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大型化工企业的装置一般都是24小时连续运行，要做检测就只能等到厂里大修的时候。第一次去安装在线检测装置便是夏天。安装现场调试一次需要花去2到3个月的时间，徐德鸿与同去的浙江大学教授们在那一住就是几个月，在高达40多度的配电间里持续工作。
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在线故障诊断最重要的技术指标，也是最难攻克的便是故障的快速识别和精确快速的算法，浙江大学为该大型企业研制的大功率的电力电子装置的故障自动诊断系统中，这两点都做到了。在短短的时间里，徐德鸿与课题组成员研制的实时电力电子系统故障检测诊断系统找出了该厂电力电子设备中长期找不到的隐患，在别人眼中“不可能做到的事”，在徐德鸿手中变成了可能，也取得了对方的信任。此后，徐德鸿又多次承担了电力电子装置故障诊断项目。浙江大学的电力电子装置的故障自动诊断系统在同行中产生了很大的影响，被业内人士认为是“填补了国内电力电子在线监控的空白”，实现了产业化应用，取得了显著的经济效益。此后，徐德鸿还将这些成果集结成册，出版了国内第一本电力电子装置故障诊断的专著《电力电子装置故障自动诊断》。
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在全球范围内能源日益短缺的背景下，实现人类对风能、太阳能等可再生新能源的利用一直是科学家所希求的。时下，利用风力、太阳能发电已经不是问题，但是不论是风能还是太阳能发出的电能都是不稳定的，如何得到持续、稳定的电能？
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打造一个高效的储能系统将使这一难题得到最终解决。由浙江大学、华中科技大学、中科院等离子所、西北有色院联合研制的国内首台直冷式高温超导储能系统，仿若一个蓄水池，能将不连续、波动电能储存起来，经过调节，将稳定的能量输送到电力系统。
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超导储能已成为近年来国内学术界的一个热点研究课题，而徐德鸿早在1995年到日本东京大学做访问研究时，便已经预见到了该技术的重要性和影响力，提出了一种适合超导储能系统新型功率变流器模块方阵的概念。回国后，又得到教育部优秀年轻教师基金、教育部高等学校骨干教师资助计划、国家863项目的支持，在国内较早地开展了储能技术的基础研究，并追踪该方向的进展十余年。目前，储能研究也已成为学科的一个新的生长点。
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“通过该储能系统，电能的损耗几乎是零。”徐德鸿教授负责了该系统中的关键核心技术——高效率的大功率变换技术，他介绍了高温超导储能系统的基本原理：用超导材料绕成一个储能电感元件，再辅以功率变流装置实现对储能电感元件的控制。目前，徐德鸿已经自主设计和制造完成了关键的高效率大功率变换装置，这一标志性的成果也吸引了多家企业和研究机构。“该储能系统特点是可以实现高效率、快速调节电能储存和释放，可用于任何需要储能的地方。这项技术，未来有望与再生能源配合，消除太阳能、风能等新能源广泛应用的技术瓶颈。”超导储能系统也顺应了当前我国对能源的迫切需求，徐德鸿表示，最大的希望是能在国内建立起该领域的具有国际水准的研究平台。
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最近，徐德鸿又带领学科的老师和同学在国内率先研制成功了大功率质子交换膜燃料电池发电系统，取得了多项发明专利。2006年12月，徐德鸿收到了来自IEEE电力电子学会的贺信，他被选为IEEE电力电子学会执行委员会委员，这是第一位中国人担任该职务。如今，徐德鸿正带领学科老师和同学探索电力电子技术的新天地。
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应用电力电子技术让材料改头换面
