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中国光伏产业人才培养现状与改革探析

太　阳　能第08期　总第352期2023年08月No.08　Total No.352Aug., 2023SOLAR ENERGY0 引言近年来，全球可再生能源产业在碳达峰、碳中和(下文简称为“双碳”)政策引导和市场需求的“双轮驱动”下快速发展。

中国以光伏发电为代表的可再生能源产业发展成效显著，装机规模稳居全球首位，发电量在全国所有能源总发电量中的占比稳步提升，发电成本快速下降，已基本进入平价无补贴发展的新阶段[1]。

为实现“双碳”这一宏大目标，中国可再生能源产业人才培育方式亟需改革。

2021年9月，中共中央、国务院出台了《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》，提出“建设碳达峰、碳中和人才体系，鼓励高等学校增设碳达峰、碳中和相关学科专业”[2]。

2022年4月，教育部印发《加强碳达峰碳中和高等教育人才培养体系建设工作方案》，提出实施打造高水平科技攻关平台、加快紧缺人才培养、促进传统专业转型升级、深化产教融合协同育人、深入开展改革试点、加强国际交流与合作等22项重点任务，来加强可再生能源产业的人才培养 [3]。

由于高校毕业生是中国可再生能源产业人才的重要组成部分，研究和分析高校光伏产业人才培养现状、存在问题和改革思路，对提升中国教育水平和产业化适配性，具有重要意义和参考价值。

光伏产业是可再生能源产业的主要组成部分，也是可再生能源产业人才培养的重点领域。

近年来，全球光伏发电新增装机规模持续扩大，未来将带动全球光伏人才需求高速增长。

根据国际可再生能源署(IRENA)分析，2021年全球光伏产业从业人员数量约为535万人，占全球可再生能源从业人员的32.6%。

按照21世纪全球温升限制1.5 ℃的要求估算，2021—2030年间光伏产业从业人员数量将保持高速增长，年均增长率预计达到13.7%，2030年全球光伏产业从业人员预计将达到1705万人；2030—2050年间光伏产业从业人员数量将基本饱和，年均增长率仅为0.7%，2050年光伏从业人员数量预收稿日期：2023-01-12基金项目：中国电子信息产业发展研究院项目“中国光伏人才发展状况研究”(XM202112221127041)通信作者：徐丰(1983—)，男，博士、副研究员，主要从事泛半导体产业方面的研究。

《南方能源建设》获得批准国际期刊刊名代码(CODEN)

２）在配电网层面上，高渗透率的ＤＧ接入后，对电能质量、短路电流等会带来一定的问题，建议对短路电流进行校核，ＤＧ渗透率一般不超过
７Ｏ％。 ຫໍສະໝຸດ Ｓｃｈｅｍｅ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ：ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＥｄｉｔｉｏｎ，２０１４，
ＨＥＫａｉ，ＣＡＯＷｅｉｇｕｏ，ＨＡＮＬｉｎｇｘｉａＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＤｉｓｔｉｂｒｕｔｅｄｏｗｅＰｒＧｒｉｄＩｎｌｕｆｅｎｃｅｎｄａＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｆＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＣｏｎｉｇｆｕｒａｔｉｏｎ
７３９ —７４４．
３）从经济上看，ＤＧ在现行能源价格及补贴机
制下面临着较大的生存压力，同时对电网的经营效益也将带来负面影响。应在燃料价格、电价机制、
电网经营等方面出台有利政策，积极支持ＤＧ的发
Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ［Ｃ］／／ｒｏＰｃｏｆＩＥＥＥＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇＳｏｃｉｅｔｙ
ＴｒｎｓａｍｉｓｓｉｏｎｎｄａＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，ＡｓｉａＰａｃｉｉｃ，２ｆ００２：

新能源发展现状及趋势论文范文

新能源发展现状及趋势论文范文目录一、内容概括 (2)（一）研究背景与意义 (2)（二）国内外研究现状综述 (3)（三）论文研究内容与方法 (4)（四）论文结构安排 (5)二、新能源概述 (7)（一）新能源的定义及分类 (8)（二）新能源的特点与发展历程 (9)（三）新能源在能源结构中的地位与作用 (11)三、新能源发展现状分析 (12)（一）全球新能源发展总体概况 (13)（二）主要国家和地区新能源发展现状对比分析 (14)（三）新能源产业技术创新与应用情况 (15)（四）新能源政策支持与基础设施建设情况 (17)（五）新能源市场发展现状与前景预测 (18)四、新能源发展趋势分析 (19)（一）新能源技术发展趋势 (21)（二）新能源产业布局与发展格局变化趋势 (22)（三）新能源市场发展趋势与机遇挑战 (23)（四）新能源政策调整与引导预期效果展望 (24)五、新能源发展面临的挑战与对策建议 (26)（一）新能源发展面临的主要挑战 (27)（二）加强新能源技术研发与创新的措施建议 (28)（三）优化新能源产业布局与区域协调发展的策略探讨 (30)（四）完善新能源政策体系与保障机制的思考 (31)（五）推动新能源与经济社会环境协调发展的路径选择 (32)六、结论与展望 (33)（一）研究成果总结与论点阐述 (35)（二）对新能源未来发展的展望与建议 (36)（三）研究的创新点与局限性分析 (38)一、内容概括随着全球能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严重，新能源发展已成为世界各国共同关注的焦点。

本文旨在分析新能源发展的现状及趋势，以期为我国新能源产业的发展提供有益的参考。

本文首先对新能源的概念进行了界定，明确了新能源是指能够替代传统化石能源的可再生能源，如太阳能、风能、水能、生物质能等。

从全球范围出发，分析了新能源发展的历史背景、政策支持和市场需求。

在此基础上，本文重点关注了新能源产业的发展现状，包括新能源技术的创新与突破、产业链的完善与整合以及市场竞争格局的形成。

化学进展投稿指南

《化学进展》投稿指南本人注册信息：用户名: chensir7806《化学进展》是由中国科学院基础科学局、化学部、文献情报中心和国家自然科学基金委员会化学科学部共同主办, 以刊登化学领域评论性综述文章为主的学术性期刊(月刊)。

本刊向广大化学工作者提供一个对当前重大领域或关键问题发表述评、提出意见和建议的园地，读者可从中了解化学和相关学科领域国内外研究动向、最新研究成果及发展趋势。

主要栏目有：综述与评论刊登对某一领域当前国内外研究工作的综述、评论和分析；专题论坛发表个人观点，评述该专题领域发展趋势，提出前瞻性和战略性论点；自然科学基金主要刊登国家自然科学基金重大重点项目介绍、杰出青年基金获得者介绍等；读者来信刊登读者针对有关化学的任何问题提出的个人意见和建议，也包括讨论研究成果和论文评介等。

希望稿件在选题和撰写方式等方面使从事不同领域研究的读者能够感到兴趣，并且理解所阐述的内容。

该刊可供化学化工及相关学科领域的科研、教学、管理人员和研究生、大学生阅读。

本刊欢迎投稿。

对来稿的具体要求如下：（1）希望撰写人结合本人的研究工作综合该领域国内外发展情况和最新研究成果，分析和评论存在的问题、出现的生长点、发展趋势，并提出本人观点和对该专题的科研工作的建议。

（2）稿件应有一定深度和广度，观点明确、内容翔实、论述有据、条理清晰、文字流畅、不涉及国家机密。

引用他人研究成果（包括正式出版的图、表）时，务请按《著作权法》有关规定指明其出处。

（3）本刊已被SCI-E 收录,请认真撰写中、英文摘要，摘要必须符合“拥有与论文同等量的主要信息”的原则；为了让国外读者了解文章内容，英文摘要以150－200个实词为宜，原则上不少于100个实词。

请提供3－8个中、英文关键词。

图题、表题用中英文，图表内文字全部用英文。

（4）稿件中的各种字母符号请在第一次出现时标明其文种、字体、大小写、上下标等。

化学分子式、结构式、反应式必须正规书写,请特别核对化学键与角标。

国内外新能源应用现状与发展前景

国内外新能源应用现状与发展前景姓名：丁仲侣院系：自动化院电气工程及其自动化专业班级：电气一班学号：1010190102指导老师：蔡卫峰摘要：在全球的电源结构中，传统化石燃料也仍然占据绝对主流地位，占全部发电量的60%以上。

