① 哈工大2010年和2011年二年繼續教育知識更新電氣工程專業作業答案以及公需課答案急求謝謝!!!!
公需課作業
2011年[哈爾濱工業大學]
一、 什麼是產學研合作創新？舉例說明
答： 產學研合作創新的優點就是合作之間可以實現資源共享，優勢互補，可以節省大量的時間和減少風險。但它有一個問題，最大問題是產學研各方面在經濟上經常發生糾紛。
舉例說明：以貴州南海電機廠為例說一下產學研合作創新這種模式的好處和優點。貴州南海電機廠原來是一個軍工企業，而且它原來的產品並不是金屬拉把這樣的產品，軍工企業2002年破產，從原來國有企業注冊誕生了一個新的公司，是2002年10月注冊誕生的， 企業為民營企業，員工只有105人，從2002年建廠，經過產學研合作創新，到2008年它的銷售收入達到1.1個億，創造外匯300萬美元，人均產值達到了100萬，這是非常的一個數據，它為什麼從原來一個軍工企業，在邊疆的礦產企業，變成這樣一個人均產值非常高的這樣一個先進企業，主要是依據產學研的合作創新，也就是說，貴州南海機電公司採用兩種方法來進行創新。
第一：採用把工廠變為學校的培養基地，也就是說，讓貴州大學的本科生和研究生來到企業進行實習或者進行研究工作，而把企業當中的核心問題和技術和他們聯合，作為他們的畢業論文和研究論文來進行研究，這樣藉助貴州大學的本科生和研究生來完成企業關鍵技術，關鍵問題的解決。
第二：企業把自己認為很有前途很重要的人才送到大學去進行培訓。
通過這兩種模式使得企業得到迅速的發展壯大。也就是說產學研創新包括：
①絕地求生 ②引進消化吸收再創新 ③開放式技術創新。
二、 如何提高一個人的創新能力？
答： 對於一個專業技術人員來說，能否在創新實踐中增強創新能力並走向事業成功，不但取決於其專業素質及其個人創新能力，也取決於其合作或協作能力，取決於其所在機構的創新制度安排及創新文化。
在一個缺乏創新文化的氛圍里，個人創新能力是無法得到充分發揮的。同樣地，一個沒有合作或協作精神的「創新者」，其失敗的概率也遠遠高於成功的概率。相反，在一個生機勃勃的創新組織及文化氛圍里，個人創新能力就有可能得到最大限度的發揮。
個人創新能力包括：學習、觀察、想像、抽象、分析、類推、建模、展現、協作、更換思考維度，更換認識模式以及綜合思考等方面的能力。創新者個人可以同時用以下三種方式進行鍛煉，以提高自已的創新能力。
(1)自我錘煉。專業技術人員圍繞提升個人創新能力而展開的自我錘煉，是指以「我」為行為主體而展開的創新能力鍛煉過程。
專業技術人員均通過正規教育及繼續教育具備了相當程度的專業知識和技能，但專業知識和專業技能只是個人創新能力的基礎。個人創新能力更主要地表現在創新思維的掌握和運用上，能夠熟悉運用創新思維，才能夠熟悉運用專業知識和技能解決有難度的問題，實現創新目的。因此，專業技術人員的自我錘煉不但是一個不斷充實自己的專業知識和技能的過程，而且還是一個學習和運用創新思維的過程。
學習和運用創新思維，其最大的奧妙在於思想的碰撞、移植和借用，在於思考問題的角度乃至思維方式的變換。創新的靈感每每產生於思想的碰撞、移植和借用過程之中。
(2)在協作中錘煉。「在協作中錘煉」是指以「我們」為行為主體而展開的創新能力鍛煉過程。在此過程中，創新者個人通過參與有組織的創新實踐來提升自己的創新能力，但他思考問題的角度不再是「我」而是「我們」。群體意識淡漠的人是很難甚至無法完成這種修煉過程的。因此，一個真正的創新者必須時刻保持開放而寬容的心態，必須善於表達或表現自己的思想、構想或見解，同時必須善於傾聽他人意見，善於參加共同探討、研究和行動。
(3)在學習中錘煉。學習的重要性越來越受到人們的重視。創新是探索性和實踐性極強的活動，而個人的創新機會和創新實踐是十分有限的，因此通過學習專家學者總結的理論和方法、學習他人的創新實踐來提高自已的創新能力便成為一個行之有效的方式。通過學習成功的創新案例，特別是通過學習借鑒創新環境大致相同情況下的成功案例，對提高個人和團隊的創新能力很有幫助。創新案例中有個人、也有團隊集體的思維與行動特點，有個人和團隊在創新活動中的經驗教訓，因此可以分別從「我」和「我們」的角度去揣摩和借鑒。撰寫本教材的目的也就在於此。
