、国际会议论文选（2010年以来）

1）Qiu Lin, Xu Lie, Li Yongdong. Control of AC-capacitor clamped three & five level matrix converter using voltage & current modulation. IEEE Energy Conversion Congress and Exposition （ECCE）, Atlanta USA 2014/9/14-9/18

2）Qiu Lin, Xu Lie, Li Yongdong. Low THD Modulation strategy for Matrix & Multi-level matrix converter based on modified DVM. 17th International Conference on Electrical Machines and Systems （ICEMS2014）, Hangzhou China 2014/10/22-10/25

3）Qiu Lin, Xu Lie, Li Yongdong. Voltage balancing control of AC-capacitor clamped multi-level matrix converter based on optimal switching status selection. European Power Electronics and Applications （EPE‘14-ECCE Europe）, Lappente Finland 2014/8/16-8/18

4）Chen Ningning, Zheng Zedong, Zhou Jun，Li Yongdong, Wang Kui. A novel MPC flux weakening method for induction motor applied in electric wheel. 2013 International Conference on Electrical Machines and Systems （ICEMS）, Busan Korea 26-29 Oct. 2013

5）Wang Kui, Zheng Zedong, Li Yongdong, Xu Lie, Ma Hongwei. Multi-objective Optimization PWM Control for a Back-to-back Five-level ANPC Converter. IEEE Energy Conversion Congress and Exposition （ECCE）, pp 3514-3519, Raleigh, NC, 2012

6）Wang Kui, Li Yongdong, Zheng Zedong, Xu Lie. A Novel Hybrid-Clamped Four-level Converter. 27th Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition （APEC）, 2012/2/5-2/9, pp 2442-2447, Orlando, FL, USA 2012

7）Zheng Zedong, Gao Zhigang, Li, Yongdong, Gu Chunyang, Xu Lie. A new multilevel converter with multi-winding medium-frequency transformer. 2011 14th European Conference on Power Electronics and Applications, EPE 2011, 2011/8/30-9/1, Birmingham, United kingdom, 2011

8）Bo Dong, Yongdong Li, Zhixue Zheng. Control Strategies of DC-Bus Voltage in Islanded Operation of Microgrid. 2011 4th International Conference on Electric Utility Deregulation and Restructuring and Power Technologies（DRPT 2011）, 2011/1/1, Weihai China, 2011

9）Zheng Zedong, Gao Zhigang, Li Yongdong, Gu Chunyang, Xu Lie. A new multilevel converter with multi-winding medium-frequency transformer. 2011 14th European Conference on Power Electronics and Applications, EPE 2011, 2011/8/30-9/1, Birmingham, United kingdom, 2011

10）Dong Bo, Li Yongdong, Zheng Zhixue. Composite converter of hybrid storage in distributed renewable energy generation system. International Conference on Electrical Machines and Systems, ICEMS 2011, 2011/8/20-8/23, Beijing, China, 2011

11）Dong Bo，Li Yongdong Han Yehui. A new architecture for battery charge equalization. 3rd Annual IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, ECCE 2011, 2011/9/17-9/22, pp 928-934, Phoenix, AZ, United states, 2011

12）Shi Yuchao, Sun Kai, Huang Lipei, Li Yongdong. Control Strategy of High Performance IPMSM Drive in Wide Speed Range. ICELIE/IES Industry Forum/37th Annual Conference of the IEEE Industrial-Electronics-Society （IECON）, 2011/11/7-11/10, pp 1783-1788, Melbourne, Australia, 2011

13）Wang Kui, Li Yongdong, Zheng Zedong, Xu Lie. Voltage Fluctuation Suppression Method of Floating Capacitors in a New Modular Multilevel Converter. IEEE Energy Conversion Congress and Exposition （ECCE）, 2011/9/17-2011/9/22, pp 2072-2078, Phoenix, AR, USA 2011

14）Zhixue Zheng, Xiaoyu Wang, Yongdong Li. A control method for grid-friendly photovoltaic systems with hybrid energy storage units. 2011 4th International Conference on Electric Utility Deregulation and Restructuring and Power Technologies （DRPT）, Weihai, Shandong, 6-9 July 2011

15）Tao Xinghua, Li Yongdong, Sun Min. A Pi-based control scheme for primary cascaded H-bridge rectifier in transformerless traction converters. 2010 International Conference on Electrical Machines and Systems （ICEMS）, Incheon Korea,10-13 Oct. 2010

5、国内期刊论文选（2010以来）

1）邱麟，许烈，郑泽东，李永东，郑治雪. 微电网运行模式平滑切换的控制策略. 电工技术学报， 02期， pp 171-176， 2014

2）王奎, 郑泽东, 李永东, 冯江华, 刘可安. 基于五电平有源中点钳位型双PWM变换器的异步电机矢量控制系统. 电工技术学报，02期，2014，29（2），pp247-252

3）许烈, 张奇, 李永东, 党克. 混合电动汽车功率变换器的研究. 电机与控制学报，2014, 18（1），pp98-104

4）邱麟, 许烈, 李永东. 悬浮电容钳位多电平矩阵变换器拓扑与控制. 电力系统自动化， 2014,38（8），pp78-83

5）谢永流, 李永东, 程志江, 华东, 赵方华, 高龙. 基于LCL型三相并网逆变器的改进PR控制策略研究. 电测与仪表 2014, 51（21），pp 74-78

6）武晓堃,王奎, 万磊, 郑泽东, 李永东. 模块化多电平变换器三种调制策略及电压平衡控制仿真与对比研究. 电工电能新技术 2014, 33（12），pp 4-8

7）刘自程，郑泽东，彭凌，李永东. 船舶电力推进中十五相感应电机同轴运行及容错控制策略.. 电工技术学报， 03期， pp 65-74， 2014

8）郑泽东，陈宁宁，李永东. 基于模型预测控制的异步电机弱磁控制新方法. 电工技术学报， 03期， pp 33-40， 2014.

9）王奎, 郑泽东, 李永东. 基于零序电压注入的五电平有源中点钳位型逆变器多目标优化控制策略. 电工技术学报，2014,29（6）,pp129-135

10）顾春阳, 李永东, 郑泽东, 高志刚. 多绕组高频变压器隔离式多电平变换器研究电工技术学报，2014,29（8），pp97-102

11）郑泽东, 顾春阳, 李永东, 高志刚.采用多绕组高频变压器的新型多电平变换器拓扑及控制策略电工技术学报，2014,29（10）,pp12-18

12）马宏伟, 许烈, 李永东. 基于直接虚功率控制的双馈风电系统并网方法中国电机工程学报，2013,33（3），pp99-105

13）谢永流，程志江，李永东，华东，段志尚，赵方华. 两级式光伏并网逆变器无差拍控制研究. 可再生能源， 06期， pp 754-758， 2014.

14）费拉斯，许烈，李永东. 用于离岸风场高压直流输电的并网型多电平拓扑研究（英文）.电机与控制学报， 02期， pp 7-13， 2013.

15）马宏伟, 李永东, 许烈. 不对称电网电压下双馈风力发电机的控制方法. 电力自动化设备, 2013,33（7），pp12-18

16）高志刚, 冬雷, 李永东, 郑泽东. 基于高频变压器的背靠背级联H桥型变换器. 电工技术学报，2013,28（6）,pp133-138

17）史宇超, 孙凯, 郭彦, 蒋晓华, 黄立培, 李永东. 一种改进的内埋式永磁同步电机-脉动负载调速系统转子转速估算方法. 电工技术学报, 2013,28（7），pp96-102

18）常丰祺,李永东,郑泽东.新型电池储能拓扑的并网策略研究. 电气传动， 2013,S1,pp98-102

19）陈宁宁,郑泽东,李永东.基于模型预测控制的异步电机弱磁控制器.电气传动，2013,S1,pp23-27

20）马宏伟，李永东，郑泽东，许烈. 一种PWM整流器的模型预测控制方法. 电力自动化设备， 11期， pp 21-25， 2013.

21）顾春阳，郑泽东，李永东. 用于机车牵引的新型级联H桥整流器电压平衡方法. 电工技术学报， 12期， pp 168-172+181， 2013.