一次能源的大量消耗导致全球能源短缺和气候恶化，已经成了迫在眉睫的全球性问题。

在巨大的环境压力下，全球积极开发应用新能源，在传统的火电、水电的基础上，大力发展核能、太阳能、风能等新能源发电。

与常规能源相比,新能源最大优势是地域分布比较均衡且资源量巨大,其资源量相比人类需求来说,可谓资源无限。

开发利用新能源有利于优化能源消费结构、保护生态环境、保障能源安全。

同时也是拉动内需、培育新的经济增长点、增加就业机会、促进经济和社会可持续发展的战略选择。

新能源大多存在能量密度低、资源分散等问题,难以在短时期内大规模替代化石能源,对其开发利用需要在技术、成本、管理等诸多方面做更大努力。

关键词：不可再生能源新能源发电技术开发利用现状发展态势研究热点发展前景与展望引言：本文将主要围绕21世纪中期的主要能源和人类如何最终解决能源问题做出探讨。

新能源与可再生能源．是指除常规化石能源和大中型水利发电、核裂变发电之外的太阳能、风能、生物质能、海洋能以及地热能等一次能源这些能源资源丰富、可以再生、清洁干净，是最有前景的替代能源．将成为未来世界能源的基石。

可再生能源具有清洁、环保、持续、长久的优势，成为人们应对能源短缺、气候变化与节能减排的重要选择之一，越来越受到世人的强烈关注。

联合国环境规划署2009年全球可持续能源投资趋势报告显示，尽管全球投资市场普遍疲软，但2008年全球可再生能源投资达1550亿美元，再创历史新高。

2008年全球可再生能源投资总额较2007年增长5％。

据专家预测：到本世纪50年代，新能源和可再生能源在全球能源消耗中的比例将达到50％。

从可持续发展看，人类当前主要依靠的化石能源终将耗竭，未来的主要能源只能依赖于可再生能源和受控核聚变能，对此，科技界已形成比较一致的共识。

不平衡电网下双dq坐标变换的M3C微分平坦控制策略

第28卷㊀第1期2024年1月㊀电㊀机㊀与㊀控㊀制㊀学㊀报Electri c ㊀Machines ㊀and ㊀Control㊀Vol.28No.1Jan.2024㊀㊀㊀㊀㊀㊀不平衡电网下双dq 坐标变换的M3C 微分平坦控制策略程启明,㊀杜婷伟,㊀赖宇生(上海电力大学自动化工程学院,上海200090)摘㊀要:针对目前模块化多电平矩阵变换器(M3C )研究中常用的双αβ坐标变换解耦不彻底㊁传统PID 控制方法效果差㊁不平衡工况研究少等问题,在分析拓扑结构和数学模型的基础上,采用双dq 坐标变换对电气量进行解耦,建立了M3C 的输入输出侧数学模型,分别对电压㊁电流进行正负序分离,并结合微分平坦理论,推导了输入侧㊁输出侧的微分平坦控制(DFC ),最后模拟了两种不平衡工况下的运行情况㊂仿真结果表明,与线性PID 控制相比,非线性的微分平坦控制提高了内环电流的跟踪速度和精度,更适用于非线性的M3C 系统㊂在电网平衡或电网出现不对称故障时,微分平坦控制下M3C 系统的动态稳定性与快速性更好,电能质量更高,电流谐波含量最多可以降低1.42%,能够更有效地抑制负序电流㊂关键词:海上风力发电;模块化多电平矩阵变换器;不平衡电网;双dq 坐标变换;微分平坦控制;PID 控制DOI :10.15938/j.emc.2024.01.005中图分类号:TM762文献标志码:A文章编号:1007-449X(2024)01-0049-12㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀收稿日期:2022-12-09基金项目:国家自然科学基金(62303301);上海市电站自动化技术重点实验室资助项目(13DZ2273800)作者简介:程启明(1965 ),男,博士,教授,研究方向为电力系统自动化㊁发电过程控制㊁先进控制及应用;杜婷伟(2000 ),女,硕士研究生,研究方向为新能源发电控制㊁海上风力发电控制;赖宇生(1996 ),男,硕士研究生,研究方向为新能源发电控制㊁电力电子控制㊂通信作者:杜婷伟Differential flatness control strategy of modular multilevel matrix converter based on double dq coordinate transformation underunbalanced grid conditionsCHENG Qiming,㊀DU Tingwei,㊀LAI Yusheng(College of Automation Engineering,Shanghai University of Electric Power,Shanghai 200090,China)Abstract :Aiming at the problems of incomplete decoupling of double αβcoordinate transformation com-monly used in modular multilevel matrix converter (M3C)research,on the basis of the analysis of topol-ogical structure and mathematical model,poor effect of traditional PID control method,and little research on unbalanced working conditions,etc.,double dq coordinate transformation was adopted to decouple the electrical quantity.The mathematical model of M3C s input and output side was established,the voltage and current were separated in positive and negative order,and the differential flatness control (DFC)of the input side and the output side was derived by combining the differential flatness theory.Finally,the operation under two unbalanced conditions was pared with linear PID control,the simula-tion results show that nonlinear differential flat control improves the tracking speed and accuracy of innerloop current,and is more suitable for nonlinear M3C system.When the power grid balance or asymmetricfault occurs,M3C system under differential flat control has better dynamic stability and rapidity,higher power quality,and can suppress negative sequence current more effectively.The current THD can be re-duced by up to1.42%.Keywords:offshore wind power;modular multilevel matrix converter;unbalanced grid;double dq coor-dinate transformation;differential flatness control;PID control0㊀引㊀言随着气候变暖㊁环境恶化等导致能源危机,新型清洁能源已成为了国家经济发展的方向之一[1-2]㊂其中海上风电由于具备稳定性强㊁可再生㊁受环境影响小等优势,极具开发前景㊂但如何将海上发电厂并入主电网正成为国内外海上风电领域的研究重点[3-4]㊂与常规的50Hz的高压交流输电[5]和高压直流输电[6]相比,50/3Hz的低频交流输电,又称分频传输系统,具有显著优势:可以提高交流海缆输电能力,只需一个AC/AC换流站,且设备投资成本少[7-9]㊂在现有的AC/AC变换设备中,模块化多电平矩阵变换器(modular multilevel matrix converter, M3C)[10]由Erickson R.和AI-Naseem O.于2001年提出,作为直接AC/AC变换器具有高电压㊁大容量的优点㊂M3C拓扑由9条桥臂构成,以3ˑ3矩阵形式排布,每条桥臂的电压㊁电流分量均包含两种不同频率的交流分量,存在强耦合现象,控制难度大㊂目前国内外学者已经对M3C的控制策略开展了一些研究,最为普遍应用的是基于双αβ0坐标变换的解耦控制方法㊂文献[11]的αβ0变换方法仅能将M3C的输入电流和输出电流解耦㊂文献[12-14]提出双αβ0变换,能将桥臂电流中的输入电流㊁输出电流和环流完全解耦,同时增加了两个对角维度的平衡控制,控制桥臂能量均衡分布㊂文献[15]将预测控制用于M3C中,然而M3C包含大量的状态变量,导致参数复杂㊁计算量庞大不具有实用性㊂文献[16-17]研究了双αβ0变换的非线性无源控制和微分平坦控制,系统跟踪速度有很大提升㊂尽管双αβ0变换被广泛采纳,但是这种控制方案也存在缺点,其被控量都是交流量,物理概念易混淆,且功率分量计算复杂㊂文献[18]提出了双dq坐标变换的方法,采用直流量作为内环被控量,但其采用的PID控制不仅调参复杂,而且是线性控制方法,作用在非线性的M3C上并不能使系统迅速稳定㊂到目前为止,采用双dq解耦方法的研究较少,并且其中未有文献考虑在发生不平衡故障时的非线性控制方案㊂非线性的微分平坦控制(differential flatness control,DFC)对系统稳定性的提升,超调量的降低等方面颇具优势,在电力电子领域和清洁能源领域已成为了研究热点[19-20]㊂与线性PID控制相比, DFC控制能使M3C系统稳定运行,避免因内外部扰动而发生动态特性变差的现象,提高内环电流的跟踪速度和精度㊂本文首次提出在不平衡电网下将微分平坦控制策略应用到基于双dq坐标变换的M3C控制中㊂首先给出M3C的拓扑结构与工作原理,建立M3C在双dq坐标变换下的数学模型,然后在输入侧与输出侧出现不对称故障时,将电压电流正负序分离,进一步运用微分平坦理论,设计输入侧㊁输出侧的DFC控制器㊂最后,在MATLAB/Simulink平台上建立两种不平衡工况,分别模拟DFC控制和传统PID控制,通过仿真验证在电网电压不平衡条件下,采用DFC控制能使系统稳定运行,且效果优于传统PID 控制㊂1㊀M3C的电路结构及数学模型M3C变换器的主电结构如图1所示㊂M3C以H全桥子模块(用SM表示,由T1~T44个IGBT和1个电容组成)为基本单元,等效电阻R㊁电感L以及n个子模块级联构成1个换流桥臂,共有9个桥臂,可分为3个子换流器㊂M3C的输入侧是低频三相交流电源,输出侧是工频三相交流电源㊂图1中:输入侧交流电压为u su㊁u sv㊁u sw,电流为i u㊁i v㊁i w;输出侧交流电压为u1a㊁u1b㊁u1c,电流为i a㊁i b㊁i c;桥臂电流为i xy,桥臂总电容电压为u c xy(x=u㊁v㊁w,y=a㊁b㊁c),u NO为共模电压㊂可以将每个桥臂的子模块视为受控电压源,得到图2所示的简化结构图㊂05电㊀机㊀与㊀控㊀制㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第28卷㊀图1㊀M3C 