美国伊利诺伊理工大学2019年6月交流总结张成绮

发布日期:2021-01-04

安得广厦千万间,大辟天下寒士俱欢颜

——电气1610张成绮赴美交流总结

   大家好,我是电气1610班的张成绮。我刚刚结束了去往美国伊利诺伊理工大学交流的9个月回到华电,这里和大家分享一下自己整个交流申请以及在美国的体验和感受。

Figure 1 在学校的樱花树下

   首先,我在大二下学期决定大三学年出国交流是很冒险的。大家都知道华电电气专业大三的专业课程很紧张,很多人觉得出国交流如果学分不能完全转换,就会涉及到回国补课重修等一系列问题。当时我也有考虑这个问题,但还是决定出国交流。一来是自己天生不安分,对美国充满好奇想去体验感受一番,二来也期望着能通过自己在美国的交流经历结识卓越的导师,如果能获得教授的推荐信那么对未来继续申请国外大学研究生很有帮助,三来国家留学基金委和美国的学校都提供了奖学金资助,生活上不会有太大压力。最重要的一点是,华电和国家都鼓励我们走出去,学习知识,回报祖国,为国家电力事业的创新和发展做贡献。

   有失必有得,有得必有失,我认为自己把这段经历利用得很好,我总共修了十门课程,其中两门研究生课。小组合作完成过40页的美国电力市场研究课题报告,独立建立过虚拟同步电机控制模型,美国电力系统潮流计算的相关软件(PSSE, Power Word)用得得心应手,最后拿到了10个A的成绩。这九个月对我来说的实践价值胜过之前十几年的学习,接下来给大家具体讲讲美国学校的学习模式。

Figure 2 美国PJM 电力市场的能源组成

   总体来说美国的学习更重视实践,校内课程和实际工作密切相关。别看实验在美国只有一个学分,这一个学分可意味着每周多做两个半小时的实验和一篇六七页的纯原创实验报告。日常的作业里也总是或多或少包含着对学生操作能力的检验,让我印象最深的就是有一次信号课的作业是让我们用Matlab对一段有杂音的贝多芬的《命运》演奏滤波。上升到研究生和本科生过渡的4级学科,一般情况下老师都会给特定的project,让我们自己去做一个研究调查或者仿真,并且会特地安排一节课让我们上台演讲做报告,比如电力系统这门课的project就是给我们每个人一个特定的电力系统分析运行状态,调试解决存在的种种问题。研究生的课程就更加注重自己课后的研究了,我初生牛犊不怕虎,第二学期选修了钟庆昌教授的一门研究生课,没有考试没有作业,一学期4个project算总分。

Figure 3 七个母线的电力系统潮流计算

   别看国外一节课时间没有国内长,一学期的课程也没有国内多,课后需要我们自己读许多文献,做许多仿真实践,学业压力并不比国内轻。不过,这种学习模式给了我很大的快乐,特别是在自己经过无数次调试终于得到理论结果,更深入地理解了理论模型,甚至有了新的探索发现之后。在这段时间里动手操作能力和仿真软件应用能力的提高也让我感到受益匪浅,而从上台腿软说话结结巴巴到流利自信地给大家讲述我的project,我的口语也好了很多。

Figure 4 数字电路模型

   在国内的时候,作业有答案,考试靠刷题,但是在国外的学习就只能完全靠自己了。手写的作业题目没有答案自然是要自己写的,仿真操作题图形出不来就是出不来,而project根本就没有标准答案,精彩之处就在于每个人有每个人不同的模型和操作过程,结论不同,收获的感受也不同,各种各样的方法和新发现层出不穷,正是project的意义所在,对我来说这种多姿多彩比一成不变的刷题写作业还有千篇一律的实验报告有趣多了。