22）郑泽东，王奎，李永东，马宏伟. 采用模型预测控制的交流电机电流控制器. 电工技术学报， 11期， pp 118-123， 2013

23）王奎, 郑泽东, 李永东. 五电平有源中点钳位型逆变器母线中点电压平衡问题. 中国电机工程学报, 2012,32（3）,pp30-35

24）董博，李永东，郑治雪. 分布式新能源发电中储能系统能量管理. 电工电能新技术， 01期， pp 22-25+96 2012

25）陶兴华, 李永东, 宋义超, 石磊.H桥级联型整流器直流电压平衡控制改进算法. 高电压技术, 2012,38（2）pp505-512

26）王剑, 李永东. 4象限H桥功率单元PWM整流器的比例-积分-谐振控制. 电气传动,2012,42（1），pp22-25

27）高聪哲，姜新建，李永东，陈峻岭. 基于零电压直流均压电路和分层控制的中压级联有源滤波器. 清华大学学报（自然科学版）， 03期， pp 367-373， 2012.

28）董博, 李永东. 基于剩余容量估算的快速蓄电池均衡. 清华大学学报（自然科学版），2012,52（3），pp374-379，

29）高聪哲，姜新建，李永东. 基于级联有源滤波器与静止无功补偿器的综合补偿控制方案. 电力系统自动化， 07期， pp 92-98， 2012

30）陶兴华，李永东，孙敏，方晓旻. 一种基于同步旋转坐标变换的单相锁相环新算法. 电工技术学报， 06期， pp 147-152， 2012.

31）高聪哲，姜新建，李永东. 一种新型自均压二极管钳位级联有源滤波器. 电力系统自动化， 12期， pp 94-100， 2012.

32）方璇, 李永东, 许烈, 王奎. 新型矩阵式MMC拓扑结构及控制算法研究.电气传动,2012,42（8），pp34-38

33）史宇超，孙凯，黄立培，李永东. 内埋式永磁同步电机宽调速范围运行控制策略. 清华大学学报（自然科学版）， 11期， pp 1565-1570， 2012

34）董博，李永东. 基于剩余容量估算的快速蓄电池均衡. 清华大学学报（自然科学版）， 03期， pp 374-379， 2012

35）李永东，许烈，马宏伟. 风力发电系统综述. 电气时代， 03期， pp 42-47， 2012.

36）方璇，李永东，王奎，许烈. AC/AC模块化多电平H桥级联型变换器拓扑结构及控制算法研究. 第十五届全国电气自动化与电控系统学术年会，电气传动增刊，2011/10/1-10/3，徐州

37）高志刚；郑泽东；李永东. 带功率缓冲单元的新型高压多电平变换器分析. 高电压技术， 05期， p 1268-1273， 2011.

38）王琛琛，李永东. 多电平变换器拓扑关系及新型拓扑. 电工技术学报， 01期， pp 92-99， 2011

39）孙炳海，李永东，王剑.4象限级联型多电平变换器及其整流器控制. 电气传动， 03期， pp 19-23， 2011

40）王奎，郑泽东，李永东. 基于新型模块化多电平变换器的五电平PWM整流器. 电工技术学报， 05期， pp 34-38， 2011

41）高志刚, 郑泽东, 李永东. 带功率缓冲单元的新型高压多电平变换器分析. 高电压技术， 2011,37（5），pp1268-1273

42）高志刚, 李永东. 混合级联型变换器的新型运行策略. 电力自动化设备, 2011,31（7），pp52-55

43）陶兴华，李永东，孙敏. 基于功率反馈的H桥级联型整流器电压平衡控制算法.清华大学学报（自然科学版）， 07期， pp 903-908， 2011

44）王奎, 郑泽东, 李永东. 模块化多电平变换器电压平衡控制.清华大学学报（自然科学版），2011,51（7），pp909-913

45）孙炳海, 王剑, 李永东. 回馈式级联型变频器PWM整流控制及其谐波分析. 电工技术学报，2011,26（7），pp210-215

46）陶兴华，李永东，孙敏一种H桥级联型PWM整流器的直流母线电压平衡控制新方法. 电工技术学报， 08期， pp 85-90+105， 2011.

47）王奎, 郑泽东, 李永东. 一种新型的无变压器级联型多电平变换器拓扑. 电工技术学报， 2011,26（8），pp1-6

48）王奎, 郑泽东, 李永东. 新型模块化多电平变换器电容电压波动规律及抑制方法. 电工技术学报 2011,26（5），pp8-14

49）董博，李永东. 蓄电池容量均衡方法概述. 电源学报， 05期， pp 32-36， 2011

50）郑艳文,苑国锋,柴建云,李永东大容量对拖式双馈电机试验系统清华大学学报（自然科学版）， 50（1），pp27-30,34， 2010/1/15

51）饶建业,李永东. 混合多电平逆变器拓扑结构及控制系统. 清华大学学报（自然科学版），50（1），pp35-39,2010/1/15

52）郑泽东,李永东,Maurice Fadel. 采用Kalman滤波器进行信号处理的高频信号注入法在电动机控制中的应用. 电工技术学报，25（2），pp30-36，2010/2/26.

53）郑泽东,李永东,肖曦,Maurice Fadel. 永磁同步电机负载转矩观测器电工技术学报， 25（2），pp54-59， 2010/2/26.

54）张旭宁,郑泽东,李永东. 矿山机车无速度传感器矢量控制系统. 电气传动，40（4），pp15-19，31，2010

55）董博,李永东,王奎,高志刚,孙敏. 光伏电池模拟器的设计与研究. 电源技术， 34（5），pp460-463，， 2010/5/20.

56）原熙博,李永东,Wang Fred. 中点钳位型三电平变换器两种故障状态的检测和保护. 电工技术学报，25（6），pp70-76， 2010/6/26

57）朱昊,肖曦,李永东. 永磁同步电机转矩预测控制的磁链控制算法. 中国电机工程学报， 30（21），pp86-90， 2010/7/25.

58）李永东,王剑,孙炳海. 四象限级联多电平变换器的新型整流器控制. 电力电子技术，（3），pp24-28，2010/6/15.

59）高志刚,李永东. 级联H桥型变流器的调制方法建模与优化策略. 电力自动化设备， 10期， pp 12-16， 2010/10/10

60）高志刚,李永东. 一种适用于级联H桥型逆变器的新型PWM脉冲模型.中国电机工程学报，30（27），pp30-36， 2010/9/25

61）李永东，饶建业，高跃. 内环钳位式新型五电平逆变器系统电工技术学报， 11期， pp 100-106， 2010/11/26

62）高志刚,李永东. 一种改进型级联H桥型变流器的调制策略研究. 电力电子技术，09期，2010

63）彭凌,李永东.电压跌落下双馈风力发电机矢量控制的改进.电气传动，40（11），pp9-12，2010

64）朱昊,肖曦,李永东. 永磁同步电机高频信号注入法启动过程可靠性研究. 清华大学学报（自然科学版），50（10），pp1737-1645， 2010/10/15.

65）李永东. 高性能、大容量变频调速系统发展趋势及其产业化. 电气时代， 09期， 2010/9/10.

66）李永东,李崇坚,陈运珍,孙柏林,杜俊明,石安对话:立足绿色节能掌控高端市场. 电气时代， 09期， 2010/9/10.

67）陶兴华,李永东,孙敏. 级联型PWM整流器控制策略研究. 电气传动，07期，2010/7/20.