三、 信息時代的基本特徵是什麼？
答： 1、信息化時代的發展特徵或者說集成電路發展遵循的規律——摩爾定律。
晶元（集成電路）的 集成度每18個月翻一番，按此規律，集成電路不斷追求了刻線越來越小，集成電路處理信息的速度越來越快，集成電路消耗功率越來越冷。
2、信息大膨脹
3、以電子作為信息載體向用電子和光子共同作信息載體發展。
4、以管子作為信息載體。
四、 人類能源危機面臨的挑戰與機遇是什麼？
答： 人類能源：1、可再生能源如太陽能發電，風能，水電，生物質能源等；2、新能源，3、大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電站；4、慣性約束聚變點火工程。
人類能源危機面臨的挑戰是：
未來的能源安全無非依賴於以下4種模式：1、發掘現有的能源儲量。2、海外開采。3、直接進口。4、能源替代技術。 這4種方案進行逐一分析後，我們覺得能源的可選擇性更加有限了。 首先，已經沒有多少人對於我們現有的儲量再抱更多期望，這里我們強調的是石油，矛盾的焦點也在這里。未來20年內，中國的私人汽車飽有量將數以億計，石油消費量毫無疑問會在不久的將來超過美國。據地礦部門分析，屆時國內的開采量最多隻能滿足國內需求的1／3，可以說，寄希望於國內儲量的開采是非常不現實的。國際油價持續運行於牛市軌道之中，高油價使得不少市場人士驚呼「能源危機」來臨。
人類面臨的能源危機的機遇是：
能源危機在客觀上鼓勵資本市場充分發掘能源危機主題下的投資機會，希望藉助資本市場資源配置的功能，更有效率地支持中國整個社會產業結構與能源消費結構的調整與優化。能源危機並不可怕，面對能源危機，我們需要提高能效、節能減排領域的投資機會。在現有的分工條件下，人口增長，經濟發展，特別是加工業製造業蓬勃發展，需要更多的有效能源。提高能源效率，不僅有利國家長久發展，也是對世界的偉大貢獻。
五、 學習本門課後心得體會及意見。
答： 創新精神不是與生俱來的，而是通過後天的培養逐步塑造的。培養和激發創造動機，最根本的是要有強烈的事業心和社會責任感。社會精神通過培養轉化為社會實踐主體的創新精神，為創新提供精神支柱和動力。
首先，社會精神創新。 社會輿論是一種強大的社會心理力量，正確的社會輿論會使個體產生創新的積極性，良好的風尚習慣會形成強大的心理暗示，引導社會主體積極創新、勇於創新。創新精神是人的創新本質的精神表現，是人在創新活動中反映的精神素質。培養創新的社會精神對推動創新具有十分重要的意義。創新精神是一種懷疑精神。不迷信理論，不迷信權威，不唯書，不唯上，要唯實。創新精神是一種批判精神。批判就是研究，批判就是討論，批判就是思想的交鋒、互補和互動，通過交換達到思想的完整和提升。創新精神是一種科學精神。要求人們在創造性活動中堅持實事求是，尊重客觀規律，一切從實際出發，講求實效，把主觀能動性和現實可能性統一起來。創新精神是一種自由精神。
其次，社會心態創新。 心態就是性格加態度。性格就是一個人獨特而穩定的個性特徵。態度是一個人對客觀事物的心理反應，即一個人在思想觀念支配下的為人處世態度和心理狀態的總和。良好的心態是創新的基礎條件，應該包括健康的心理機制、健全的性格、穩定的情緒、堅強的意志和寬廣的胸懷。首先，應該充滿激情，保持求知、求新、求變、求奇、求勝的心態，積極的心態有助於人們克服困難，看到希望，保持旺盛的鬥志，發揮聰明才智，能夠增強心理承受能力，使自己的思想和行為適應客觀實際變化的要求。要使自己養成精益求精的習慣，並且以愛心和熱情發揮這種習慣。積極的激情能夠調動起全身心的巨大潛力，推動創新。其次，做到百折不撓，必須確立堅持的心態，調適自控，增加自己的耐性，以開闊的心胸包容所有事物，世界上沒有人可以一步登天，一而再的挫折正是成功路上的指路牌，愈挫愈勇是所有成功者的共同歷程，務盡一切努力去贏得勝利，成功的唯一途徑就是堅持不懈。