Figure 5 虚拟同步电机的控制框图

   学习实在有问题了也不怕,每学期开学教授都会给大家自己的办公时间和联系方式,想见教授或者有困惑就发邮件,教授看到是学生发邮件总是很快回复并给出解答。教授也总是乐于和学生们互动交流,不仅会和你聊学习,还会给你提供很多未来工作或是深入学习方面的指导。我对钟庆昌教授的课程以及研究方向都很有热情和兴趣,也用自己的优秀表现让他认可了我的努力,获得了一封未来申请研究生的推荐信。

Figure 6 结课后我们的合影

   我的生活就比较单调了,主要就是学习买菜做饭和健身,偶尔看剧出门逛街逛公园,好在这些都是我喜爱的。我几乎每顿饭都是自己做,也不怕麻烦自己去和美国公寓联系租房。厨艺得到提高的同时我坚持健身,体脂率保持在19%。虽然听起来麻烦些,但结果让人满意,吃得满足,练得有劲,住得舒心。单调也是种纯粹,让人更注重自身的兴趣和体验。

Figure 7 韩式酱香小排,我最得意的作品

   成绩上美国的同学不如我,但勇气和想法上,我在他们面前自愧不如。记得有次上课老师问多少人想自己当老板开公司,班里大概百分之八十的同学都骄傲地举起了手。美国同学也很爱问问题,而且不懂就一直追着问,所问问题的点也总是出人意料。听完这学期的报告演讲,我发现同样是一个题目的project,同班的西班牙同学甚至敢对老师给的参数以及题目条件提出质疑并进行改进。

Figure 8 电容型逆变器控制电路

   利用寒假和春假,我去了纽约,奥兰多和拉斯维加斯,感受了世界经济中心的繁华,南部度假胜地的欢乐和雄伟壮丽的自然景观。值得我深思的是,纽约作为金融城市也充满着热情和活力,艺术文化氛围浓厚,奥兰多的酒店和游乐园都让人感叹把“服务”二字做到了极致,而在克莱拉多平原的旅程中我向当地印第安人学到了对自然的敬畏与感激。

Figure 9奥兰多迪士尼的阿凡达世界

   学期的最后,我终于鼓起勇气用中文问了钟教授一个放肆的问题,我问:“在您的课上我学到了这么多高级的电力系统控制方法,然而在我和国内同学的交流中我了解到现在大多数的电力系统还是在用PI控制,用不到那些高级控制系统,那么我学您的课到底有什么用?“钟庆昌导师回答我说:”因为目前没有这么大的需要,也没有那么多人会用,更没有那么多人愿意学。但是你看现在我们已经有了这么多的成就,发展是个循序渐进的过程,总有一天这些高级的控制方法会成为主流。只要你好好学,学得好,就不怕没有用处。“

Figure 10 Droop controller 控制虚拟同步电机

   就我自己的收获来讲,我鼓励同学们抓住机会鼓起勇气走出去看一看。作为华电学子,作为国家未来,我们的目标是成为卓越的工程师,是掌握最先进的技术,也是要有国际化的视野,有长远的眼光。许多人说电力行业现在已经太成熟了,但我在美国的交流期间却看到了它许多生机勃勃的新的活力与转变。

Figure 11 美国PJM电力市场的价格调控

   然而不得不提有出国交流想法的同学最大的顾虑,转学分问题。在美国我们的实验是直接包含在课程里的,而国内有些课程和实验就是分开的,所以回国后被告知很多实践课转不了的我确实受到了很大打击。付出的时间精力和思考绝对不少,学到的技术操作也都实实在在,实验分数也都尽自己努力达到最高,但是没有办法,这就是事实。我不能只说交流的经历有多棒而不提回国后所遇到的困境。

   不过,就像钟教授一直告诉我们的:There’s always kind of trade-off.”对于我来说,这些收获值得我所有的付出和受到的挫折。

   想起杜甫先生说:“安得广厦千万间,大辟天下寒士俱欢颜。“如今我们享受着学校给的良好学习条件,更有学校给的好机会出国学习交流,实在是幸运。比起现实的万间广厦,心里的风雨实则更需要坚实的屋顶,好让学子充满信心抬头挺胸地走出去,向世界展示我们的风采。

Figure 12美国国家大峡谷