拓扑结构Fig.1㊀Topology ofM3C图2㊀M3C 的简化结构图Fig.2㊀Simplified structure diagram of M3C分析图2所示的输入侧㊁输出侧的电压㊁电流关系,由Kirchhoff 定律建立回路电压方程可得:u su =Ri uy +L d iuy d t +u uy +u 1y +u NO ;u sv =Ri vy +L d i vyd t +u vy +u 1y +u NO ;u sw =Ri wy +L d i wyd t+u wy +u 1y +u NO ㊂üþýïïïïïï(1)i a +i b +i c =0;i u +i v +i w =0㊂}(2)对式(1)进行αβ0坐标变换,可将两种频率分量解耦,得到3个子换流器的电压电流关系为:u s αu s βéëêêùûúú=R +L d d t ()i αa i βa éëêêùûúú+u αa u βa éëêêùûúú;u s αu s βéëêêùûúú=R +L d d t ()i αb i βb éëêêùûúú+u αb u βb éëêêùûúú;u s αu s βéëêêùûúú=R +L d d t ()i αc i βc éëêêùûúú+u αc u βc éëêêùûúú㊂üþýïïïïïïïï(3)u so u so u so éëêêêùûúúú=R +L d d t ()i oa i ob i oc éëêêêùûúúú+u oa u ob u oc éëêêêùûúúú+3u 1a u 1b u 1c éëêêêùûúúú+3u NO u NO u NO éëêêêùûúúú㊂(4)当输入输出系统三相对称时,可忽略零序分量,对式(4)进行第2次αβ0坐标变换可得0[]=R +Ld d t()i o αi b βéëêêùûúú+u o αu o βéëêêùûúú+3u 1αu 1βéëêêùûúú㊂(5)式(3)与式(5)为M3C 在αβ坐标系下的数学模型㊂其中:式(3)为输入侧电压㊁电流αβ分量,其频率仅与输入侧频率相同;式(5)为输出侧电压㊁电流αβ分量,其频率仅与输出侧频率相同㊂由此实现了桥臂电压电流的解耦㊂对式(3)㊁式(5)分别采用各自频率的dq 坐标变换,可得M3C 在双dq 坐标系下的数学模型为:u da u qa éëêêùûúú=u sd u sq éëêêùûúú-R +L d d t ()i da i qa éëêêùûúú-ωs L -i qa i da éëêêùûúú;u db u qb éëêêùûúú=u sd u sq éëêêùûúú-R +L d d t ()i db i qb éëêêùûúú-ωs L -i qb i db éëêêùûúú;u dc u qc éëêêùûúú=u sd u sq éëêêùûúú-R +L d d t ()i dc i qc éëêêùûúú-ωs L -i qc i dc éëêêùûúú;u od u oq éëêêùûúú=-3u 1d u 1q éëêêùûúú-R +L d d t ()i od i oq éëêêùûúú-ω1L -i oq i od éëêêùûúú㊂üþýïïïïïïïïïïïï(6)式中:ωs 表示输入侧频率;ω1表示输出侧频率㊂由M3C 换流器稳态工作时的对称性可知i da i qa éëêêùûúú=i db i qb éëêêùûúú=i dc i qc éëêêùûúú=13i sd i sq éëêêùûúú㊂(7)式中i sd ㊁i sq 分别为输入侧电流的d㊁q 分量㊂由坐标变换原理可得,桥臂电流在dq 坐标下的输出侧频率分量满足下式:i 1d i 1q éëêêùûúú=3i od i oq éëêêùûúú㊂(8)式中i 1d ㊁i 1q 分别为输出侧电流的d㊁q 分量㊂对输出侧电压d㊁q 分量进行逆坐标变换,可得桥臂电压的输出侧频率分量如下:u oau ob u oc éëêêêùûúúú=T αβ/abc T dq /αβ-1u od u oqéëêêùûúú㊂(9)式中T dq /αβ㊁T dq /αβ-1为输出侧的逆坐标变换矩阵㊂15第1期程启明等:不平衡电网下双dq 坐标变换的M3C 微分平坦控制策略将桥臂电压中的输入㊁输出频率分量叠加,可将桥臂电压表示如下:u ua u va u wa éëêêêùûúúú=T αβ/abc T dq /αβ-s u da u qa éëêêùûúú+u oa u oa u oa éëêêêùûúúú;u ub u vb u wb éëêêêùûúúú=T αβ/abc T dq /αβ-s u db u qb éëêêùûúú+u ob u ob u ob éëêêêùûúúú;u uc u vc u wc éëêêêùûúúú=T αβ/abc T dq /αβ-s u dc u qc éëêêùûúú+u oc u oc u oc éëêêêùûúúú㊂üþýïïïïïïïïïïïïïï(10)式中T dq /αβ-s 为输入侧的逆坐标变换矩阵㊂2㊀不平衡电网下微分平坦控制策略在不平衡工况下,M3C 系统中会出现负序分量,导致过电流和非特征谐波的产生,影响控制效果,甚至烧毁元器件,对系统的安全稳定运行造成威胁,所以本文旨在研究基于M3C 系统在不对称故障条件下的控制策略㊂图3为不平衡电网下M3C 的总体控制结构图,其控制策略包括输入侧控制㊁输出侧控制㊁正负序分离㊁功率控制㊁桥臂分层直流稳压控制以及载波移相调制㊂图3㊀M3C 的整体控制结构图Fig.3㊀General control structure diagram of M3C1)正负序分离:运用双dq 坐标变换对输入侧和输出侧的电压㊁电流进行解耦,然后分别计算出正㊁负序电压电流分量;2)功率控制:根据不平衡工况下M3C 的运行要求,引入功率控制来求解期望电流值;3)输入/输出侧控制:基于微分平坦理论,推导出输入侧㊁输出侧的DFC 控制器;4)子模块独立均压控制:用于平衡桥臂的子模块电容电压,此控制有利于保证系统的安全稳定运行㊂2.1㊀正负序分离当三相系统不对称时,系统中将会出现负序分量,导致系统出现过电流,会严重威胁整个系统的安全稳定运行[21]㊂因此,需要分离电气量中的正㊁负序分量,分别提取电压㊁电流的正序分量和负序分量,再设计相应的正㊁负序的控制策略㊂由于篇幅限制,本文仅以输入侧为例,系统的电压㊁电流可表示为f uvw=f u f v f w éëêêêùûúúú=f +cos βf +(cos β-2π/3)f +(cos β+2π/3)éëêêêùûúúú+f-cos γf -(cos γ+2π/3)f-(cos γ-2π/3)éëêêêùûúúú+f 0f 0f 0éëêêêùûúúú㊂(11)式中:β=ω+t +α+,ω+=ωs ;γ=ω-t +α-,ω-=-ωs ;α+㊁α-分别为正㊁负序分量的初相角;f uvw 表示输入侧系统的电压或电流;f +㊁f -分别为正㊁负序分量的幅值;f 0为零序分量㊂本文系统为三相三线制,无零序回路,所以可以忽略零序分量㊂三相坐标系向两相旋转坐标系转换的正负序矩阵分别为:T +=23cos ωt cos(ωt -2π/3)cos(ωt +2π/3)-sin ωt -sin(ωt -2π/3)-sin(ωt +2π/3)[];T -=23cos ωt cos(ωt +2π/3)cos(ωt -2π/3)sin ωtsin(ωt +2π/3)sin(ωt -2π/3)[]㊂üþýïïïï(12)对式(11)进行正负序dq 变换可得:f ᶄ+d f ᶄ+q éëêêùûúú=f +cos α+f +sin α+éëêêùûúú+f -cos(2ω+t +α-)-f -sin(2ω+t +α-)éëêêùûúú;f ᶄ-d f ᶄ-qéëêêùûúú=f -cos α-f -sin α-éëêêùûúú+f +cos(2ω-t +α+)-f +sin(2ω-t +α+)éëêêùûúú㊂üþýïïïïïï(13)将式(13)延迟π/2,可得25电㊀机㊀与㊀控㊀制㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第28卷㊀f ᶄ+d f ᶄ+q f ᶄ-d f ᶄ-qéëêêêêêùûúúúúúe -jπ2=-f +sin α+-f -sin(2ω+t +α-)f +cos α+-f -cos(2ω+t +α-)-f -sin α--f +sin(2ω-t +α+)f -cos α--f +cos(2ω-t +α+)éëêêêêêùûúúúúú㊂(14)联立式(13)和式(14)可将正负序分离如下:f +d f +q f -d f -q éëêêêêêùûúúúúú=12f ᶄ+d +f ᶄ+q exp(-jπ/2)f ᶄ+q-f ᶄ+d exp(-jπ/2)f ᶄ-d +f ᶄ-q exp(-jπ/2)f ᶄ-q-f ᶄ-dexp(-jπ/2)éëêêêêêùûúúúúú㊂(15)2.2㊀功率控制根据瞬时无功功率理论,可将瞬时有功功率和无功功率表示为:P =P 0+P s2sin(2ωt )+P c2cos(2ωt );Q =Q 0+Q s2sin(2ωt )+Q c2cos(2ωt )㊂}(16)式中:P 0是有功功率的直流分量;Q 0是无功功率的直流分量;P s2为有功功率的正弦2倍频分量;P c2为有功功率的余弦2倍频分量;Q s2为无功功率的正弦2倍频分量;Q c2为无功功率的余弦2倍频分量㊂将式(16)整理后,其矩阵形式如下:P 0P s2P c2Q 0Q s2Q c2éëêêêêêêêêùûúúúúúúúú=u +sd u +squ -sdu -sq u -sq -u -sd -u +sq u +sd u -sd u -sq u +sd u +sq u +sq -u +sd u -sq -u -sd -u -sd-u -sq u +sd u +squ -sq-u -sdu +sq -u +sdéëêêêêêêêêêùûúúúúúúúúúi +sdi +sq i -sd i -sq éëêêêêêùûúúúúú㊂(17)根据常见不平衡工况的负面影响,可将系统控制目标设为:1)平衡电网电流;2)消除有功功率纹波;3)消除无功功率纹波㊂对应的电流期望值分别如下:i +sdref =u +sdP 0+u +sqQ 0u +2sd+u +2sq ,i -sdref =0;i +sqref=u +sq P 0-u +sd Q 0u +2sd +u +2sq,i -sqref =0㊂üþýïïïï(18)i +sdref i +sqref i -sdref i -sqref éëêêêêêùûúúúúú=u +sd u +squ -sd u -sq u +sq -u +sdu -sq-u -sd -u -sd -u-squ+sdu +sq u -sq-u -sdu +sq-u +sdéëêêêêêùûúúúúú-1P 0Q 0Q s2Q c2éëêêêêêùûúúúúú;(19)i +sdref i +sqref i -sdref i -sqref éëêêêêêùûúúúúú=u +sdu +sq u -sd u -sq u +sq -u +sd u -sq-u -sd u -sq -u -sd -u +sq u +sd u -sdu -squ +sdu +sqéëêêêêêùûúúúúú-1P 0Q 0P s2P