第三，科學理論創新。理論創新是社會發展和變革的先導，所謂理論創新是人們通過創造性的活動而賦予理論以新的內涵，它是在揚棄原有的思想、原理的基礎上，通過創造性的思維活動，提出新思想、新學說、新理論的過程。從理論創新的角度看，要敢於否定自己，超越自我，古人雲勝人者有力，自勝者強，因此，推陳出新、革故鼎新是理論創新的重要途徑。
以胡錦濤為首的新一屆中央領導集體立足我國實際，提出了具有世界觀和方法論意義的科學發展觀，大大豐富和發展了我國現代化建設的指導思想。把執政理想由追求經濟增長轉到關注人自身，科學發展觀以人為本，把人的全面發展確立為經濟社會發展的根本目的，對人的全面發展和經濟社會發展的相互協調、相互促進作為價值目標，提升了認識的新境界。人的發展和社會的發展互為基礎，互相促進。社會的發展永無止境，人的全面發展也要不斷開辟廣闊的空間。當今世界，政治經濟文化等全方位的全球化，已經把整個人類的命運聯系在一起，人類不僅要在共同制定的規則下進行交往與合作，還要共同面對威脅人類生存的生態惡化、環境污染、恐怖主義、戰爭陰影。衡量社會進步的尺度是人的自由實現程度和解放程度，人的全面發展本質上是人的素質全面提升，具體包括人的認識能力、審美能力、道德情操和實踐能力的全面發展。理論創新需要創新者具有很高的理論素養，還要遵循理論創新的內在規律和原則。做到堅持真理和發展真理的辯正統一，解放思想和實事求是的統一，時刻牢記群眾的實踐是理論創新的源泉，任何理論創新都是全面借鑒人類文明優秀成果的結晶，要樂於並且敢於參加各種創新的實踐，善於在實踐中總結和提高，與時俱進，永無止境。
繼續教育電氣工程專業課作業題
2011年[哈爾濱工業大學]
11 獨立供電系統與並網發電系統在結構和控制上有哪些不同？
答：單級逆變系統直接將直流轉化為交流，它的主要缺點是：需要較高的直流輸入，使得成本提高，可靠性降低；對於最大功率點的跟蹤沒有獨立的控制操作，使得系統整體輸出功率降低；結構不夠靈活，無法擴展，不能滿足光伏陣列模塊直流輸入的多變性。因此在直流輸入較低時，考慮採用交流變壓器升壓，以得到標准交流電壓與頻率，同時可使得輸入輸出間電氣隔離。
並網光伏發電系統一般由光伏陣列模塊、逆變器和控制器三部分組成。逆變器將光伏電池所產生的電能逆變成正弦電流並入電網中；控制器控制光伏電池最大功率點跟蹤、控制逆變器並網的功率和電流的波形，從而使向電網轉送的功率與光伏陣列模塊所發的最大電能功率相平衡。控制器一般基於單片機或數字信號處理晶元。首先，不必考慮負載供電的穩定性和供電質量問題；其次，光伏電池可以始終運行在最大功率點處，由於大電網來接納太陽能所發的全部電能，提高了太陽能發電的效率；再次，省略了蓄電池作為儲能環節，降低了蓄電池充放電過程中的能量損失，免除了由於存在蓄電池而帶來的運行與維護費用，同時也消除了處理廢舊蓄電池帶來的間接污染。光伏並網發電系統的控制一般分為兩個環節：第一個環節得到系統功率點，既光伏陣列模塊工作點；第二個環節完成光伏逆變系統對電網的跟蹤。同時，為保證光伏逆變器安全有效地直接工作於並網狀態，系統必須具備一定的保護功能和防孤島效應的檢測與控制功能。
12給出常用的並網逆變器的結構，並說明其開關控制策略。
答：共有三種有源逆變模式，即：相位控制模式、相移控制模式和PWM模式實現有源逆變的原理。
1）相位控制下器件開關頻率低，損耗低，但輸出電流相位受最小逆變角限制而不能隨意調節；
2）電流型相移控制下器件開關頻率低，損耗低，輸出電流的相位可方便地控制，但輸出電流諧波很大；電壓型相移控制下器件開關頻率低，損耗低，輸出電流與負載有關，不易控制；
3）電流型PWM控制下器件開關頻率高，損耗高，輸出電流相位雖然可控，但諧波非常大；電壓型PWM控制下器件開關頻率高，損耗高，但輸出電流相位可控，諧波含量少，應該是最有使用價值的並網逆變器。
關於相位控制逆變器，相移控制逆變器以及PWM逆變器控制匯總為以下表格內容。
