飞机降落之后，发动机已经停止工作，但是飞机上的电子设备仍在运行，如何为功率大、精度要求高的机载设备供电？这就必须将电网中的电能通过特种电源进行转换。然而，我国大功率电源技术在跟踪精度、稳定度、低纹波、高效节能等方面无法满足加速器、飞机、电力系统等领域的使用要求。

西安交大电气学院杨旭教授研究团队与合作单位经过10余年科研攻关，成功研发出“大功率特种电源多时间尺度精确控制技术”，前不久该项目荣获2015年度国家科学技术进步二等奖。

艰苦攻关打破国外垄断

传统电源体积大、损耗大、效率低，性能差、电流不稳定、损害电池寿命，而且不能满足粒子加速器、飞机、电力系统等领域的使用要求。

从1998年起，项目团队王兆安教授、卓放教授、裴云庆教授等经10余年科研攻关，在大功率特种电源的数字控制系统建模、多频段优化控制等基础理论方面取得了长足进展，在纳秒分辨率错相串并联、微秒级延时压缩、秒级扰动抑制等关键技术上取得了突破，研制出多个系列的产品，取得了显著的经济和社会效益。

2006年，上海应用物理所对特种电源提出了更高的要求：电流波动不能超过供电电流的十万分之二（20ppm），当时国际做到最好的也只是40ppm。当年暑假，项目团队挑战高难度，连续工作两个月，找到了行之有效的解决途径，破解了技术难题，获得了上海应用物理研究所以及国际专家的认可，提高了我国加速器磁铁用特种电源技术指标和加速器束流精度水平。

如今，项目成果应用于我国在建和在运行的3个大型加速器和1个大型受控核聚变装置，并推广应用到民航飞机地面电源、电力操作电源、电化学电源、光伏并网逆变及微网逆变电源等，部分产品销往国外，经济效益累计达55亿元，为我国科研、航空、电力、电化学工业等领域打破国外垄断、实现技术超越和经济发展作出了重要贡献。

校企合作产学研结合树典范

“这个研究项目顺利进行，是校企紧密合作、优势互补、协同创新的结果。”河南许继电气股份有限公司负责人于文斌感慨不已：“没想到，1998年一次博览会上的面谈竟促成了长达18年的合作关系。”他告诉记者，从1998年开始，河南许继电气股份有限公司就与西安交大电气学院科研团队牵手，一直保持着紧密合作的关系，优势互补，共同完成了这一项目。于文斌认为，对许继电气来说，跟交大合作最大的收获不是产品、技术，而是团队的成长。正是在这样的合作下，许继电气产业化优势持续增长，设备制造能力先进，市场能力不断增强。

“校企合作最重要的就是要定位、分工明确，合作中学校做学校擅长的事情，企业做企业擅长的事情，优势互补。”另一合作伙伴——西安爱科赛博电气股份有限公司总经理白小青深有体会：“高校为企业提供关键技术，解决技术难点；产品开发，工程项目实施，企业更具优势。”

杨旭教授说，通过合作，许多核心技术取得突破，疑难问题得到解决，双方一起参加了很多国家大科学工程。这次获奖的两个领域高性能加速器电源、飞机地面电源，都是校企长期合作发展的结果。企业核心竞争力得到了增强，而学校则可以更好地把科研成果产业化，实现了双赢。

助力世界最大粒子加速器建造

“大功率特种电源多时间尺度精确控制技术”研发过程中，西安交大十多位教师、100多位电气学子都曾为此付出过艰辛的劳动。

2008年，项目团队在上海现场做加速器电源调试，发现一个“诡异”的问题：电源每到早晨8点左右就会出现明显的波动，影响加速器的运行。科研团队进行了大量的数据分析和对比研究，迟迟找不到原因。正当大家一筹莫展的时候，一位老师提出，8点钟有什么特殊的呢？正好是上班时间。大家上班进入电源大厅，大厅门就会断断续续被打开，外面的冷空气就会进来，从而导致电源的运行温度发生波动。最后经过反复查找，确定了对环境温度敏感的元件，替换后成功解决了问题。

2015年10月，中科院高能物理研究所宣布中国将于2020年至2025年间开始建造世界上最大的粒子加速器，至少将比由“欧洲核子研究中心（cern）”建造的目前全球最大加速器的强子对撞机lhc（长27公里）还要大上两倍。特种电源问题的解决，无疑会对粒子加速器的建设铺平道路，为基础科学研究奠定基础。“技术要求不断提高，科学技术的进步永远没有终点，我们仍要努力向前。”杨旭教授表示。

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