68）高志刚,李永东,孙敏. 若干典型太阳能电池阵列模拟器对比分析. 电源技术应用， 04期， pp 23-29， 2010/4/15

6、授权专利

1）王奎，李永东. 一种混合箝位型四电平变换器,国家发明专利，ZL20110146436.8，2013/11/06

2）李永东，柴建云，陶兴华. 一种级联型多相变流器，国家发明专利，ZL200910082692.8，2011/08/10

3）李永东，王奎，郑泽东. 一种级联型多电平变换器，国家发明专利，ZL200920105556.1，2010/01/06

4）李永东，李明才，谭卓辉. 分层叠加式电压型多电平电路，国家发明专利，ZL03145955.2,2009/12/16

5）李永东，饶建业. 带储能单元的多电平变频驱动装置，国家发明专利，ZL200710063490X,2009/07/29

6）李永东，高跃，饶建业. 采用内外环双组整流桥钳位式五电平变频驱动装置，国家发明专利，ZL200710062642.4,2009/07/29

7）李永东，高跃. 3KV-10KV中高压多电平三相交流电机变频驱动装置，国家发明专利，ZL200410009469,2006/08/16

媒体报道：

1 学生最大的问题是没有问题——访清华大学电机工程系教授李永东王湘蓉教育家 2026-09-29 特色期刊

2 李永东谈高压变频器:向高性能、多行业拓展宋慧欣自动化博览 2010-04-15 期刊

3 奏响产学研结合的时代强音——记清华大学李永东教授的变频器研究免费孟欣中国高校科技与产业化2009-08-15期刊

4 科技与产业结合成果与人才辈出——访清华大学电机系教授、中国电力电子学会副理事长李永东博士免费鲁冰中国科技奖励2008-04-15期刊

5 高压大容量变频技术及其发展方向——访清华大学教授、中国电力电子学会副理事长李永东张万英;李敏电气时代 2006-07-10 期刊

6 李永东:变频器上写春秋周广春科学中国人 2004-06-30 特色期刊

7 期待中国变频产业突破技术关卡——访清华大学博导、中国电力电子学会副理事长李永东博士肖吉德,于苏华电工技术杂志 2004-03-19 期刊

学生最大的问题是没有问题

——访清华大学电机工程系教授李永东

清华大学西主楼电机系办公室的走廊有一种独特的静谧，将电机系的历史向纵深处延伸。走廊的尽头，是会议室，我们在这里采访了李永东教授。早在1997年，李永东就带领团队研制出了我国首台工业化高压大容量变频器，产生了巨大的经济和社会效益。正是依托这一领域的深厚技术沉淀，他后续又攻克高铁牵引核心难题，为中国高铁装上了自主可控的“中国心”。

真正走近他，便会发觉，“为人师表”是深刻于李永东内心的向往。他的课堂，从清华园延伸至天山脚下。援疆三年，他不只带去前沿知识，更俯身为一线青年教师搭台铺路，深夜帮他们逐字修改项目申请书，为少数民族学生单独开课。他相信，点燃一颗火种，能照亮一片土地。

教书育人，李永东有种理性的浪漫。他爱用“三个苹果”的故事串起人类智慧，也坦言科研中有“心脏狂跳、几乎晕厥”的顿悟时刻。他告诉学生，真正的突破，常在于“众里寻他千百度”之后的蓦然回首。他将学以致用刻入学生的日常，欣慰地看着他们遍布产业一线，将论文写在祖国大地上。

没有问题比没有答案更要引起重视

我们正处在一个知识获取方式发生巨大变革的时代，人工智能已不仅仅是工具，它正悄悄改变我们理解世界的方式。当大模型能瞬间调取人类千年文明积淀的知识，教育的核心价值和意义正面临深刻的审视。而提出问题的能力，已成为人类思维成长的关键所在。

李永东，清华大学电机工程系教授，博士生导师，清华大学新概念技术汽车研究院副院长。

李永东在自动控制领域已耕耘数十年，亲历了工业自动化从电气化到智能化的变革。在丰富的工程实践中，他对教育的思考颇为敏锐。结合自己在工程教育中培养创新人才的实践经历，他直言不讳地指出，在AI时代，学生没有问题比没有答案更要引起教育领域的重视，因为一个好的问题意味着成功的一半，正是在解决各种问题当中，人类得以不断推动科学和社会的进步。他坦言：“对教育，我总体是乐观的，但在微观领域，我有些悲观。”他用一句英语点出问题的核心：“The biggest problem is no problem.”随后他补充道，现在学生最大的问题是提不出问题，也就是没有问题，我们亟须构建“以问题为引擎”的学习生态。

“教育不能再倾向于应试了，我们要培养学生提出问题的能力。”李永东谈道，现在题海战术的应试学习方法还普遍存在，从小学到中学，甚至到大学，学生整天背诵各种概念和公式。教室里孩子们埋头刷题，课堂上教师快速灌输已有知识和标准答案，这样的教育方式在人工智能时代已不可取，用这种方式培养出的人才将面临被机器大批淘汰的风险。他认为，技术迭代越是迅速，越要培养学生的创新能力。“虽然传统的教育方式培养出了大批工程师，但学生创新能力的培养整体不足。在教育中，那些喜欢追问‘为什么’的‘刺儿头’棱角都被磨平了，而这恰恰是实现创新尤其是颠覆性创新必不可少的。就像爱因斯坦在课堂上总爱提出一些新奇的想法和问题，令老师不胜其烦，但恰恰是这种敢于质疑权威的特质催生了相对论这一颠覆性理论。”

李永东对提问能力特别珍视，“我喜欢提出问题的学生，尤其是特别难的问题。有的问题我当场也解答不出来，就回去琢磨一下，下次再解答”。他回想起自己在中小学讲座时的情景，“我鼓励学生主动提问，但现行的课堂规则是谁随意开口就扣纪律分。孩子们连说话都不敢，怎么提问？谈何创新？”不仅如此，李永东还算了一笔账，“许多中小学生每天早晨6:30起床，吃点早餐就去学校，到晚上10:30还在做作业，一天16个小时，大人都受不了，小孩子怎么受得了，能有什么快乐？”他认为，在这样高强度的训练下，孩子们将逐渐失去提问的本能，不是没有问题，而是不敢问、不会问，甚至没有时间思考问什么。

对大学课堂他也有着很深的担忧，“我给本科生、研究生上课，课堂上提出问题和回答问题的学生都不多，他们怕说错，怕别人笑话”。他回想自己在国外学习的经历，“老师、学生争得面红耳赤很正常，课堂互动甚至计入成绩；法国高考作文没有什么套路，都是一些开放式问题，甚至具有哲学思辨的味道，可以从正面，也可以从反面回答和论述，只要逻辑上自圆其说即可。而在我们的大部分教室里，安静听讲成了起码的纪律要求”。总之，李永东认为，科学教育的底层逻辑就是要鼓励质疑，提出问题。

如何让提问和讨论蔚然成风？

改变，需要从最基础处开始。李永东特别强调“小班制”的重要性，但更根本的是教育文化的转变，“要从追求标准答案转变为鼓励探索未知，从强调安静听讲转变为培养对话能力”。

当前，李永东的“微观悲观”依然存在，但他指出了一条可能的路径：只有当我们的课堂重新充满质询与对话的活力，只有当每个学生都能放心地举起手问“为什么”，教育的真义才能真正实现。而让问题重新在课堂上被提出和讨论，正是我们这个时代最紧迫的教育课题。

学习是一场以实践为驱动的体验

“学而时习之，不亦说乎”，李永东认为孔子的这句千年古训长久以来被深深误解了。“很多人，包括我自己，以前都把‘学而时习之’的‘习’简单理解为复习、温习，以为考出好成绩便可以‘不亦说乎’。”他坦言，自己博士论文的首页也曾引用这句话并翻译成外语，引得外国老师和同学赞叹中国人早慧。然而，深入研读后他恍然大悟，“‘习’更关键的含义在于练习、实习、实践，只有将所学付诸应用，在实践中取得成果、获得成就感，才能真正地‘不亦说乎’”。

李永东生动地阐释这一理念，“就像学游泳，站在岸上背诵要领永远学不会，必须跳进水里，在扑腾中才能真正学会”。李永东将此理念应用于实验室建设，他倡导无论学生来自何方、基础如何，一入学就要接触实际课题，刚开始可以从简单的任务入手，在做中学。“当学生制作的一个小电路板被成功点亮，那种由衷的喜悦会瞬间点燃兴趣，驱使他们更深入地探索”。

为了促成这种“实践中学习”的氛围，李永东非常重视实验室的文化生态。他着力营造自由、开放、坦诚的交流环境，组会上鼓励学生畅所欲言，资料全部公开共享，学生之间传承互助。“我们这里没有‘藏着掖着’的风气。知识在流动和碰撞中才能创新，在这样的氛围中，每个人都会成长。”这种开放协作的文化，不仅提升了研究效率，更潜移默化地培养了学生的团队意识与沟通能力。