c2éëêêêêêùûúúúúú㊂(20)2.3㊀输入/输出侧平坦控制微分平坦控制多用于连续时间的非线性控制系统中,能快速㊁准确地跟踪参考值,主要由前馈期望量和误差反馈补偿量组成,其理论框图如图4所示㊂首先分析微分平坦理论的基本原理㊂图4㊀微分平坦控制策略框图Fig.4㊀Block diagram of DFC control strategy设非线性系统为:x ㊃=f (x ,u ),x ɪR n ,u ɪR m ;y =g (x ),y ɪR n ㊂}(21)式中u ㊁y ㊁x 分别为系统的输入变量㊁输出变量和状态变量㊂微分平坦理论的判断条件为:x =x (y ,y ㊃, ,y (λ1));u =u (y ,y ㊃, ,y(λ2))㊂}(22)式中λ1㊁λ2均为正整数,它们分别为状态变量㊁输入变量的微分阶数㊂微分平坦控制策略框图如图4所示:u ref,c 为前馈控制量;u ref,b 为误差反馈补偿值;u ref 为参考输入量;y 为输出实际值;y ref 为其期望值;Δy 为两者误值;Δy ref 为Δy 的期望值㊂由于3个子换流器的结构相同,控制器也相同,本文仅以a 相的子换流器为例具体分析㊂另外,正㊁负序分量的控制类似,在此仅推导正序分量的控制过程㊂根据式(6),可以推出输入侧正序的平坦控制器的前馈控制量为u +da_ref,c u +qa_ref,c éëêêùûúú=u +sd u +sq éëêêùûúú-R +L d d t ()i +da_ref i +qa_ref éëêêùûúú-ωs L -i +qa_ref i +da_ref éëêêùûúú㊂(23)35第1期程启明等:不平衡电网下双dq 坐标变换的M3C 微分平坦控制策略式中u +da_ref,c ㊁u +qa_ref,c 分别为输入电流参考值i +da_ref ㊁i +qa_ref 生成的前馈控制量㊂将系统状态变量误差表示为:Δi +da =i +da -i +da_ref ;Δi+qa=i+qa-i+qa_ref㊂}(24)将式(24)代入式(6),可得误差模型如下:Δu +da Δu +qa éëêêùûúú=-R +L d d t()Δi +da Δi +qa éëêêùûúú-ωs L -Δi +qa Δi +da éëêêùûúú㊂(25)由式(25)可得相应误差反馈补偿值为Δu +da_ref,b Δu +qa_ref,b éëêêùûúú=-k DFp +k DFi s ()Δi +da_ref -Δi +da Δi +qa_ref -Δi +qa éëêêùûúú-ωs L -Δi +qa Δi +da éëêêùûúú㊂(26)式中:k DFp ㊁k DFi 为PI 参数;u +da_ref,b ㊁u +qa_ref,b 分别为Δi +da㊁Δi +qa与参考值生成的误差反馈补偿值㊂令Δi +da_ref =0,Δi +qa_ref =0,可得Δu +da_ref Δu +qa_ref éëêêùûúú=Δu +da_ref,b Δu +qa_ref,b éëêêùûúú+Δu +da_ref,c Δu +qa_ref,c éëêêùûúú㊂(27)联立式(6)和式(27)可得(R +Ls )Δi +da_refΔi +qa_ref éëêêùûúú-k DFp +k DFis ()i +da-i +da_refi +qa -i +qa_ref éëêêùûúú=(R +Ls )i +dai +qa éëêêùûúú㊂(28)由式(28)可得d㊁q 轴电流的闭环传递函数如下:H d (s )H q (s )éëêêùûúú=i+dai+da_refi+qai +qa_ref[]T=11[]㊂(29)因此,上述设计的M3C 平坦控制器能实现电气量的解耦,响应速度快,跟踪效果好㊂类似地,可以推导出输入侧b 相子换流器㊁c 相子换流器以及输出侧的正序前馈控制量㊁误差反馈补偿量和平坦控制器分别为:u +db_ref,c u +qb_ref,c éëêêùûúú=u +sd u +sq éëêêùûúú-R +L d d t ()i +db_ref i +qb_ref éëêêùûúú-ωs L -i +qb_ref i +db_ref éëêêùûúú;(30)Δu +db_ref,b Δu +qb_ref,b éëêêùûúú=-k DFp +k DFis ()Δi +db_ref -Δi +db Δi +qb_ref -Δi +qb éëêêùûúú-ωs L -Δi +qb Δi +db éëêêùûúú;(31)Δu +db_ref Δu +qb_ref éëêêùûúú=Δu +db_ref,b Δu +qb_ref,b éëêêùûúú+Δu +db_ref,c Δu +qb_ref,c éëêêùûúú;(32)u +dc_ref,c u +qc_ref,c éëêêùûúú=u +sd u +sq éëêêùûúú-R +L d d t ()i +dc_ref i +qc_ref éëêêùûúú-ωs L -i +qc_ref i +dc_ref éëêêùûúú;(33)Δu +dc_ref,b Δu +qc_ref,b éëêêùûúú=-k DFp +k DFis ()Δi +dc_ref -Δi +dc Δi +qc_ref -Δi +qc éëêêùûúú-ωs L -Δi +qc Δi +dc éëêêùûúú;(34)Δu +dc_ref Δu +qc_ref éëêêùûúú=Δu +dc_ref,b Δu +qc_ref,b éëêêùûúú+Δu +dc_ref,c Δu +qc_ref,c éëêêùûúú;(35)u +od_ref,c u +oq_ref,c éëêêùûúú=-3u +1d u +1q éëêêùûúú-R +L d d t ()i +od_ref i +oq_ref éëêêùûúú-ω1L -i +oq_ref i +od_ref éëêêùûúú;(36)Δu +od_ref,b Δu +oq_ref,b éëêêùûúú=-k DFp +k DFi s ()Δi +od_ref -Δi +od Δi +oq_ref -Δi +oq éëêêùûúú-ωs L -Δi +oq Δi +od éëêêùûúú;(37)Δu +od_ref Δu +oq_ref éëêêùûúú=Δu +od_ref,b Δu +oq_ref,b éëêêùûúú+Δu +od_ref,c Δu +oq_ref,c éëêêùûúú㊂(38)M3C 输入侧㊁输出侧正序平坦控制的详细框图如图5所示㊂2.4㊀子模块独立均压控制本文采用子模块独立均压控制使各子模块的电容电压达到稳定㊁均衡,其具体原理为:通过每个桥臂上的电流㊁对应桥臂的直流电压㊁单个子模块的电容电压,结合输入侧㊁输出侧的平坦控制信号,得出最终的桥臂控制信号,再送入载波移相调制,以此保证子模块电容电压的稳定㊂控制框图见图6㊂以桥臂u a 为例,其总电容电压u Cua ,子模块平均电容电压为u -Cua ,调制信号为u ∗ua ,第j 个子模块的45电㊀机㊀与㊀控㊀制㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第28卷㊀电容电压为u Cua j㊂图5㊀M3C 系统的微分平坦控制框图Fig.5㊀DFC control block diagram of M3Csystem图6㊀子模块独立均压控制Fig.6㊀Independent and average voltage control ofsub-module3㊀仿真实验分析本文在MATLAB /Simulink 仿真平台上对图1所示M3C 系统进行了模拟㊂由此设计了两种不平衡故障工况,分别仿真了微分平坦控制与传统的PID 控制,并对比仿真效果㊂系统仿真参数如表1所示㊂表1㊀系统仿真实验参数Table 1㊀Parameters of system simulation experiment㊀㊀参数数值输入侧电压幅值/kV 10输出侧电压幅值/kV 10输入侧频率/Hz 50/3输出侧频率/Hz 50桥臂子模块数/个7子模块电容/mF 10子模块电容电压/V 3000桥臂电感/mH203.1㊀工况1实验分析在工况1下,由控制目标1(平衡电网电流)变为控制目标2(消除有功功率纹波)再变回控制目标1㊂具体如下:1)0~0.1s 内,电网电压无故障,系统正常运行,此时输入侧㊁输出侧均选择控制目标1,且P 0=12MW,Q 0=0;2)0.1~0.2s 内,输出侧电压a 相跌落20%,构造输出侧三相电压不对称工况,此时输出侧选择控制目标2,且P 0=6MW,Q 0=0,输入侧无变化;3)0.2~0.3s 内,输入侧电压u 相跌落20%,构造输入侧㊁输出侧三相电压均不对称的工况,输入侧输出侧均选择控制目标2;4)0.3~0.4s 内,设定输入侧㊁输出侧电压恢复原值,交流系统对称,回到无故障正常运行工况㊂图7和图8为工况1下PID 控制策略与微分平坦控制策略的仿真波形,包括输入侧电压u su /u sv /u sw ㊁输入侧电流i su /i sv /i sw ㊁输出侧电压u 1a /u 1b /u 1c ㊁输出侧电流i 1a /i 1b /i 1c ㊁输入侧有功无功功率P s /Q s ㊁输出侧有功无功功率P 1/Q 1㊂表2分别列出了工况1下PID 控制策略与微分平坦控制策略的输入侧电流㊁输出侧电流的性能指标,并从稳定时间与总谐波畸变率(total harmonic distortion,THD)两个方面来进行对比分析㊂由于篇幅有限,本文截取了0.1~55第1期程启明等:不平衡电网下双dq 坐标变换的M3C 微分平坦控制策略0.2s 内输出侧电流的THD 值制成图9,其余THD 值将直接表示在表2中㊂图7㊀工况1下PID 控制的仿真结果Fig.7㊀Simulation results of PID control under workingcondition 1分析图7㊁图8㊁图9和表2可知,在电网出现不对称故障时,传统PID 控制策略与本文所提的微分平坦控制策略均能达到控制要求,保证系统稳定运行,且微分平坦控制策略下各电气量的性能指标均优于传统PID 控制㊂图8㊀工况1下微分平坦控制(DFC )的仿真结果Fig.8㊀Simulation results of DFC control under workingcondition 165电㊀机㊀与㊀控㊀制㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第28卷㊀图9㊀工况1下输出侧电流谐波分析(0.1~0.2s) Fig.9㊀Output current spectrums of M3C on working condition1(0.1~0.2s)表2㊀工况1下输入侧㊁输出侧电流性能指标分析Table2㊀Analysis of current performance index of input side and output side under working condition1两侧电流性能指标分析时间段/ms0~100100~200200~300300~400输入侧稳定时间/ms(PID)59100238339输入侧稳定时间/ms(DFC)34100225320输入侧THD/%(PID) 1.970.240.52 1.29输入侧THD/%(DFC)0.620.140.290.15输出侧稳定时间/ms(PID)21118200330输出侧稳定时间/ms(DFC)14107190313输出侧THD/%(PID) 1.710.870.480.99输出侧THD/%(DFC)0.290.220.240.11 