用韧性"电"亮人生 ——记国家青年高层次人才、电气工程学院博士生导师叶宇剑

2023-06-139266

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2021年的某天,叶宇剑挥手告别生活近十年的英国,踏进东南大学的校门。这个年少有为的青年身上展现出一种优雅而专注的生命美学:尊重兴趣而刻苦探索,严谨务实而不失格调。他身上散发着蓬勃的力量,引导自己,也引导别人,成为年轻人追寻未来的榜样。 

不负韶华 积淀芬芳

2007年9月,叶宇剑进入南京师范大学学习。他的本科专业是电子与电气工程,经过了国内外各两年的本科培养。毕业后他对人工智能、控制系统等产生了更浓厚的兴趣。完成硕士学业后,他并不愿止步于纯理论知识的学习,而是期望能够将其与实践结合,提高已有知识的应用性。所以,在博士阶段,叶宇剑将电气理论与经济学原理有机融合,在电力市场领域展示了独特的青年力量。 

2015年,博士一年级下学期,叶宇剑于IEEE Transactions on Power Systems电力系统领域顶刊发表了自己的第一篇论文Factorizing Flexible Demand Non-Convexities in Electricity Markets,他难抑内心的欣喜与激动。日后回忆时,他也特别强调,科研经历中的第一次正反馈尤其重要,应该尽快争取,为推进将来的研究提供持续的动力。

在回忆自己的博士经历时,叶宇剑尤其强调了导师对他的影响。他的导师具有较大的社会影响力。他的其中一项工作就是在英国的下议院讨论英国能源政策,对宏观规划决策作出了很大的贡献。导师对时事政治、社会建设的关心与热忱也启发叶宇剑在自己的领域发光发热。英国于2020年超额完成本国脱碳目标,这其中也离不开叶宇剑与其导师团队的贡献。在海外的这段时间,叶宇剑的学习和科研能力得到了锻炼和提高。 

携希冀心 拓未来势 

长达六七年的国外学习工作在学术经验上为叶宇剑回国发展打下了良好基础。在长足的积累与发展后,叶宇剑决心回国贡献,迎接2021年提出的中国双碳目标挑战,在中国电力市场体制的发展构建中发挥自己的优势。 

回国后,叶宇剑的具体研究领域与策略也发生了变化。他举了一个形象的例子:中国由于广阔的面积与庞大的用电需求,大型的高强度电网成为电力系统建设的重要一环。而英国作为岛屿上的国家,并不存在中国独有的特高压输电需求。这也是他回国后感触最深的一点,科研的关注点要依据实际而改变。哪怕是在中国内部,江苏的需求也与全国有所区别,需要更为细微深入的研究。 

叶宇剑的学术研究在方向上可以分为电力优化调度与电力市场运营分析。在电力优化调度方向,着重于结合人工智能技术来自适应地整合电力系统中越来越复杂、越来越多的可调控资源,提供相应对应的运行计划。电力系统中不仅存在发电机、储能等连续调控对象,还包含线路开关、机组投切等离散变量,存在可靠性、安全性、稳定性等诸多安全约束,而人工智能相关技术的自主决策能力为此开拓了很多新的应对思路。 

在另一方面,电力市场也在中国蓬勃发展。为了支撑“双碳”目标,实现发电结构从传统化石能源向清洁新能源转变,用户侧接入了规模可观的分布式发电与储能资源。为了促进用户自主“低碳”用电和回收设备成本,需要通过市场的方式鼓励用户将多余的电力及调控资源向电网,或其他用户进行出售(后者即P2P交易)。交易中电力价格、规模、种类等信号则是决定市场能否满足多方共同利益的关键。 

电力市场的运行方式可以以这个例子说明:假设现在有A、B两个用户和一个电网公司,A用户的分布式电源发电多,负荷需求少,有剩余的电;B用户供不应求,A想要把电卖出去就要比电网的电价便宜些,这样B用户就可以以更便宜的价格满足自身的用电需求,A用户可以卖电盈利。但如果A或B出于意外事件未能完成交易,则往往需要电网去承担,其中所产生的成本计量及其分摊就是一个很重要的研究课题。市场的长期稳定运行需要做好用户、市场以及电力安全的协同,叶宇剑团队的工作就是在这复杂的多主体利益博弈中提供多方共赢的协调措施。 

叶宇剑也积极与其他专业开展合作研究,例如电气工程专业与交通专业的耦合。他提到一个贴近生活的例子:当前人们购买了大量电动汽车,产生了显著的充电需求,而电力和交通设施的承载力是有限的。为了保障用户充电需求,就需要在充电站、换电站的选址,以及充电电价、换电套餐等层面充分考虑用户心理、出行规律等因素,解决好数据处理、高维决策、信息安全等技术难题。该例子突出彰显出我们当前研究中信息物理社会多因素融合的特点,因此他十分赞同学科交叉融合,本人也积极推动着电力学科与人工智能、自动化、经济管理等专业的发展合作,体现出年轻一代科研者前瞻进步的目光与孜孜以求的专业追求。

涉水渡河 引领前行 

回国之后的叶宇剑不仅继续潜心钻研学问,还有了自己的新角色:班主任。叶宇剑在感到兴奋的同时也有些紧张和不安。他不知道自己是否有能力成为一个好的班主任。随着时间的推移,他慢慢地适应了这个新身份,与学生建立联系,了解他们的需求和问题,并尽力解决。他还联系其他优秀班主任,以了解如何更好地管理班级并帮助学生。在这个过程中,他不仅带出了优秀的学生,而且在良好的师生关系中给学生们传授经验,与他们一同成长。 