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2006年11月8日，站在领奖台上的浙江大学电气学院何湘宁教授的心情非常不平静。鉴于他和他的研究小组与当地的一家企业合作开发了国内功率最大的用于塑料薄膜处理的等离子体放电电晕处理机技术——塑料薄膜加工等离子体放电装置，江苏省启东市市委、市政府授予他“英才奖”，这是该市多年来首次为有杰出贡献的外地人士授“英才奖”。作为一名工科的大学教授，与企业合作、为地方服务的事做得并不少，也获过各种各样的奖励，却是第一次以这种形式获得别人的肯定。他说：“我因一些份内的工作而获得了当地政府的认可，这是一份信任，更是一种压力和动力，使我更体会到科研道路上的责任重大。”
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2000年，江苏省启东市一家企业的老总因为有机薄膜处理加工新产品技术上的难题慕名来到了浙江大学，找到了何湘宁教授。此前，他们想尽了办法，也找了不少合作伙伴，却依然未能解决存在的问题。找到何湘宁教授后，老总说的一句话是：“如果连你们也做不好的话，那我们就想彻底放弃了。”
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在此之前，何湘宁教授一直从事电力电子技术及其应用方面的研究工作，包括飞机电源、不间断电源、工业特种电源等，科研工作涉及到材料工程和环境工程这些领域并不多。电力电子技术不但在改造传统产业和建立新兴现代化产业中有重大作用，而且在新型材料的形成、制备和改性上也有被广泛应用的前景，有机材料的电晕处理技术就是其中之一，它能够用来增强材料对油墨和胶水的粘合力。更重要的是，这一处理技术不产生污染，对环境友好。由于电晕处理技术过程中是通过产生高压电场，形成等离子体放电，并作用于材料上，因而属于电力电子、等离子体物理和有机材料等学科交叉的前沿课题。
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要研究开发一种工业界切实可行的、高效的电晕处理机，首先要解决其关键技术之一——高频高压等离子体放电的供电电源。虽然研究特种电源是何湘宁的专长，但刚开始研究这一技术的时候还是非常困难，没有太多可借鉴的技术，只拿回一台该企业当时生产的已经严重线路老化的小功率装置，可供研究琢磨。技术的要求也很高，“不仅电压等级高、功率大，又要用高频方式，更主要是处理的塑料材料我们并不熟悉。”所以打从项目一开始，何湘宁便又开始新的学习过程，除了看一些相关的物理、材料学科的书和资料，还须经常请教相关物理专业、材料专业的专家，不仅如此，他还要求自己的学生去听材料系的课，并邀请物理专业、材料专业的教授参加他的博士生的毕业论文答辩会。他认为这对研究工作产生新思想、新火花极有作用。
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一开始的进展并不顺利。何湘宁说：“有时已经基本上将产品做成了，装置也没有任何问题，可是薄膜处理的效果却不尽如人意。”因此必须重新考虑方案，一切设计似乎又得重来。
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究竟是哪里出了问题？为什么达不到性能指标？国外有产品但是技术封锁了，何湘宁和他的课题研究小组只能参考国外很简单的产品说明书，从公开的技术参数与指标上去琢磨，根据理解来做研究。不断地改变控制参数、建新模型，反复计算、分析，大量的实验，测量，现象观察……那段时间，何湘宁与他的研究小组的师生们就尝试用各种不同的方法、手段、工艺、技术等等。“开发8kW和10kW的产品时最困难，以后逐步积累了经验，虽然在功率扩大过程中也还碰到不少新的问题，但是我们解决起来也相对有了很好的办法。”
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功夫不负有心人，不久，以何湘宁教授为首的研究小组根据工业界塑料薄膜处理的要求研制开发了不同功率等级的等离子体放电高频高压电源产品，可以针对用户不同的要求用不同的控制方法去实现。这一技术通过企业实现了35kW以下功率等级高频高压等离子体放电电源系统的产业化，获得产值近5000万元。同时，开发的12kV／56kW／20kHz塑料薄膜加工等离子体放电电源系统装置是当前国内功率最大的塑料薄膜加工等离子体放电高频高压电源产品。何湘宁说：“这是我们研究小组师生共同完成的成果，是集体努力工作取得的成就。”
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虽然项目已经完成，但是在学术上的探索却并未停止，“找出电晕处理过程中材料特性的电气表征和内部作用机理的关系是目前我们与材料学、物理学研究者们共同面临的问题，也是我们下一步的主要研究内容和方向。如果能找到引起材料特性和形状改变的电气作用参数的规律，就可以使薄膜处理的控制更简单有效，并可将该技术逐步拓展用于无机材料的处理和改性。”这对于电力电子、材料工程、等离子体物理等学科，尤其是相关工程应用领域都具有重大意义。