1)0~0.1s内,系统处于无故障正常运行状态,在控制目标1下,两种控制方法下的输入侧㊁输出侧电流都具有较好的三相对称性,系统在微分平坦控制下的稳定速度较PID控制稍快,电能质量较高;2)0.1~0.2s内,输出侧出现不对称故障,a相电压跌落20%,输出侧控制目标为消除有功功率纹波,两种控制方法下的输出侧电流,在不对称故障与功率改变后都能达到新的稳定值㊂PID控制下系统的输出侧电流i abc与输出侧功率P1/Q1在0.118s后稳定,输出侧电流THD值为0.87%;微分平坦控制下系统的输出侧电流i abc与输出侧功率P1/Q1在0.107s后稳定,输出侧电流THD值为0.22%,对比可知微分平坦控制下输出侧电流能够更快达到稳定,系统的谐波污染更低;3)0.2~0.3s内,输入侧和输出侧均出现不对称故障,控制目标均为消除有功功率纹波,PID控制和微分平坦控制下系统的输入侧电流i uvw的THD值分别为0.52%和0.29%,说明微分平坦控制下系统的电能质量高;4)0.3~0.4s内,输入侧㊁输出侧均恢复无故障正常运行状态,由表2可知,微分平坦控制下系统的能更快达到稳态,谐波含量更低,电能质量更高,能够更有效地抑制负序电流㊂3.2㊀工况2实验分析在工况2下,由控制目标1变为控制目标3再变回控制目标1㊂工况2具体如下:1)0~0.1s内,电网电压无故障,系统正常运行,此时输入侧㊁输出侧均选择控制目标1,且P0= 12MW,Q0=0㊂2)0.1~0.2s内,输入侧电压u相跌落20%,构造输入侧三相电压不对称工况,此时输出侧选择控制目标3,且P0=6MW,Q0=0,输出侧无变化;3)0.2~0.3s内,输出侧电压a相跌落20%,构造输入侧㊁输出侧三相电压均不对称的工况,输入侧输出侧均选择控制目标3;4)0.3~0.4s内,设定输入侧㊁输出侧电压恢复原值,交流系统对称,回到无故障正常运行工况㊂图10和图11为工况2下PID控制策略与微分平坦控制策略的仿真波形,包括输入侧电压u su/u sv/ u sw㊁输入侧电流i su/i sv/i sw㊁输出侧电压u1a/u1b/u1c㊁输出侧电流i1a/i1b/i1c㊁输入侧有功无功功率P s/Q s㊁输出侧有功无功功率P1/Q1㊂由于篇幅有限,本文截取了0.1~0.2s内输出侧电流的THD值制成图12,其余THD值将直接表示在表中㊂表3分别列出了工况2下两种控制策略的输入侧电流㊁输出侧电流的性能指标,便于进一步对比分析㊂75第1期程启明等:不平衡电网下双dq坐标变换的M3C微分平坦控制策略图10㊀工况2下PID控制的仿真结果Fig.10㊀Simulation results of PID control under working condition2分析图10㊁图11㊁图12和表3可知,在工况2下,微分平坦控制策略的控制效果优于传统PID控制㊂具体分析如下:1)0~0.1s内,系统为无故障正常运行状态;2)0.1~0.2s内,输入侧出现不对称故障,u相电压跌落20%,输入侧控制目标为消除无功功率纹波,两种控制方法下的输入侧㊁输出侧电流,在不对称故障与功率改变后都能迅速稳定;图11㊀工况2下微分平坦控制(DFC)的仿真结果Fig.11㊀Simulation results of DFC control under working condition285电㊀机㊀与㊀控㊀制㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第28卷㊀图12㊀工况2下输出侧电流谐波分析(0.2~0.3s) Fig.12㊀Output current spectrums of M3C on working condition2(0.2~0.3s)表3㊀工况2下输入侧㊁输出侧电流性能指标分析Table3㊀Analysis of current performance index of input side and output side under working condition2两侧电流性能指标分析时间段/ms0~100100~200200~300300~400输入侧稳定时间/ms(PID)65134200327输入侧稳定时间/ms(DFC)29126200311输入侧THD/%(PID) 1.970.940.48 1.28输入侧THD/%(DFC)0.620.490.290.16输出侧稳定时间/ms(PID)24100214325输出侧稳定时间/ms(DFC)151********输出侧THD/%(PID)0.970.670.89 1.04输出侧THD/%(DFC)0.370.120.270.953)0.2~0.3s内,输入侧和输出侧均出现不对称故障,控制目标均为消除无功功率纹波,PID控制下系统的输出侧电流i abc与输出侧功率P1/Q1在0.214s后稳定,输出侧电流THD值为0.89%;微分平坦控制下系统的输出侧电流i abc与输出侧功率P1/Q1在0.207s后稳定,输出侧电流THD值为0.27%,对比可知微分平坦控制下动态稳定性与快速性更好,谐波污染更低;4)0.3~0.4s内,输入侧㊁输出侧均恢复无故障正常运行状态,由表3可知,微分平坦控制下系统的稳定速度㊁动态性能㊁控制效果均优于传统PID 控制㊂通过对比上述两种运行工况的仿真结果,不难得知无论是在正常运行工况下,或是系统出现单侧㊁双侧不对称故障的工况下,微分平坦控制的效果均优于PID控制㊂4㊀结㊀论本文对电网不平衡下的M3C微分平坦控制进行了深入研究㊂首先,根据双dq坐标变换建立了M3C的输入输出侧解耦模型,提取电压电流的正负序分量,基于微分平坦理论,设计出了输入侧㊁输出侧的微分平坦控制器,最后在MATLAB/Simulink平台上设计了两种不平衡工况,分别模拟了微分平坦控制和传统PID控制的运行效果,验证了本文所提控制策略的先进性㊂且通过理论分析和仿真对比可以得到以下结论:1)双dq坐标变换中所有的受控量均为直流量,控制结构较双αβ更简单,实现容易,同时也具备优良的稳态和动态性能㊂2)与传统的线性PID控制相比,非线性的平坦控制更适用于非线性的M3C系统㊂在平衡电网或电网出现不对称故障时,微分平坦控制下的控制效果均优于PID控制,其动态稳定性与快速性更好,谐波污染更低㊂参考文献:[1]㊀YOU Shutang,ZHAO Jiecheng,YAO Wenxuan,et al.FNET/grideye for future high renewable power grids-applications overview[C]//2018IEEE PES Transmission&Distribution Conferenceand Exhibition-Latin America(T&D-LA),September18-21, 2018,Lima,Peru.2018:1-5.[2]㊀WU Jiahui,WANG Haiyun,WANG Weiqing,et al.Performanceevaluation for sustainability of wind energy project using improved multi-criteria decision-making method[J].Journal of Modern Power Systems and Clean Energy,2019,7(5):1166. 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[13]㊀KAWAMUR W,AKAGI H.Control of the modular multilevelcascade converter based on triple-star bridge-cells(M2CC-TS-BC)for motor drives[C]//IEEE Energy Conversion Congressand Exposition(ECCE),September15-20,2012,Raleigh,USA.2012:3506-3513.[14]㊀KAWAMUR W,HAGIWARA M,AKAGI H.Control and exper-iment of a modular multilevel cascade converter based on triple-star cells[J].IEEE Transactions on Industry Applications,2014,50(5):3537.[15]㊀NADEMI H,NORUM L E,SOGHOMONIAN Z,et al.Low fre-quency operation of modular multilevel matrix converter using op-timization-oriented predictive control scheme[C]//2016IEEE17th Workshop on Control and Modeling for Power Electronics(COMPEL),June27-30,2016,Trondheim,Norway.2016:1-6.[16]㊀程启明,马信乔,江畅,等.模块化多电平矩阵换流器输入侧的无源控制策略[J].电力系统自动化,2021,45(11):137.CHENG Qiming,MA Xinqiao,JIANG Chang,et al.Passivity-based control strategy for input side of modular multi-level matrixconverter[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(11):137.[17]㊀程启明,谢怡群,马信乔,等.模块化多电平矩阵变换器的平坦控制策略[J].电力自动化设备,2022,42(1):187.CHENG Qiming,XIE Yiqun,MA Xinqiao,et al.Flat controlstrategy for modular multilevel matrix converter[J].Power Auto-mation Equipment,2022,42(1):187.[18]㊀孟永庆,王健,李磊,等.基于双dq坐标变换的M3C变换器的数学模型及控制策略研究[J].中国电机工程学报,2016,36(17):4703.MENG Yongqing,WANG Jian,LI Lei,et al.Research on mod-eling and control strategy of modular multilevel matrix converterbased on double dq coordinate transformation[J].Proceedings ofthe CSEE,2016,36(17):4703.[19]㊀宋平岗,周鹏辉,肖丹,等.MMC-RPC的功率同步平坦控制策略[J].电力自动化设备,2019,39(11):146.SONG Pinggang,ZHOU Penghui,XIAO Dan,et al.Power syn-chronization flatness control strategy of MMC-RPC[J].PowerAutomation Equipment,2019,39(11):146. 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新能源技术课程国际化建设的探索与思考