面对天赋、背景各异的学生，李永东坚信因材施教的力量。他的学生高跃初入清华大学读博时，理论基础并不突出，但非常努力，李永东审慎评估后，引导他侧重理论研究，并结合实验验证。后来，高跃走上工作岗位，展现了出色的系统思维与组织协调潜力，凭借善于吸纳众人智慧、统筹项目的能力，从民品做起，一步步领导团队攻克我国海军建设中的重大工程项目难题，成长为不可或缺的领军人才。“我当初都没完全发现他这方面的巨大潜能，我觉得在人才培养过程中，重要的是帮助学生找到兴趣，发挥特长。”李永东感慨，“这说明，教育应该提供适宜的土壤，让不同的人都能找到自己的生长方式。”

李永东观察到，许多学生在本科低年级时往往十分迷茫，不知兴趣所在，这样很难在实践中迸发创造力。他认为，贴近实际课题的毕业设计是学生产生分化、重新迸发创造力的关键时期。“此时，评价标准不再是分数，而是解决实际问题的能力。此刻，兴趣成为最核心的内驱力。”一旦找到真正热爱所在，再繁重的学习与研究也会甘之如饴，人生的方向感和意义感由此而生。在李永东看来，学习是一场以实践为驱动的体验，兴趣则是其中最重要的因素。

除了兴趣以外，李永东还强调抗挫折能力的重要性，因为科研之路从来不是坦途。“除了智商和情商，逆商往往决定一个人能走多远。”他提及历史上和现实中的杰出人物，无不历经磨难而信念弥坚。实验室里日复一日的失败，正是磨砺逆商的天然场域。面对当前一些青少年心理脆弱的现象，李永东认为，在做好必要保护的同时，通过适度的挑战和正确的引导来培养其逆商，是教育完整性不可或缺的一环。他总结道：“在人才培养的过程中要关注三点，一是兴趣，二是抗逆能力，三是适当的引导。”

教育是一个动态反馈系统

作为我国电机控制与电力电子领域的权威专家，李永东不仅丰富了电机控制理论，更推动了其在高铁、船舶、电动汽车、多电飞机及节能等领域的产业化与自主创新。京张高铁是全球首条自动驾驶智能高铁，采用了世界上最先进的交流电机矢量控制技术，每节车厢均配备驱动与控制单元，运行更平稳、启动更迅速。李永东参与了该段高铁核心部件电机控制变频器的研发。他将电机比作高铁的“心脏”，自动控制原理则是其“大脑”。自动控制原理不仅是机器的语言，也是社会、生命与教育中无声的秩序。在李永东的理解中，自控原理远远超越工程范畴，成为一种理解系统稳定与发展的根本思维。他指出，自动控制原理的本质是反馈与调节，这一思想在人类古代实践中已见雏形，如我国古代四大发明之一的指南针，始终指向南方，让古人在探索大自然时不迷路，顺利找到正确的道路；还有后来的瓦特蒸汽机中调节蒸汽流量的装置，以及抽水马桶的水位浮球，都采用了自动调节原理。

“20世纪30年代中期，美国麻省理工学院天才数学家诺伯特·维纳到清华大学电机系讲学一年，他回国后便撰写了《控制论》，后经钱学森发展为《工程控制论》，成为现代自动化与智能控制技术的基石。”李永东认为，从指南针到蒸汽机，再到抽水马桶，这些看似简单的反馈机制，实则蕴含着系统得以持续稳定运行的核心秘密，比如通过实时反馈与调整，维持系统的动态平衡，避免发散与崩溃。他类比道：“其实教育是一种精细的‘人的控制和调节’。要培养学生从发散状态中将自己控制到正轨的内在能力，让他们学会在挫折中调整方向，不断修正，最终走向成熟。一个能稳定运行的系统，必须具备反馈与自我修正的能力，这恰是自控原理在教育层面的映照和应用。”

李永东特别强调，教育不是单向灌输，而是一个动态反馈系统，教师就像教育过程中的“调节器”，需持续观察学生的状态与反应，根据情况及时调整方法与节奏，还要重视学生学习过程中的互动、评估与调整，助力每个学生在动态平衡中实现自主且稳定的成长。“这就是孔子所说的因材施教，真正的教育其实没有统一固定的模式，只有基于个体特性的定向引导。冉求和子路问同样的问题，孔子却给出了完全相反的答案。”他举了一个例子，曾有个博士生几年都找不到方向，几乎要放弃学业，转至他的课题组后，因为兴趣契合而迸发出潜力，成果最终成功应用于高铁领域。“这正是教育中反馈的具体体现，能识别个体的兴趣特性，然后引导学生以恰当的方式进行调整，向着更好的方向发展。”

李永东进一步指出，教育不仅需要反馈控制，有时还需要“前馈预测控制”，就如同先进的控制系统能基于预测提前补偿误差一样，教育工作者也应着眼未来，培养学生能够适应时代发展的能力。教育必须具有前瞻性，通过课程设置、思维训练与价值观引导，帮助学生建立应对未来变化的“内在前馈调节机制”。

在李永东的教育理念中，从蒸汽机的调速器到高铁的变频控制器，再到课堂里的因材施教，自控原理跨越了机器与人的界限，成为一种教育的思维方式。他对教育的思考，既有对古老智慧的现代回应，也有对教育迈向科学化未来的理解。在瞬息万变的世界中，唯有教会学生学会调节自身、适应环境、预见未来，才能真正掌控自己的人生。

教育家 . 2026 (38) : 22-24 封面人物

电机系李永东教授做客央视《鲁健访谈》节目

2022-03-29

3月25日，央视四套周五晚黄金时间播出的《鲁健访谈》节目中，主持人鲁健与清华大学电机系李永东教授展开对谈，李永东教授介绍了京张高铁的先进电机与控制技术。

节目中，李永东回忆了40年前在法国留学期间萌发了为祖国开发高速列车的想法。他88年回国后成为清华大学校长高景德院士的首位博士后，不久后就去了铁道部铁科院洽谈合作。当时国内条件还比较差，实验室用的元器件还是可控硅，做出来的变频器体积非常大，列车上根本装不下。所以李永东在清华首先就从小型化着手，研究采用大功率三极管等新的器件组成的变频变压控制器。经过几年反复实验和合作，电机控制设备成功实现小型化，并走出实验室，先是在工厂、电厂、自来水厂和自动化车间里进行推广，随着功率逐渐上来，在2001年左右开始研究用在轨道交通上变频器。李永东参与中车合作研发的变频器是轨道交通和高铁的电力牵引系统，采用了世界上最先进的交流电机矢量控制技术，每节车厢都配备驱动和控制单元，列车因此运行更平稳，速度更快。他将电机比喻为高铁的心脏，“我们研究电机的控制，相当于给列车加上大脑，控制它的运转，让它会反馈、会反应、会思考。”

李永东出生在河北张家口市万全区，祖籍北京南郊，他从四岁回到祖父家开始，就来回穿梭在京张铁路线上，对火车有着深厚的感情。如今，年轻时的梦想已成现实，李永东教授全程参与了中国高铁的大发展。今天他坐在时速350公里自动驾驶的冬奥专列上，为我们描绘下一代的中国高铁。回望历史，京张铁路是中国人修的第一条铁路，当年的京张铁路大大提振了国人的精神。110多年后的今天，同样由中国人自主设计建造的京张高铁，成为引领世界铁路智能化潮流的先行者。百年京张，见证了中国的沧桑巨变。作为世界上第一条实现自动驾驶功能的智能高铁，京张高铁在速度方面达到350公里/时，同时一证通行，刷脸进站，车站自动发车，区间自动运行，以及客运智能服务机器人为旅客提供导航及运输行李，全免费网络覆盖。京张高铁的多个“世界第一”进一步巩固和提升了我国高铁的领跑优势。

中共中央总书记习近平曾专门对京张高铁开通运营作出重要指示。他指出，1909年，京张铁路建成；2019年，京张高铁通车。从自主修建零的突破到世界最先进水平，从时速35公里到350公里，京张线见证了中国铁路的发展，也见证了中国综合国力的飞跃。习近平强调，京张高铁是北京冬奥会的重要配套工程，其开通运营标志着冬奥会配套建设取得了新进展。

来源：央视网

李永东谈高压变频器:向高性能、多行业拓展

摘要：<正>曾经是"堂吉诃德"式的幻想1996年,清华大学电机系李永东教授和北京凯奇签署合作项目,开始了高压变频器的研发工作。他带领团队通过深入研究、自主研发,很快中请了自己的高压变频技术专利,并于1998年通过技术鉴定,投入试运行。此后,继承这个项目的是北京利德华福电气技术有限公司。截至

自动化博览 . 2010 ,27 (04) : 24-25

奏响产学研结合的时代强音

——记清华大学李永东教授的变频器研究

1988年初, 李永东重新踏上了祖国的土地, 在此之前, 他刚刚拿到法国图卢兹国家理工学院电气工程及自动化系博士学位。20年来, 他念念不忘当初国家以近40万元人民币送他出国深造, 那可是当年200个大学生毕业后4年的工资!其实, 这些年来, 他和合作伙伴为国家创造的高科技产值已达40多亿元, 即使不算这些产品产生的节能和环保收益, 国家的投资回报率也高达1∶10000。还有什么比这组数据更有说服力呢!

