从人类进入电气时代开始，为了让电更好地为人类服务，百余年来，无数专家学者投身于电气科学或工程方向研究。中国工程院院士、湖南大学电气与信息工程学院教授罗安就是其中一位。发明大功率电力电子冶金特种电源系统关键技术，突破多种电能变换关键技术，攻克高压混合有源电力滤波器（HAPF）核心技术……在电能变换与控制领域，罗安带领着他的科研团队，勇攀科技高峰，以一个又一个电气“智造”，破局外国技术垄断，为中国制造提供了有力的科学支撑。

    助力中国高品质特殊钢

    高品质特殊钢是保障国家重大工程建设，提升装备制造水平，实现节能减排的重要基石。长期以来，我国钢产量虽稳居世界第一，但高品质特殊钢大量依赖进口。海底石油输送所需的无缝钢管、高速列车所需的耐磨轮轨与车轴等高品质特殊钢生产受制于人。究其原因，是连铸过程生产高品质特殊的关键设备——电磁搅拌系统技术及其装备长期被国外垄断。

    上世纪90年代末，我国加入WTO，钢铁工业面临着生死攸关的困境：我国钢铁品种较单一，附加值较低，产品质量缺乏竞争力。因此，如何提高特殊钢的品质与成品率成为钢铁企业关心的头等大事。

    危机就是机遇。2003年，罗安带领团队，对电磁搅拌系统打响了一轮“攻坚战”。他带领团队多次深入现场考察，反复实验测试，潜心分析并建立了钢水搅拌磁场、流场和温度场的多场耦合模型，发明了电磁搅拌两相电源拓扑结构及大电流快速跟踪控制方法，使大电流换相时间缩短了50%，连铸钢水有效搅拌次数增加了10%，实现了连铸钢水正反向快速电磁搅拌。

    他带领团队研制出的整体式克莱姆环形绕组无齿槽电磁搅拌辊结构、磁屏蔽磁场定向控制、多电源同步控制技术，解决了电磁搅拌辊漏磁、搅拌力相互抵消的国际难题。

    2006年，罗安团队首创兆瓦级方圆坯电磁搅拌电源系统，填补了国内空白。2014年，研制出世界首套2.8m宽、350mm厚辊式板坯电磁搅拌系统在南京钢铁成功投运。这意味着我国不仅从根本上打破了国外电磁搅拌电源系统的束缚，更成为了该领域的“排头兵”。

    “松绑”高品质超薄铜箔生产

    不久前，安徽铜冠铜箔有限公司年产3万吨的高档超薄铜箔生产线投产，一时间颇受瞩目。

    电解铜箔是我国集成电路、航空航天、通讯器材、锂电池、屏蔽电缆等所需的关键材料。在当今高速发展的电子信息产业中，电解铜箔被称为电子产品信号与电力传输、沟通的“神经网络”。大到神舟飞船、太空空间站，小至数码相机、智能手机，都少不了电解铜箔。

    生产高效高质的超薄铜箔，大电流电解电源是关键装备，它对电流纹波、稳定性、功耗等技术指标要求极高，电源输出电流的微小波动会引起铜离子吸附不均匀，使铜箔出现褶皱、粗糙、铜裂等现象，影响铜箔品质和成品率。

    江铜集团2005年首次引进了美国DYNAPOWER公司晶闸管整流铜箔电解电源，但该类电源存在电流纹波大、能耗高的弊端，使生产的超薄铜箔成品率低、成本高。我国高档超薄铜箔大量依赖进口。

    为改变这种受制于人的状况，罗安再次把自己带领着的科研团队和国家需求捆绑在一起。在反复思考、探索实验后，罗安发现，晶闸管整流电源输出脉动电流的固有缺陷是导致电流波动大和电耗高的根本原因。沿着这一思路，罗安发明了脉冲宽度调制全控高频整流电解电源技术，从本质上突破了大电流、低纹波和低功耗电解电源的技术难题。与国际领先的美国DYNAPOWER公司产品相比，罗安团队研制的电源电耗降低了12%。

    守护企业配电网电能质量

    武汉钢铁集团配电变压器起火、广西平果铝厂电容器爆炸……导致这些供电事故的罪魁祸首是谐波，一种整数倍于工频50赫兹的高频电流，简言之就是不合格的电能质量。

    事实上，看似遥远陌生的谐波就时刻“潜伏”在我们身边：谐波不仅污染配电网电能质量，严重影响电力能耗准确测量，而且对电力系统和用户的用电设备产生重大危害，甚至引发重大供电故障或烧毁设备。

    企业配电网谐波污染严重影响企业安全生产和产品质量。罗安举了个常见的例子：本来大家都用纯净水，但是因为个别用户有污染源，纯净水经过这些用户后成了废水排出，并流入水库，受影响的就是整个用户群。

    在了解到企业的这一难题后，罗安认识到，如果能成功解决这个难题，将对国家、社会和企业的发展产生巨大的价值。

    怀着对专业的热爱和对国家电力发展的深切关注，他组建精干团队投身谐波治理。记不清有多少个不眠之夜，他们奉献给一个又一个设备的调试；记不清有多少个假日，他们陪伴在数据和仪器的旁边。功夫不负有心人，在不断思考和实验之后，他提出了高压混合型有源滤波拓扑结构，巧妙地利用基波串联谐振降低了有源滤波部分的成本和功耗，发明出谐波分频控制和相角补偿方法，提高了混合型有源滤波器的谐波补偿精度。目前，产品已成功推广应用于冶金、化工等60多家企业中，为企业的谐波治理提供了一条大面积推广的新道路。