新能源技术课程国际化建设的探索与思考*何锁盈，高明，徐梦菲，苗佳雨（山东大学能源与动力工程学院，山东济南250061）一、我国新能源技术课程背景与现状分析教育是衡量国家综合国力的指标之一，国际化是世界高等教育发展的重要趋势。

在国际能源转型大趋势下，如何保持能源、经济和环境的可持续发展是我国面临的一个重大战略问题，也是当代大学生培养的重要方向之一[1]。

我国对新能源领域专业创新型人才的培养十分重视，目前我国开设的与新能源技术和可持续发展相关的课程多种多样，这些课程在一定程度上提高了学生对新能源技术及可持续发展的认识。

但是由于新能源行业的迅猛发展，其技术更新较快、国际合作频繁和广泛，传统的以教师为主的讲授教学方式，不能适应新时代下的教学需求。

此外，新能源技术课程需掌握多学科知识，信息量大、涵盖内容广泛、教学内容复杂多样，紧密与科研发展动态相关。

我国长期以来推行的都是苏联的专业教育模式，教师本身知识面狭窄，通识教育教学能力较弱，因此，即使是一些研究型大学，在推行核心通识课程模式时，实施效果仍不理想[2]。

而且在现行的大学教学中，老师始终是主导性的、能动的，学生则是被动的[3]。

最终导致，学生学习的积极性不高，国际视野不开拓，致使学生参加部分节能减排创新竞赛时节能创新设计欠标新立异。

此外，教材体系是育人体系的依托，新能源行业发展迅猛，其教材存在陈旧性与滞后性等问题[4]。

因此，急需丰富和革新新能源技术课程的理论体系和教学方法。

Jane Knight指出高等教育国际化是一个将国际的、跨文化或全球化的视角整合到高等教育的目标、功能和传递的过程[5]。

党的十九大报告指出，要加快一流大学和一流学科建设，实现高等教育内涵式发展，提高中国高等教育的全球影响力和全球话语权，在世界高等教育发展的大潮中提供中国方案、中国智慧，体现大国责任，推动构建人类命运共同体。

国际教育的深入开展是经济全球化的必然，是社会发展的必然[6]。

新能源的发展前景及趋势(通用7篇)

新能源的发展前景及趋势(通用7篇)能源和环境问题是本世纪最具挑战性的问题之一，为了应对这一挑战，开发和利用新能源成了世界各国的共同选择，中国自然也不例外。

随着中国经济快速发展和人民生活水平的提高，中国对石油需求不断增加，从1993年就由石油净出口国变为净进口国，对外依存度逐年提高，目前已达到50％以上，然而，寻找石油资源的成本却越来越高。

因此，新能源的发展对中国来说更显迫切和重要。

第一，中国新能源发展现状新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式，包括太阳能、风能、生物质能、核能、地热能、氢能、海洋能等。

新能源一方面作为传统能源的补充，另一方面可有效降低环境污染。

中国可再生能源和新能源开发利用虽然起步较晚，但近年来也以年均超过25%的速度增长。

中国在新能源和可再生能源的开发利用方面已经取得显著进展，技术水平有了很大提高，产业化已初具规模。

生物质能、核能、地热能、氢能、海洋能等新能源发展潜力巨大，近年来得到较大发展。

新能源作为中国加快培育和发展的战略性新兴产业之一，将为新能源大规模开发利用提供坚实的技术支撑和产业基础。

第二，中国新能源发展趋势中国正处于工业化、城市化加速发展的历史阶段，能源需求有着很大的增长空间。

为抑制高耗能行业过快增长，中国政府正研究建立能源消费总量控制制度，未来将研究开征化石能源消费税，并实现原油、天然气和煤炭资源税从价计征。

根据中国政府制定的“十二五”能源规划，到2023年中国能源消费总量将控制在41亿吨标煤左右，非化石能源占一次能源消费比重达到11.4%，到2023年非化石能源占一次能源消费比重达到15%。