起点, 从理论出发

常言道, 理论是指导实践的基础, 李永东的科研自然也始于理论研究。

那一年, 李永东在哈尔滨工业大学读大三, 电机学老师在讲完恒压频比 (VVVF) 控制后, 颇为感慨地说, 现在这只是一个稳态控制规律, 如果能在动态把磁通控制住就好了!就在1980年的那堂课后, 他年轻的心里, 第一次有了恒压频比控制的概念。

那一年, 李永东在法国攻读硕士学位, 做完课堂试验后, 导师带他到实验室参观。就在1984年初的那次参观中, 他第一次看到实际的变频器。那些先进的设备看得他眼花缭乱, 而他对交流电机控制的研究也从打孔卡片计算机程序作交流电机启动的动态仿真开始了。

那一年, 李永东还在法国做博士论文, 他盯着交流电机派克方程整整看了一个星期, 终于消除了所有微分项, 推出一个数学公式, 不论稳态还是动态均可把磁通控制住。成功了!他兴冲冲地把仿真结果拿给导师看, 过于完美的结果令导师也迷惑了。为了证实这一结果, 他投入到没白没黑的实验验证当中。他还把自己的方法和德国人提出的矢量控制作比较, 发现矢量控制在国际上几乎一统天下。那是他第一次接触了矢量控制, 从此和矢量控制结下不解之缘。而那篇关于“电压定向矢量控制”的论文也在当年首届欧洲电力电子及其应用会议上获十佳论文之一, 随后又获1989年第一届中国交流电机调速传动会议优秀论文。现在, 矢量控制及无速度传感器技术已被他应用在低压和高压变频器系统中。

1986年, 日本高桥蘍教授在IEEE上发表转矩直接控制的文章。时隔三年, 马小亮和周国兴在第一届中国交流电机调速传动会议上也就此做了精彩的演讲, 这些成果给了李永东很大的启发。自1991年起, 他开始了对直接转矩控制系统长达十几年的研究。“开始, 我想把这种方法用在机床主轴上, 但一直不太成功, 后来反而是用在了地铁传动系统上”, 李永东说。2003年8月, 电力电子专业全球最大的国际会议——第十届欧洲电力电子及其应用会议在法国图卢兹举行, 李永东应邀做专题报告, 并组织了一个关于转矩直接控制的学术研讨。

事业, 向产业化迈进

如果说在法国的五年, 李永东主要在理论研究上苦心钻研, 那么, 回国之后, 他的目光更多的则投注到产业化实践当中。

回国之初在清华大学电机系师从时任校长高景德先生做博士后的李永东以其扎实的理论基础和实践操作能力倍受关注。1988年, 为支持节能事业, 清华大学电机系陈丕章教授从北京市三电办争取了一个变频器的项目。李永东与旅日归来的黄培立老师以及杨秉寿教授的硕士生丁永汀一起, 开始了清华大学第一台VVVF变频器的研制工作。经过一番努力, 他们研制的变频器在和平宾馆进行了24小时连续运行试验, 并顺利通过了成果鉴定。VVVF变频器的研制成功引起了国内外的高度重视, 1990年春节, 他应邀参加了在人民大会堂举行的春节团拜会, 受到李瑞环等国家领导人的亲切接见。而这, 无疑也是李永东为其博士后研究工作提交的最好答卷, 他的杰出表现, 更是被《中国青年报》在头版头条加以报道。

对于自己所做的一切, 李永东一直有着清醒的认识, 他说, “高压大容量变频器是我另一个主要研究方向, 我们在这一领域的研究还是做得比较早的, 不是传统的交交变频, 而是新型的、高性能的大容量变频器, 这种对电网很小污染的高压大功率交流电机变频调速技术产品的应用意义非常重大, 市场也十分广阔。”的确, 这并不是他的一家之言, 根据我国经贸委1995年对电气节能调查的相关统计数据显示, 钢铁工业的高炉鼓风机、炼钢制氧机、除尘风机, 石油化工生产用的压缩机, 电力工业的给水泵、引风机, 煤矿的排水泵和排风扇以及城市自来水厂的供水泵等等, 驱动电机都是400～40000kW、3～10kV的大功率高压交流电动机。这些设备由于设计的余量, 或因弹性产能及工艺负载的变化, 缺少调速的手段, 每天都在大量地浪费电能, 俗称耗电的“电老虎”。因此, 高压多电平大容量交流电机变频调速节能装置的研制和发展成为了近年来非常受关注的热点。它不但可以显著降低我国工业单产能耗, 还是各种电力机车、城市地铁和轻轨等现代交通工具的核心关键技术。据统计, 我国高压大容量变频器的市场潜力在700亿～1000亿元人民币以上, 假如单台变频器的价格为100万元 (800kW/6kV) , 市场的需求量就会超过7万台。

这组数字实在是有着不可抗拒的诱惑力, 但是要有所收获需要付出怎样的心血和汗水?要知道, 在上世纪90年代, 高压大容量变频器市场还统统被国外产品所独占, 中国人要做的话就被称为是“堂吉诃德”式的设想。“堂吉诃德”, 一个曾被解读为异想天开的名字, 难道高压大容量变频器的实现真的如此可望而不可及么?李永东不信这个邪!1996年, 自美国访问归来后, 他就与北京凯奇公司开始合作这一项目。通过一系列地自主研发, 很快地, 他们就申请了自己的高压变频技术专利, 并于1998年通过技术鉴定, 投入试运行。当看到亲手研制的几百千瓦的高压变频器首次在北京重型电机厂带动着电机平滑运转, 并实现正弦供电、连续调速时, 李永东激动不已!整个项目组激动不已!他们所创造的又何止是一台高压变频器?实际上, 随着这台机器的正常运转, 一个高压变频器国产化时代也从此拉开了帷幕, 当年中央电视台《科技博览》就对此进行了报道。他带领的那个由倚鹏、刘军为主力, 不过十人的研发小团队, 如今竟构成了几家国产高压大容量变频器厂家的研发主力。后来继承这一项目发展起来的北京利德华福电气技术有限公司, 仅2003年销售量就接近100台, 产值超过8000万元;2008年年产值甚至已超过8个亿, 实际安装运行超过2300多台。突出的业绩使北京利德华福一举成为国内市场占有量最大的公司, 甚至超过西门子、ABB等国外电气巨头。“这是我们的科研成果与投资公司合作, 应用到实践中推动产业发展最好的一个例子”, 谈起这些, 李永东依然掩饰不住内心的自豪。是的, 这是他的自豪, 更是中国人的骄傲!在他们的努力推广下, 目前, 国内大约已经有十几家企业有能力生产高压变频器, 国产品牌占市场的50%以上, 年产值达十几亿元。