“我的基本理念是希望能让我的学生赢在起跑线上。”叶宇剑是班主任,同时也是导师,在学生学习方案内的课程时会特别去关注学生的学习过程,并在一对一的交流中,有针对地建议、引导,给学生个性化的解决思路,让学生在大学学习的开始便打下良好基础。2021-2022学年,叶宇剑老师累计参加班级(线上+线下)活动/会议12次,与学生(线下+线上)共交流谈心 90余/人次,平均为每名同学提供个性化辅导3次以上,对重点关注同学采取日常高频联系,并与个别学生的家长保持交流畅通。同时,叶宇剑还会根据学生的兴趣方向,去建议他们学习相关的课程,引导学生做出更明确高效的学习计划。 

叶宇剑在培养学生的过程中不是采用说教的方式,而是引导学生大胆去探索、实践、体验。他的学生钱思琪说:“感觉叶老师从不对我们进行说教,他会让我们思考并意识到学习对自己的意义,他还经常鼓励我们要自主学习。”叶宇剑从主题班会、专业介绍讲座和谈心谈话等方面开展工作,累计为G22212班同学开展主题讲座1次,邀请优秀研究生、大四本科生来九龙湖校区做专题报告2次,开展国内外专业介绍讲座2次。同时,他还会组织多项学生活动,寓教于乐,让学生在活动中有所领悟。他的学生胡灏说:“在生活上,老师也与我们走得很近。班里很多同学在QQ群里聊天的时候习惯叫叶老师‘叶哥’,班里组织踏青轰趴等活动的时候叶老师也会抽空与我们一起,会帮我们报销路费和餐费,缓解班费上的压力。在短暂的娱乐中他也可以和我们在游戏上简单过招,就像一位与我们同龄的学长一样,在日常相处中教会我们很多东西。” 

经过 2021-2022学年一年的努力,G22212班平均绩点为3.02,绩点3.0以上15人,学院前10共4人(含学院第一);三好学生标兵1人(大类共2人)、优秀学生干部1人(学院共2人)、三好学生1人、国家奖学金2人(学院共3人)、国家励志奖学金1人。G22212团支部获得2021-2022学年磐石计划第一期结项一等奖,G22212班获得心理主题班会校级二等奖和院运会精神文明奖等集体荣誉。 

风起鹏举 与君共勉 

总结了自己求学和带班的经验,叶宇剑认为当代青年最应具备的品质是时间管理和抗压能力。 

回国之后,叶宇剑觉得一个十分巨大的改变就是如何获取信息。他以微文为例说明。他在国外时收集信息的渠道很匮乏,而回国之后各式各样的微文则为他很好地提供了各行各业的即时信息。但他很快发现许多人并没有充分地运用这种优势,反而在信息的海洋里迷失了自我。他说:“这就涉及一个信息收集与时间管理的问题。”如何有效地获取并整合铺天盖地的信息?如何依据信息合理地规划自己的时间?这些都是人们亟需思考的问题,也是叶宇剑提出的青年人的重要素养之一。“现在的人必须得是多线程型,”他说,“得有能力同时推进多项工作,做科研尤其如此。” 

抗压能力,是叶宇剑不断进步的又一法宝。最使叶宇剑印象深刻的大概要数他曾做过的两场治疗视网膜脱落的手术。“当时我很害怕,医生说不排除彻底失明的可能。干我们这行的要是眼睛不能看电脑,那真是什么也干不了了。”那是他从博士毕业的第一年,青年才俊,前途正好,却面临告别整个行业的危机。叶宇剑怀着忐忑的心情接受了第一次手术,谁料由于手术并不成功,不久之后视网膜竟然又一次脱落,他不得已再次躺上了手术台。所幸,第二次手术之后他的眼睛状况一直良好且稳定。叶宇剑笑着说:“那件事之后我就觉得心理素质真的好了很多,毕竟眼睛都要看不见了,没什么比那些更让人害怕的。” 

压力一直伴随着叶宇剑的成长,同时也敦促他不断挑战自我,取得一个又一个新成就。叶宇剑说:“良好的抗压能力是现代青年的必备素养。”如何提高抗压能力,他强调了一个词:正反馈。他说:“获得正反馈是很重要的,它会给你逆境中坚持的信心。”同时,叶宇剑也谈到了现下的焦点话题:内卷。他一针见血地指出:“内卷,不是和别人卷,而是和自己卷,看看自己是不是比昨天的自己更好,是不是达到了自己的期待、目标。这样的内卷就会是一种良性的内卷,压力才会被转化成动力。”叶宇剑的观点是他一直坚守的人生信条,亦是对现在焦虑、迷茫的青年的一种指引。 

叶宇剑在漫长的求学旅程中努力将自己的兴趣、职业和事业与国家需求相结合,找到内心向往的人生道路,以无穷的耐心与韧性打磨自身的能力,终于能够在自己深耕多年的领域作出贡献。面对未来,具有时间管理智慧和坚强抗压能力的叶宇剑拥有无穷的青年力量。这种力量不仅属于他自己,也属于他周边的年轻一代。

 

叶宇剑 博士,国家青年高层次人才,副研究员、博士生导师,IEEE高级会员,中国电工技术学会高级会员。主要研究方向包括电力市场建模与分析,人工智能在电力及能源系统的应用,低碳城市能源-交通-信息互联网的建模、优化与控制等国际前沿热点课题。现主持国家青年高层次人才项目、国家自然科学基金青年项目等多项研究,被评为2022年东南大学优秀班主任标兵(电气工程学院160212班),2022年东南大学电气工程学院优秀本科大类导师。


来源:《东南大学报》