一是大力发展太阳能。

太阳能的利用主要是指太阳能光伏发电和太阳能电池。

在光伏发电方面，中国仍处在起步阶段，发展水平远远落后于经济发达国家，但随着中国国内光伏产业规模逐步扩大、技术逐步提升，光伏发电成本会逐步下降，未来中国国内光伏容量将大幅增加。

按照《可再生能源发展“十二五”规划》提出的目标，未来5年内中国太阳能屋顶电站装机规模将达现有规模的十倍。

新能源电动汽车关键技术发展现状与趋势

10.16638/ki.1671-7988.2021.07.005新能源电动汽车关键技术发展现状与趋势王旭（辽宁工业大学汽车与交通工程学院，辽宁锦州121000）摘要：随着技术的发展，新能源汽车越来越被大众认可，文章论述了新能源汽车的概念与发展现状，阐述了插电式混合动力汽车、燃料电池汽车存在的问题，并分别介绍新能源汽车的关键部件，驱动电机、电池、电池管理系统的发展概况，并且展望了未来的发展趋势，其生产工艺与效率必将大大提升。

关键词：新能源汽车；混合动力；氢燃料中图分类号：U469.7 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)07-13-03Development Status and Trend of Key Technologies of New Energy Electric VehiclesWang Xu( School of Automotive and Transportation Engineering, Liaoning University of Technology, Liaoning Jinzhou 121000 )Abstract: With the development of technology, new energy vehicles are more and more recognized by the public. This paper discusses the concept and development status of new energy vehicles, expounds the problems existing in plug-in hybrid vehicles and fuel cell vehicles, and introduces the development situation of key components of new energy vehicles, such as drive motor, battery and battery management system, and looks forward to the future development trend, whose production process and efficiency will be greatly improved.Keywords: New energy vehicle; Hybrid power; Hydrogen fuelCLC NO.: U469.7 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)07-13-03引言随着技术的发展，新能源汽车逐渐被大众所接受，但是其关键技术也待于突破，国内外均制定了发展计划，本人对前人研究进行总结，并且提出自己对未来发展的看法。

通“材”达识，精业报国

通“材”达识，精业报国作者：龚一卓崔可嘉来源：《陕西教育·高教版》2023年第11期西安交通大学微纳尺度材料行为研究中心（Center for Advancing Materials Performance from the Nanoscale，CAMP-Nano）以材料科学与工程一级国家重点学科和金属材料强度国家重点实验室为依托，以微纳尺度材料的结构与性能为主要研究方向，旨在系统定量地构筑起微纳尺度材料的知识理论体系，为其工业化应用奠定坚实的理论根基和方法指导；同时面向国家重大需求，培养基础扎实、素质全面、具备独立科研与创新能力的国际通用人才。

2009年，微纳尺度材料行为研究中心在时任院长孙军教授（2021年当选中国科学院院士）的鼎立支持下正式成立，由美国约翰·霍普金斯大学教授马恩博士担任主任，时任美国海思创纳米力学仪器制造公司应用研究中心主任单智伟博士（现任西安交通大学校长助理、材料学院院长，2021年国际镁协年度人物）担任执行主任，聘请美国麻省理工学院李巨教授为学术委员会主任，共同推进微纳尺度材料知识理论体系建設。

微纳尺度是连接宏观连续介质力学和量子力学的桥梁，也是材料各种性能发生剧烈变化的尺度区间，中心的建立为抢占这一材料学科的世界学术高地争得了先机。

中心先后从美国加州大学伯克利分校、麻省理工学院、德国亚琛工业大学等国际顶尖高校研究所引进十余位高层次青年学者与外籍博士后，率先在校内成立师生联合党支部，首创“夏令营”学生招募模式。

中心秉承先进的理念，建成了一流的平台，打造了一支国际一流的研发队伍，产出了一批成果，培养了一批人才，并因此获批教育部首批“全国高校黄大年式教师团队”。

师德师风：厚德载物心有大我团队现有17位骨干教师，9名技术人员（博士3名，硕士6名）和2名行政人员，在读研究生102人（博士生48人，硕士生54人）。

中心还聘请了4名荣誉教授和来自匹兹堡大学、阿普杜拉国王科技大学、日立高科技公司等的客座教授、兼职教授10余名（均为本领域的著名专家）。

智能新能源技术（船舶）_国内外研究进展

交通信息与安全2023年3期第41卷总244期1清洁能源船舶需求增长使扬子江船业订单飙升在全球脱碳举措推动下蓬勃发展的造船业上升周期中，在新加坡上市的国内最大民营造船企业扬子江船业在2023年上半年获得了72艘船舶的订单量，价值高达57.6亿美元（约418亿人民币），创历史新高，其中清洁能源船舶订单占总价值的56%，而12个月前为23%。

扬子江船业的净利润飙升至17.3亿元人民币（约2.414亿美元），较上年同期的13.7亿元人民币大幅增长。

“无论是在财务业绩还是赢得新订单方面，2023年上半年对我们来说都是成功的一半。

随着181艘船舶的交付，我们正在寻求多种方法来提高运营效率和整体项目管理水平。

”扬子江船业（控股）有限公司执行董事长兼首席执行官任乐天表示。

“现在，有了国际海事组织制定的具体目标和里程碑，我们看到了全球航运公司船队的脱碳步伐加快。

扬子江船具备绿色技术储备，将继续受益于这一重大转型，我们预计未来几年对清洁燃料船舶的需求将持续增长。

”对清洁能源船舶的强劲需求是扬子江船业增长的重要动力。

扬子江船业的客户之一是丹麦集装箱运输公司马士基（Maersk ），该公司于2023年6月向该船厂订购了6艘中型集装箱船。

这6艘9000TEU 船舶均配备双燃料发动机，能够使用绿色甲醇和燃油，预计于2026年和2027年交付。

2Vega-Reederei 向中国机械工业集团订购10台柴电动力沿海船德国航运公司Vega-Reederei 已向中国机械工业集团订购了10艘柴电沿海船。

这些3800载重吨的船舶由荷兰船舶设计和工程公司Conoship 设计。

船舶的动力推进是通过电动机与柴油发电机的组合实现。

这些船舶螺旋桨具有较大的直径，同时结合ConoDuctTail 螺旋桨设计方案和优化的船体线条，可确保实现船舶运行最佳效率和最低燃油消耗。

船舶设计中还包含了风帆装置eConowind ，能够进一步节省燃料和减少排放。

新能源研究方法交流

新能源研究方法交流证券研究报告（优于大市，维持）张一弛（电力设备新能源行业首席分析师）SAC执业证书编号：S0850516060003房青SAC执业证书编号：S0850512050003曾彪SAC执业证书编号：S0850517080006徐柏乔SAC执业证书编号：S0850513090008张向伟SAC执业证书编号：S08505170700112018年7月16日主要内容1.新能源基础知识2.行业研究方法：供需周期3.公司研究方法：产业链结合财务分析4.风险提示新能源基础知识⏹1980年联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为：以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用，用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源，重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能（原子能）。

⏹传统能源：石油、煤炭、火电；⏹边界地带：水电、核电；⏹新能源：光伏、风电、锂电池。

光伏产业链金属硅单晶硅多晶硅PET基膜银浆氟膜上游EVA背板密封胶边框层压件接线盒中游支架逆变器汇流箱组件蓄电池EPC硅片焊带电池片光伏玻璃风电产业链增强纤维树脂夹层材料结构胶玻璃纤维碳纤维叶片上游涂料控制系统轴承发电机齿轮箱轮毂风电主机中游塔架组装与吊装风电场运营下游锂电池产业链上游（原材料）中游（电池材料、电芯及PACK) 下游（应用）碳酸锂、镍钴矿、氧化锰石墨矿、沥青PC、EC、DEC、六氟磷酸锂、添加剂聚乙烯、聚丙烯、添加剂铜箔、铝箔及包装材料等正极材料其他：正负极集流体、结构件等电解液负极材料隔膜电芯与PACK消费电子动力电池储能领域电动工具、新能源车BMS电机电控产业发展周期快速增长期：需求爆发，量价齐升泡沫显现期：产能快速扩张，价格滞涨崩溃期：需求增速减慢，价格下行，产能过剩复苏期：需求回暖，落后产能退出，价格复苏存货的秘密：可能是风险也可能是收益图：产业发展周期以光伏为例：寻找行业关键驱动要素图：光伏产业驱动因素行业属性☐行业属性：平价上网之前，周期性大于成长性；平价上网之后，成长性大于周期性。

《新能源进展》(Advances in New and Renewable Energy)征稿简则

《新能源进展》(Advances in New and RenewableEnergy)征稿简则佚名【期刊名称】《新能源进展》【年(卷),期】2013(001)001【摘要】《新能源进展》（Advances in New and Renewable Energy）,由中国科学院主管,中国科学院广州能源研究所主办。