多年来, 他从未停止过在产学研结合道路上的探索。台湾普传公司、山东惠丰公司、北京时代公司、深圳华为公司、曲阜电机厂、希望森兰公司、上海格立特公司、浙江海利普公司……每一个合作都是一场精彩, 每一个合作都种下一颗希望。在新世纪日新月异的科技发展中, 他深知, 我国正处于城市轨道交通和城际高速铁路等基础设施建设的高峰期, 一个适合我国电力机车的大容量交流调速系统的研发也是刻不容缓, 目前他和有关单位研制的产品已在北京地铁车辆厂试运行, 同时与北车研发中心的合作项目也已完成。在同笔者的谈话中, 他亦是三句话不离本行, 他希望能够通过自己的努力, 将国产变频器应用在更多高技术行业——如对变频器性能要求更高更多的轧钢、高速铁路、船舶、军舰等领域;他还希望能够研发出具有广阔市场前景的风力发电专用高性能大容量变频器, “与通用变频器相比, 风力发电专用变频器需要根据风力的大小进行调节, 要求更灵活的控制”, 他表示。目前, 他主持研制的风力发电变频器已经在现场实验运行, 并通过专家的评审, 开始产业化的进程。

立身, 树人与树德

“经过这么多年的理论探讨和产品研发, 我认为在电力电子这个行业里如果光做理论, 对国内经济的发展不会有大的促进作用。”诚如李永东教授所言, 他倾其全部精力投入于高压变频技术的产业化研究中。不仅如此, 在他的教育生涯中, 也把培养产学研结合的融通型人才作为自己的首要目标。

他因材施教, 通过不断引导, 耐心鼓励, 使很多学生在工作岗位上都做到了厚积薄发, 或成为钻研技术的专才、企业高级技术人才、技术管理人才, 或成为专门的管理人才。他注重理论联系实际, 强调研发人员要深入实际, 了解实际需求, 解决实际问题, 真正促进产业发展, 把各方面的投资作出价值。他鼓励学生深入企业, 而他们也确实没有辜负他的期望, 不仅能够很快把技术转化为实际生产力, 还作为生产骨干和参与人员研发出不少的实用产品。看到这些, 李永东无比欣慰, 这些后起之辈原是我国变频技术发展的潜力和希望, 还有什么能比他们有所作为更让他高兴的事呢。

“自强不息、厚德载物”, 清华大学的校训仿佛高悬于他头顶的一面明镜。其实, 在他的人生路上, 这八个字一直追随左右。

在法国图卢兹国家理工学院, 他精诚勤勉, 仅仅五年就拿下了电气工程及自动化系博士学位。1988年初, 当别人还在为学业打拼时, 他已经开始为回国做准备了。“眼前呈现出巴黎铁塔/耳边回萦着长城长江/笔下奔腾着黄山黄河/晨钟响彻了修院教堂”, 当他如此下笔时, 汹涌而出的, 已经不仅是流畅的诗句, 在他心里, “有激动/有沉思/还有愿望/有钟情/有奋发/更有思乡”。

怀抱着梦想, 他回来了。怀抱着梦想, 他开始了新的征程。至今, 李永东也难以忘却自己第一次接触无刷直流电机控制时的情景。“尽管从事交流伺服系统的研究始于异步电机位置的最优控制, 但第一次接触无刷直流电机的控制还是在1989年参观德国西门子公司的伺服产品, 后来, 通过试验显示, 该系统的电流波形为方波, 但性能还是很好的, 这个结果令我们百思不得其解。”打破沙锅问到底, 李永东好奇的本性又一次浮现, 通过进一步查阅资料, 尤其是看到严仰光、朱震莲老师和La Joie-Mazenc的文章, 他才明白, 原来方波的电流也可以出高性能!云雾顿开之后, 他们与襄樊机床电气传动设备厂签了一个合同, 以消化和吸收西门子的IFT5交流伺服系列产品。为了将技术做到更好, 李永东在北京和襄樊之间往返七八次, 历时一年多。功夫不负有心人, 他们终于使最后的产品性能完全达到西门子的水平, 采用的正是目前广泛使用的无刷直流电机——永磁方波电机。在此基础上, 他们又采用DSP完成了冶金部自动化院伺服研究所的全数字化交流永磁同步电机的控制系统的研发工作, 后来又参加了机械部机电数控集团的“八五”攻关项目“全数字化交流异步电机主轴和永磁同步电机伺服控制系统”的研制工作。

其实, 这并不是特例, 只是他科研生涯中的一个缩影, 他的执著、他的敏锐、他对祖国科技事业的赤诚……这一切, 经过岁月的沉淀, 成就了他的如今。而面对这些, 李永东更多的却是感慨前辈们在行业内的开创性工作, 他说, 是这些至今依然耕耘不止的前辈们一直激励着他走到眼下, 高压变频技术产业化还有更长的路需要去探索, 他也会一如既往地走下去。

李永东, 1962年12月出生。1982年毕业于哈尔滨工业大学电气工程系工业电气自动化专业, 毕业后考取公派留学, 赴法国图卢兹国家理工学院攻读博士学位。1988年回国, 现任清华大学电机工程系教授、博士生导师。长期从事高性能、大容量、全数字化交流电机控制系统的理论和应用研究, 近年来完成了多个高压大容量电机调速控制系统的研究项目, 申请了七项发明专利, 主持过多项国家自然科学基金、“863”项目和十几项其他项目的研究, 发表了200多篇论文。出版了两部专著《交流电机数字控制系统》、《大容量多电平变换器》, 2003年获中达学者荣誉称号。现任中国电工技术学会电力电子学会副理事长, 中国电工技术学会电控装置及系统专委会副主任委员, 中国自动化学会电气自动化专委会副主任委员。

中国高校科技与产业化 . 2009 (08) : 85-87

高压大容量变频技术及其发展方向

——访清华大学教授、中国电力电子学会副理事长李永东

摘要:李永东, 博士生导师, 中国电工技术学会高级会员, 电力电子学会副理事长, 电控装置及系统专委会副主任委员, 中国自动化学会电气自动化专委会副主任委员。长期从事大容量, 高性能, 全数字化交流电动机控制及伺服系统的理论和应用研究, 尤其是在高压大容量异步电动机变频调速, 交流电动机矢量控制及其数字化实现和无速度传感器运行等方面提出自己的控制方法和理论, 受到国内外同行的高度评价。2003年获中达学者基金委员会颁发的中达学者 (DeltaScholar) 荣誉称号。

为解决能源短缺和环境污染这两大世纪难题，针对高压大功率机电设备的大容量变频调速技术近年来成为国内外研究和使用的科技热点。大容量变频调速技术不仅可以为占工业用电大多数的高压大容量电动机实现变频拖动，节省大量电能，而且以其为核心技术发展起来的高速公共交通工具 (电力机车，城市地铁和轻轨) 及电动汽车也是解决环境污染的重要途径。另外，以采用高压多电平大容量电力电子装置构成的无功补偿和电力有源滤波器及其相关技术，可以有效地补偿电网中的无功，并可治理谐波，对电力系统的发展也具有重要意义。本刊记者近日采访了我国电力电子行业知名专家清华大学电动机工程系李永东教授，就高压大容量逆变器的技术及应用进行了深入的交流。

电气时代：李教授，您好！请谈谈近年来您在电力电子领域取得了哪些成就？

李永东：1983年我去法国攻读硕士和博士时就开始进行交流传动方面的研究，至今已20多年，在法国我接触到了当时最先进的如DSP、IPM、CPLD等技术，但那时偏重于理论，真正做产品是在国内开始的。

1988年回国后到清华大学做博士后研究，主要想把所学应用到工业生产实际上，切实地为我国的电气行业做些高性能实用的交流伺服、机床传动等方面的产品。经过18年的不断研究探索，在电力电子领域确实取得了一些的成果，主要包括3个方面：一是高性能、全数字化交流电动机矢量控制及伺服系统、直接转矩控制系统和无速度传感器系统及其在地铁轻轨、数控机床、工业缝纫机中的应用。其中研究DTC (转矩直接控制) 从机床主轴传动开始，1990年到现在一直在不断的研究；VC (矢量控制) 方面也为几个厂家做过并达到了不错的性能。第二主要是高压大容量变频器。新型的、高性能的大容量变频器不是传统的交交变频，这种无电网污染高压大功率交流电动机变频调速技术产品的意义非常重大，市场十分广阔。国家经贸委的有关统计数据显示，高压大容量变频器市场的潜力在700～1000亿人民币以上，假如单台变频器的价格为100万元 (800 kW/6 000 V) ，市场的需求量超过7万台。1996年我从美国高访回国后，就和北京凯奇公司开始做这个项目，项目本身是比较成功的。当时那个团队的马挺、倚鹏、崔阳、刘军、付旬等构成了目前几家国产高压大容量变频器厂家的主力。北京利德华福电气技术公司继承这个项目，在2003年销售量接近100台，产值超过8 000万元，这两年在业内的成就有目共睹，2005年产值超过2个亿，是国内市场占有量最大的公司，这是我们的科研成果应用到实践中最好的一个例子。还有国内的其他几家变频器厂家，如烟台惠丰、北京时代集团、希望森兰等及以前的安圣电气都跟我们有较多的合作。第三是最近涉足的电力系统谐波治理与风力发电，现在与有关单位合作进行产品化。