控制方式 相位控制 相移控制 PWM控制
電流型 電壓型 電壓型 電流型
換流方式 電網換流 強迫換流 強迫換流 強迫換流 強迫換流
電流畸變THD 29.57% 30.66% 9.2% 5%以下 71.16%
電流相位 可控（受最小逆變角限制） 可控（易） 可控（難） 可控（易） 可控（易）
器件開關頻率 50Hz 50Hz 50Hz 數KHz 數KHz
器件開關損耗 低 低 低 高 高
控制復雜程度 簡單 簡單 簡單 相對復雜 相對復雜
三種情況下並網逆變器適用的控制策略：
1）對於採用L型濾波器的並網逆變器，採用電流單環控制即可，但這種結構易受外部干擾影響，如電網電壓畸變，因此常將電壓前饋控制方式引入其中。另外，在濾波作用相同的情況下，濾波器所選電感值大於其他濾波器方式；
2）採用LC型濾波器的並網逆變器適合採用電流雙環的控制方式，系統比較穩定，適用於獨立/並網雙模式運行；
3）採用LCL型濾波器的並網逆變器系統適合採用電容電流內環的雙環控制結構以得到更好的性能。另外，LCL濾波器可以更好的濾除高次諧波，適用於大功率場合。
13簡述並網發電系統包含的控制問題及其解決方案。
並網逆變器的控制方式分為電壓控制和電流控制兩種。電壓控制相當於將逆變器等效為一個電壓源，通過控制使其輸出電壓相位、頻率完全等同於電網電壓，幅值跟蹤電網電壓的幅值，本質相當於將兩個電壓源並聯。
光伏發電系統實現並網運行必須滿足：輸出電壓與電網電壓同頻同相同幅值，輸出電流與電網電壓同頻同相(功率因數為1)，而且其輸出還應滿足電網的電能質量要求。這些都依賴於逆變器的有效控制策略。光伏並網發電系統的控制一般分為兩個環節：第一個環節得到系統功率點，既光伏陣列模塊工作點；第二個環節完成光伏逆變系統對電網的跟蹤。同時，為保證光伏逆變器安全有效地直接工作於並網狀態，系統必須具備一定的保護功能和防孤島效應的檢測與控制功能。
伏陣列模塊工作點的控制主要有恆電壓控制CVT(Constant voltage Tracking)和最大功率點跟蹤MPPT(Maximum power point Tracking)兩種方式。
CVT控制是通過將光伏陣列模塊端電壓穩定於某個值的方法，確定系統功率點。其優點是控制簡單，系統穩定性好。但當溫度變化較大時，CVT控制方式下的光伏陣列模塊工作點將偏離最大功率點。
MPPT是當前較廣泛採用的光伏陣列模塊功率點控制策略。它通過實時改變系統的工作狀態，跟蹤陣列的最大工作點，從而實現系統的最大功率輸出。它是一種自主尋優方式，動態性能較好，但穩定性不如CVT。其常用方法有」上山」法、干擾觀察法、電導增量法等。
現在對MPPT的研究集中在簡單、高穩定性的控制演算法實現上，如最優梯度法、模糊邏輯控製法、神經元網路控製法等，也都取得了較顯著的跟蹤控制效果。
14 為什麼並網逆變器一般都採用濾波電路與電網進行耦合？
對於採用L型濾波器的並網逆變器，採用電流單環控制即可，但這種結構易受外部干擾影響，如電網電壓畸變，因此常將電壓前饋控制方式引入其中。另外，在濾波作用相同的情況下，濾波器所選電感值大於其他濾波器方式；採用LC型濾波器的並網逆變器適合採用電流雙環的控制方式，系統比較穩定，適用於獨立/並網雙模式運行；採用LCL型濾波器的並網逆變器系統適合採用電容電流內環的雙環控制結構以得到更好的性能。另外，LCL濾波器可以更好的濾除高次諧波，適用於大功率場合。
15 學習了本課程之後，你認為一個理想的太陽能發電系統應該具有什麼樣的結構和功能？
答：一個理想的太陽能發電系統主要是由太陽能電池板、控制器、逆變器及儲能單元等構成。
太陽能光伏發電是利用光伏效應把轉化為電能的器件。太陽能電池採用電壓值和電流值標定。在充足陽光下50W組件標稱電壓12V，電流大約為3A。光伏系統採用串並聯以獲得所需電壓和電流值。
控制器通過對系統輸入輸出功率進行調節宇分配，實現對蓄電池電壓調整，防止蓄電池被太陽能電池方陣過充電或被負載過放電，。控制器主要有四種基本類型：旁路控制器、串聯控制器，多階控制器和脈沖控制器。