《新能源进展》于2012年批准创刊,双月刊（偶数月最后一天出版）,2013年8月第1卷第1期正式出版,面向国内外公开发行。

办刊定位：《新能源进展》是致力于传播为读者创造价值的新能源与可再生能源领域的专业性学术期刊。

期刊将突出新能源与可再生能源科学技术研究和产业发展分析的特色,将坚持紧跟前沿、鼓励创新、服务产业的原则,秉承向上、严谨、求是、开放的专业精神,鼎力支持能源可持续发展,为我国生态文明建设贡献力量。

【总页数】1页(P后插1)【正文语种】中文【相关文献】1.On China＇s Green Energy Development Strategy--An Interview with Ren Dongming, Deputy Director of the Center for Renewable Energy Development of the Energy Research Institute, National Development and Reform Commission [J], ZHANG XUEYING2.New energy and renewable energy take 9% in China＇s energy structure [J], 无3.Artificial Intelligence Integration with Energy Sources (Renewable and Non-renewable) [J], Bahman Zohuri;Farahnaz Behgounia;Ziba Zibandeh Nezam4.How do energy policies affect industrial green development in China:Renewable energy,energy conservation,or industrial upgrading? [J], Jingjing Zeng;Wensi Tong;Tian Tang5.《新能源进展》（Advancesin Newand Renewable Energy）征稿简则 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

日、美藻类燃料开发最新进展

日、美藻类燃料开发最新进展李缨【期刊名称】《全球科技经济瞭望》【年(卷),期】2013(000)004【摘要】Recent researches in Japan and the United States show that algae biofuels can reduce greenhouse gases and maintain the balance of carbon. Algae biofuels, which can be grown in non-arable land and non-drinking water, are the ideal environment-friendly next-generation fuels. Algae biofuels, as a new star of new fuels, are expected to replace 17% of the crude oil, and are likely to bring about a revolution in energy technology. This article focuses on progress and future prospects of algal biofuels development in Japan and the U.S., and gives suggestions on Chinese research and development in new energy field.% 日、美最近的研究表明，藻类生物燃料产油率高，可在非耕地、非饮用水中生长，并能够减少温室气体维持碳平衡，是非常理想的环境友好型新一代燃料。

藻类生物燃料，有可能替代 17% 的石油，成为未来新燃料的主角，并有可能带来一场能源和环境的技术革命。

通过介绍日、美藻类生物燃料实用化的研究近况及未来前景，旨在建议我国加大对相关领域研究开发力度，以解资源、环境两大制约发展的瓶颈问题。

当今世界各国燃料电池的开发动向及各类燃料电池的特性介绍

当今世界各国燃料电池的开发动向及各类燃料电池的特性介绍高曼
【期刊名称】《能源研究与信息》
【年(卷),期】1993(000)002
【总页数】1页(P37)
【作者】高曼
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TM911.4
【相关文献】
1.固体氧化物燃料电池新进展——上海硅酸盐研究所固体氧化物燃料电池进展介绍[J], 刘岩;张齐琪
2.世界燃料电池车开发动向(六)--日、美、欧燃料电池车与氢能开发主要项目 [J], 杨妙梁
3.各类燃料电池的特性及研究应用新进展 [J], 亓新华;王爱荣
4.世界燃料电池车开发动向（七）——日、美、欧燃料电池车与氢能开发主要项目[J], 杨妙梁
5.世界燃料电池车开发动向(七)日、美、欧燃料电池车与氢能开发主要项目 [J], 杨妙梁
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氢燃料电池汽车发展进展

氢燃料电池汽车发展进展易雪瑶【摘要】The hydrogen fuel cell vehicles is a new car based on the production of pure electric battery cars.The interactions of hydrogen and oxygen produce energyof battery,promoteoperation of engine, and then give power to the car.This new energy technology can achieve zero tailpipe emissions. Hydrogen fuel cell vehicles account for a large market in the world, and it will be more potential for development in the future.%氢燃料电池汽车是一种在纯电电池汽车基础上产生的新型汽车，利用氢气和氧气相互作用产生电池的能源，之后促进发动机工作，进而给汽车以动力，这样的技术能够实现尾气零排放，是一种新生代能源技术。

氢燃料电池汽车在世界范围内占有较大市场，未来会更具发展潜力。

【期刊名称】《黑龙江科学》【年(卷),期】2015(000)019【总页数】2页(P92-92,95)【关键词】氢燃料;电池汽车;发展进展【作者】易雪瑶【作者单位】湖南省长沙市周南中学，长沙 410008【正文语种】中文【中图分类】U461.91氢燃料电池汽车在世界范围内占有较大的市场，同时被称为超级绿色环保汽车，是一种科学家和制造商们都在热衷研究的新能源型汽车，在未来的汽车制造业领域将会占有很大的市场。

但是，氢燃料电池汽车也有它自身的弊病，那就是氢燃料的储存问题，这一问题已经成为影响其自身发展的障碍，如何能够消除氢爆炸的隐患，是该项技术发展的重要问题。

我国汽车新能源技术取得突破

我国汽车新能源技术取得突破
佚名
【期刊名称】《中国军转民》
【年(卷),期】2008(000)002
【摘要】2007年6月18日，我国第一台自主研制的高效低排放氢内燃机在中国兵器装备集团所属长安集团公司点火成功12月13日．我国自主研发的首款混合动力轿车杰勋HEV也在该公司下线并将批量生产。

【总页数】1页(P9)
【正文语种】中文
【中图分类】F426.2
【相关文献】
1.基于突破性创新视角的我国新能源汽车产业技术轨道研究 [J], 缪小明;赵静
2.我国新能源汽车关键技术重大突破宇通成为唯一获得国家科技进步奖的整车企业[J],
3.产业发展:核心零部件技术突破是关键2017中国新能源汽车小镇暨新能源汽车高峰论坛在金华举办 [J], 孟杨
4.新能源汽车的发展如何突破？——访北汽（嘉庆）新能源汽车技术研究院院长詹文章博士 [J], 马璞;
5.我国汽车新能源技术开发取得突破 [J],
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燃料电池开发步入新阶段

燃料电池开发步入新阶段
Haggi.,J;张长青
【期刊名称】《世界科学》
【年(卷),期】1996(000)010
【摘要】燃料电池开发步入新阶段ＪｏｓｅｐｏｈＨａｇｇｉｎ著张长青译在电
力工业基础结构建设中，目前正在出现一种崭新的趋势变化。

４家美国公司，根据电化学燃料电池原理，正在向公众展示一种耐用型发电装置，其装置的发电量可达几个兆瓦。

如果商业化试验获得成功，相信到本世...
【总页数】2页(P33-34)
【作者】Haggi.,J;张长青
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TM911.4
【相关文献】
1.走过十年黄金期步入调整发展新阶段——万州十年房地产开发业发展的启示 [J], 王小川;
2.黄浦江两岸地区发展步入功能开发与基础开发并重的新阶段 [J], 夷江海清
3.上海国际航运中心建设高地——临港地区开发建设步入新阶段 [J], 高娟
4.我国扶贫开发步入新阶段 [J], 无
5.北京经济技术开发区发展步入新阶段 [J],
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[22]Antohi V. Vehicular absorption air conditioning process
and system utilizing engine coolant waste heat[P]. US:
5896747, 1999.
作者简介：
王令宝（1986-），男，硕士，助理研究员，主要从事中低温余热利用研究。

卜宪标（1979-），男，博士，副研究员，主要从事低品位余热发电研究。

《新能源进展》获得批准国际期刊刊名代码（CODEN）
2014年2月12日，《新能源进展》注册责任编辑通过电子邮件向设在美国化学文摘社的国际CODEN 服务部（International CODEN Service）联系，按照Sharon Cardwell博士的回复要求，提供相关申请文件资料，并顺利通过国际CODEN中心审查，2月21日收到国际CODEN服务部Brenda Wooten博士的回复，获悉《新能源进展》被分配的CODEN为XJIIA8。

本刊将从2014年第2卷第1期起始，将CODEN码按规定固定刊印在期刊封面右上角。

CODEN （Code Number），是由美国ASTM (American Society for Testing and Materials, 美国试验材料学会）制定的科技期刊代码系统，为国际公认并具唯一性，广泛用于文献数据库和检索系统。

CODEN由6位英文字母及数字码组成，其中前4位为基本码（通常为刊名缩写），第5位为查重码，第6位为校验码。

美国《化学文摘》（CA）、《工程索引》（各种版本）《国际药学文摘》（IPA）、《乌利希国际期刊指南（各种版本）》（Ulrich'sPD）等国际数据库采用，以及各国图书馆收藏部门均采用CODEN码进行文献/期刊识别。

责任编辑：倪爱香。