经过这么多年的理论探讨和产品研发，我感到，在电力电子这个行业里如果光做理论，对国内经济的发展不会有大的促进作用。我非常鼓励我的学生毕业后去企业工作，事实证明他们确实能很快把技术转化为实际生产力，作为生产骨干和参与人员研发出不少的实用产品，这是我最乐于看到的事情。

电气时代：作为高压大容量变频器领域的专家，请您介绍一下高压大容量变频技术目前的应用领域有哪些？

李永东：近年来，交流调速技术在风机、水泵及其他领域得到了一定的推广应用，电压380 V以下的低压变频器已大量使用。但是在工业应用领域，大功率的传动机械，大功率风机、水泵占主要地位，例如：钢铁工业的高炉鼓风机、炼钢制氧机、除尘风机；石油化工生产用的压缩机；电力工业的给水泵、引风机；煤矿的排水泵和排风扇以及城市自来水厂的供水泵等，驱动电动机都是400～40 000 kW, 3～10 kV的大功率高压交流电动机。这些设备由于缺少调速的手段，每天都在大量地浪费电能，俗称耗电的“电老虎”。因此，高压多电平大容量交流电动机变频调速节能装置的研制和发展成为近年来非常受关注的热点。它不但可以显著降低我国工业单产能耗，还是各种电力机车、城市地铁和轻轨的关键技术，众所周知，发展这些高速公共交通工具是解决我国环境污染的重要途径。

其次，在传统工业技术改造等场合，大容量交流调速技术也得到迅速推广应用，并逐步取代直流调速技术，占主导地位。在轧钢、造纸、水泥、煤炭、铁路、船舶等工业领域中已经广泛使用大中容量交流电动机调速系统。此时，交流调速系统的应用不但达到节能的目的，还可实现整个系统的性能最佳，能够改善工艺条件，并大大提高生产效率和产品质量。

同时，随着电力电子装置等非线性设备在电力系统、工业、交通 (电气化铁路) 及家电中大量应用，交直流电网中的无功和谐波污染日益严重。电力系统中的无功和谐波降低了电能的生产、传输和利用的效率，同时降低了电气设备运行的可靠性，严重时损坏设备、危及电网的安全。未来我国的电网将具有如下特点： (1) 超大规模。 (2) 超长距离超大容量电力传输。 (3) 超级水火电发电中心与能源基地。 (4) 超重负荷中心。 (5) 能源中心与负荷中心联系非常薄弱。 (6) 交直流混合输电。 (7) 多种控制装置混合。这些特点决定了我国电网将面临非常严重的安全稳定问题。以柔性交流输电系统 (FACTS) 技术为代表的大功率电力电子技术在电力系统中的应用可大幅度改善电力系统可控性及可靠性，提高输电线路的传输能力及系统的安全稳定性。在柔性输电系统中，治理电网无功和谐波污染，提高电能质量，使电网高效运行，使电力用户可靠用电，加装先进的无功发生和补偿装置、电力无源或有源滤波器是有效的解决方法之一。采用高压多电平大容量电力电子装置构成的无功补偿和电力有源滤波器及其相关技术补偿电网中的无功，并治理谐波，是无功补偿和电力滤波技术的发展趋势。因此大容量电力电子变换器的研究，对电力系统的发展具有重要意义。

电气时代：近年来高压大容量逆变器的技术发展概况是怎样的？

李永东：从20世纪80年代以来，现代电力电子技术开始向高频，高效 (低开关损耗) ，高功率因数，高功率密度 (组合集成化) 及高压大功率方向迅速发展。以GTO、BJT、MOSFET为代表的自关断器件得到长足的发展, 尤其是以IGBT为代表的双极型复合器件的惊人发展, 使得电力电子器件正沿着大容量、高频、易驱动、低损耗、智能模块化的方向前进。伴随着电力电子器件的飞速发展, 大功率逆变器及交流调速技术的发展也日趋高性能化。

传统的大功率逆变电路有：普通三相逆变器、降压—普通变频—升压电路、交交变频电路和变压器耦合的多脉冲逆变器。

以上的大功率逆变电路研究比较成熟，但在实现大功率交流传动的同时，在性能上没有什么突破，且装置复杂，制作成本高，控制方式可靠性低，并且对电网污染严重，功率因数低，无功损耗大，须附加谐波治理装置，设备成本成倍增加。因此，近10年来一些新型多电平电压型逆变器吸引了许多学者的注意，多电平技术成为高压变频方向重要的研究课题。随着以高压IGBT、IGCT为代表的性能优异的复合器件的快速发展，和相应的各种PWM控制算法的不断深入研究，使多电平结构得以逐步走向应用化，电力电子技术在高压大容量电能变换及高品质控制方面的应用得到了极大的拓展。其应用领域包括交直流能量转换、高压大容量交流电动机变频调速、电能质量综合治理等。

多电平电路最早由日本学者提出，称为中点箝位式 (NPC) 逆变器，它的出现为高压大容量电压型逆变器的研制开辟了一条新思路。在此基础上, 经过多年的研究发展出4种主要的拓扑结构：二极管箝位式、电容箝位式、带分离直流电源的串联式和三相逆变器串连式结构。这4种结构与普通两电平逆变器相比具有以下优点： (1) 更适合大容量、高压的场合。 (2) 可产生M层阶梯形输出电压, 理论上提高电平数可接近纯正弦波形, 谐波含量很小。 (3) 电磁干扰 (EMI) 问题大大减轻, 因为开关元件一次动作的dv/dt通常只有传统双电平的1/ (M-1) 。 (4) 效率高。消除同样谐波, 两电平采用PWM控制法开关频率高、损耗大, 而多电平逆变器可用较低频率进行开关动作, 开关频率低、损耗小, 效率提高。

除去上面共同的优点之外，这几种多电平拓扑由于电路特征各有利弊，可根据需要选择适合的场合使用。 (1) 二极管嵌位式和电容嵌位式由于存在均压问题，比较适合应用于无功调节，而在有功传递，如电动机调速方面控制较难，需要实施额外的算法。 (2) 在输入变压器成本允许的前提下，串联型结构以较低耐压器件实现高压大容量，由于电平数可以很多，网侧和输出侧谐波很低，若采用四象限整流，并与现代电动机控制理论结合，高性能四象限大容量交流电动机变频调速将成为可能，其在交流传动领域的应用将很是乐观。 (3) 可电压自平衡的多电平系统不需要大量的变压器，结构紧凑，功率因数高，无电磁干扰，损耗低，在多电平逆变器实现的领域上引起了广泛的关注和应用。

电气时代：目前在高压大容量逆变器行业里，国产品牌也有了自己的市场和地位，请您就我国产品的研究和生产谈谈您的观点。

李永东：确实有很长的时间国外在高性能大容量交流电动机传动技术的研究和应用方面比我国有着绝对优势的。在国外，MVA级的高压逆变器早已有产品投入市场，并应用于电力机车，船舰电力推进，轧钢，造纸及供水等系统中，交流电动机变频调速技术及其产品已成为一些工业发达国家的先导产业。而我国大中容量交流调速系统的研制工作起步较晚，过去很多必需的场合均为国外产品所占领，价格昂贵。国内的高压变频技术大约是从20世纪90年代中后期开始发展起来的。1996年的一个早上，我给王正元同志打电话，他让我去听罗宾康公司的讲座，当时觉得很神秘。后来，我们就和北京凯奇公司合作，一道开发该技术，当时很多人认为是异想天开。但是，通过我们的自主研发，很快申请了自己的高压变频技术专利，并于1998年通过技术鉴定，投入试运行。当在北京重型电动机厂看到我们亲手研制的几百千瓦的高压电动机首次在变频器的带动下平滑运转，并实现正弦供电时，当时的心情是何等的激动！从此，一个高压变频器的国产化时代拉开帷幕。目前，国内大约已经有20几家企业有能力生产高压变频器，国产品牌占市场的30%以上。