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为建立我国电力电子系统集成标准而努力
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电力电子及电力传动学科是浙江大学的少数几个“五星级学科”之一，设有硕士点、博士点、全国重点学科，还拥有国内唯一的电力电子专业实验室和电力电子应用技术国家工程研究中心。学科已迈入研究、中试、生产一条龙的良性循环模式，其中，1996年9月批准建立的国内高校唯一的电力电子国家工程研究中心，以学科为龙头，联合国内外有关高校、企业集团和科研院所，已经成为将原创性的科研成果及时转化为现实生产力的重要通道。自建立以来，中心紧紧跟踪国际发展，已经逐步形成了感应加热、中小功率电力电子变流技术、高压大功率变流技术、照明技术及电磁兼容等各具特色的几大研究方向。
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工程中心负责人之一、资深教授钱照明参与了中心的整体规划和筹建，“这些研究方向都是逐步发展起来的”。他透露了中心快速成长和稳定发展的秘诀，就是“抓住机遇，锲而不舍，并力求做得最好”。
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无论是电力、机械、矿冶、交通、化工、轻纺等传统产业，还是通信、激光、机器人、环保、原子能、航天等高技术产业，都迫切需要提供高质量的电能，特别是要求节能。而电力电子则是将各种能源高效率地变换成高质量电能和节能的重要手段，它已经成为弱电控制与强电运行之间，信息技术与先进制造技术之间，传统产业实现自动化、智能化、节能化、机电一体化之间的桥梁。电力电子的突出特点是高效、节能、省材，所以电力电子是我国国民经济的重要基础技术。基于上述情况，上自航天、核物理、环保、现代化武器等高技术应用领域，下至照明、家电等量大面广的与人民日常生活密切相关的应用领域，电力电子产品无所不在，它已成为新世纪应用最广泛的关键共性技术之一。但是，现今的电力电子装置都是建立在分立元件、器件基础之上的，均是按用户的不同用途和要求进行特殊设计，往往研制周期长、成本高，限制了电力电子产品生产成本的进一步降低，影响产品可靠性的进一步提高，同时也限制了工业生产过程实现全面自动化的发展速度。解决这一问题的途径就是进行电力电子系统集成。
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钱照明介绍说，为实现电力电子系统的集成，近年来他们已经开始着手进行标准智能模块及控制模块的研究工作，作为牵头单位承担了国家自然科学基金重点项目“电力电子集成理论与若干关键技术的研究”及浙江省自然科学基金重点项目“功率集成系统（PSOC）设计方法学及相关技术研究”等科研课题，在电源管理芯片的设计及软芯核开发积累方面也进行了探索并取得了可喜成果，根据电力电子系统集成的要求，研究开发了一些电力电子专用控制芯片。“争取在10年左右的时间里使本学科具有较强的系统级芯片设计，标准电力电子变流器和电力电子集成系统的设计能力。”这一研究也一直走在国内前列，并与国际水平接轨，研究成果有力地推动了国内这一方向的工作。
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（作者：傅炜琳）
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参考文献
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1．风景．金色的“青少年”更加灿烂的明天——浙江大学电力电子学科掠影，今日求是园，1992-2，总第9期，p20—21．
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2．林清．孜孜耕耘步步创新——访浙江大学电力电子技术学科学术带头人、中国工程院院士汪槱生教授，浙江大学报，1998-11-10．
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