在我国，变频器技术方面的研究过去一直都是高校和研究院所做得比较多，但是和产业有些脱节。其原因有两个，一是最近十年研究机构大量地转向生产、转向应用，对理论研究不太感兴趣，一些很有实力的大院大所，如原机械部、电子部、航天部下面的大院大所，包括军工单位，兴趣转向应用，或者转向一些更现实的任务，前期研究投入的力量不足，和高校接不上去，另外好多单位的骨干力量都走了。二是民营企业的发展还不够，没有快速地发展壮大，以前华为公司下面的安圣电气实力已经很不错了，但被外国公司收购，其他的民营企业研发方面的投入都不够，人才奇缺，特别是关键核心的技术人才，管理人才、销售人才都缺。要想突破，当然寄希望这些后起的民营企业，如果他们能加强研发投入，是有可能在最近几年有所突破的。我和国内民营企业打交道非常多，发现都是这个问题，人才不足造成研发的停顿，或者是好不容易有所进展，核心人才又被别人挖走了。我认为市场和管理我们都可以做的很好，甚至比国外企业还好，但关键的突破口还是在研发，没有自己强大的研发力量，别说赶超国外同行，就是人家把源程序给你，你都看不懂，更何谈吸收、创新！

市场竞争会逼迫国内企业往前走，要么做大，要么被别人吃掉。我在20世纪90年代就提出一个观点，就是要么上批量，要么上容量，要么上精度，反正你得做出点自己的特色，才能占有一定的市场，否则就只有拼价格了，既做的累，又没有更光明的前途。另外国内企业分裂太快，几个人掌握了一定技术就独立办个公司，目标仅仅限于创一个新的品牌，能赢得几千万的产值，没有雄心和野心把企业做成高性能、竞争力强、更大规模的公司。企业家要有做大企业的胸怀，有多大的胸怀才能干多大的事业，否则，将来又要走中国家电的老路，在低层次上打价格战。最后，在更远的将来器件应该能做到国产化。目前器件主要是由日本 (东芝、三菱) 和德国 (西门子) 的企业在生产，他们既生产器件，又生产逆变器，最好的器件肯定留给自己，不会卖给他的竞争对手。我们现在使用竞争对手的器件，相当于上战场时子弹在自己的对手手中，对提高产品的竞争力是重要的一个瓶颈。

另一个困难是投资门槛。现在要进入高压变频领域的企业很多，主要是高压变频技术经过十多年的发展，已经比较成熟、公开了，技术准入门槛降低了。但是，这个行业的资金门槛并没有降低。一台高压变频器光成本就要几十万甚至上百万，如果要留10台存货，至少需要上千万的流动资金。国内的利德华福只之所以现在做的比较好，就是因为一开始的时候就一次性投入了4 000万元，以支撑他们在不赚钱的时候也可以继续搞研发，直到发展成了今天的规模。

然而，困难与希望同在，挑战与机遇共存。客观的说，国内在多电平高压变频这个技术的研发和推广应用上，是占了一些先机的。更重要的是，我们在研究的同时，就与有关企业合作，致力于技术的产品化。十多年前我们刚开始研究高压变频技术的时候，很多人认为技术难度太大，不可能搞成，但事实证明，我国的科研和企业还是做出了相当的成绩，国内企业在高压大容量逆变器的研制生产上的成果是有目共睹的，以北京利德华福、成都东方凯奇为首的几个国内企业不断改善产品的技术和售后服务，以成本低、配套服务完善、供货周期短、维护及时的优势，在国内大容量变频的市场稳步上升。而国际上具有生产、研制新型大功率变频调速装置能力的均是世界知名的大电工、电气公司，由于他们在电力电子和变频技术发展的过程中一直是按部就班进行的，市场惯性和企业本身的庞大机构使得他们不会马上转产全新的产品。我国是一个新兴的发展中国家，包袱不大，可以马上转入最新技术的开发和利用，借鉴别人的经验，跨过他们已经走过的路程。在最新领域的研究取得成果的基础上尽快产业化，可大大缩短与先进国家的差距，在某些方面甚至还可以超过他们。从长远看，高性能、大容量交流电动机调速技术应用的时机业已成熟，国内只要在体制改革、生产管理和经营决策方面走上轨道，其发展前途不可限量。

电气时代：除去工业拖动等常见的领域，您还看好高压变频在哪个场合有好的应用前景？

李永东：我目前比较关注两个方面。一是高速铁路和地铁，当前我国正大力开展城市轨道交通和城际高速铁路的建设，如果能够抓住这个时机，开发出适合电力机车的大容量交流调速系统，不但可以填补国内空白，还可以创造巨大的经济效益。我对这个方向很感兴趣，可以说是全力以赴，投入了很多资源，我们和其他单位合作做的有些产品已经在北京的地铁车辆厂试运行，最近和大连电力机车厂的合作项目也已接近完成。但是，离高速列车在中国大地真正跑起来还有一定距离。如果把在国外大公司的同学召集回来，我国的技术力量不比任何一家国外大公司差，搞出中国特色的高速列车应该也是完全可能的。二是我最感兴趣的全电化的船舶及军舰，美国和英国已经有了全电化的军舰，我国海军也在探讨这方面的事，启动了一些项目，我们几年前就已经参加了他们的研讨及项目规划，将来船舶要全电化驱动，包括民用、军用船舶、核潜艇等都要走这条道，我极力想和海军部门结合起来进行这方面的研究和探讨。

电气时代：请您谈谈高压变频技术未来的发展方向和前景。

李永东：开发高性能的大容量变频器将是这个领域下一步的发展方向。高性能主要体现在容量更大，动态相应更快，稳态精度更高，低速力矩更大。主要应用于高速列车、舰船和轧钢过程等，它的用途就不仅仅是节能，而且起到多拉快跑、提高生产效率的作用。国外几家大公司，如ABB、西门子、阿尔斯通，它们已经具有很成熟的高性能大容量变频技术了，而国内还尚处于研究阶段。要想把这种技术产品化需要非常大的投资，但一旦成功了利润也很可观。同时，对于整个行业的发展也是件好事，如果在关键项目上老采用国外产品，核心技术还是掌握在别人手中。采用国产产品还可以降低成本，为国家节约大量的资金。

除了开发高性能产品，还有一个研发方向就是如何利用新的器件 (如高压IGBT、IGCT) 可以将高压变频器做到更大的容量，以至于将来可以将晶闸管完全代替。此外，利用DSP进行全数字化控制也是目前的研发重点。现在高压变频器已经基本实现了数字化控制，而采用DSP会使高压变频器的硬件成本更低，功能更多。如可以实现人机对话、与其他设备的通信，甚至远程控制，厂家可以通过网络就可以将用户产品的故障排除了，这将大大降低维护成本。

高压大容量电力电子变换技术已在我国工业拖动领域中体现出了节电、高性能的优势，其进一步的延伸可为我国形成新的生产力和经济增长点，其发展前景与计算机信息产业、通信行业并驾齐驱，具有巨大的市场前景。如果说20世纪为电气时代的话，那么人类在21世纪无疑将进入信息时代，作为这一时代重要标志的计算机是第一次电子革命——大规模集成电路的产物。但集成电路本身是弱电，不能直接控制和驱动电气时代工业革命的主力——电动机及各种电力设备。以功率集成器件为代表的电力电子技术所具有的独特的弱电控制强电的作用，使其成为信息产业和传统产业之间的一个必不可少的接口，必将形成一个庞大的产业。在器件、线路或控制技术任一领域出现突破，均会使系统性能进一步提高，成本进一步下降，从而产生巨大的经济效益，有人称其为第二次电子革命。正如工业社会中的拖拉机使从事农业生产的人数大大减少一样，电力电子技术加计算机控制构成的交流电动机变频调速传动系统已广泛应用在数控机床，加工中心及机器人生产线中，并实现了整个工厂的全面自动化，从而使人类从繁重的传统工业劳动中解放出来。

电气时代 . 2006 (07) : 16-19

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