太陽能光伏發電系統白天發電對蓄電池充電，蓄電池晚上對伏在供電。蓄電池投資約占整個太陽能光伏系統的20%。
逆變器主要功能是將太陽能電池陣列發出的直流電轉化為用戶所需的交流電。逆變器還具有自動提調壓或手動調壓功能，用以改善光伏發電系統的供電質量。蓄電池則儲存系統發出多餘電量存儲起來，以備太陽能方陣不能夠正常工作時供給負載使用。
1、經濟性，離網太陽發電系統真正的成本消耗是蓄電池，所以在系統設計中根據負載功率設計最少配置的蓄電池容量是節約使用成本的最佳方案
2、免維護性，當前太陽能發電系統後期維護費用比較高，就是需要專人的維護人員維護才能確保後期正常運行，所以設計傻瓜式控制系統，系統出現問題直接排查，不需要專業人員就可維護，這樣普及率才高，
3、系統整體設計要因使用環境來設計，當前太陽能發電系統成本還是比較高，並不是功能越多越好，功能多，電力損耗就大，成本就高，所以，盡量以滿足基本使用條件來設計系統
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③ 關於Q矢量
Q矢量的大小表示垂直方向上的速度大小. Q矢量散度正比於上升運動.由於地轉平迴流過程破壞熱成答風平衡,此上升運動是非地轉風回應地轉平流,使熱成風平衡得以重新建立.當Q矢量在低層大氣指向上升區,在對流層高層Q矢量向與非地轉運動方向相反.
Q矢量主要缺點是在准地轉力中並不包括垂直運動而產生之非絕熱項.Q矢量在絕熱假定下握導出來,因此未包括潛熱釋放,而在某些天氣系統中潛熱釋放作用十分重要.
④ 2011年最有知識內涵的專業是什麼
公需課作業
2011年[哈爾濱工業大學]
一、 什麼是產學研合作創新？舉例說明
答： 產學研合作創新的優點就是合作之間可以實現資源共享，優勢互補，可以節省大量的時間和減少風險。但它有一個問題，最大問題是產學研各方面在經濟上經常發生糾紛。
舉例說明：以貴州南海電機廠為例說一下產學研合作創新這種模式的好處和優點。貴州南海電機廠原來是一個軍工企業，而且它原來的產品並不是金屬拉把這樣的產品，軍工企業2002年破產，從原來國有企業注冊誕生了一個新的公司，是2002年10月注冊誕生的， 企業為民營企業，員工只有105人，從2002年建廠，經過產學研合作創新，到2008年它的銷售收入達到1.1個億，創造外匯300萬美元，人均產值達到了100萬，這是非常的一個數據，它為什麼從原來一個軍工企業，在邊疆的礦產企業，變成這樣一個人均產值非常高的這樣一個先進企業，主要是依據產學研的合作創新，也就是說，貴州南海機電公司採用兩種方法來進行創新。
第一：採用把工廠變為學校的培養基地，也就是說，讓貴州大學的本科生和研究生來到企業進行實習或者進行研究工作，而把企業當中的核心問題和技術和他們聯合，作為他們的畢業論文和研究論文來進行研究，這樣藉助貴州大學的本科生和研究生來完成企業關鍵技術，關鍵問題的解決。
第二：企業把自己認為很有前途很重要的人才送到大學去進行培訓。
通過這兩種模式使得企業得到迅速的發展壯大。也就是說產學研創新包括：
①絕地求生 ②引進消化吸收再創新 ③開放式技術創新。
二、 如何提高一個人的創新能力？
答： 對於一個專業技術人員來說，能否在創新實踐中增強創新能力並走向事業成功，不但取決於其專業素質及其個人創新能力，也取決於其合作或協作能力，取決於其所在機構的創新制度安排及創新文化。
在一個缺乏創新文化的氛圍里，個人創新能力是無法得到充分發揮的。同樣地，一個沒有合作或協作精神的「創新者」，其失敗的概率也遠遠高於成功的概率。相反，在一個生機勃勃的創新組織及文化氛圍里，個人創新能力就有可能得到最大限度的發揮。
個人創新能力包括：學習、觀察、想像、抽象、分析、類推、建模、展現、協作、更換思考維度，更換認識模式以及綜合思考等方面的能力。創新者個人可以同時用以下三種方式進行鍛煉，以提高自已的創新能力。
(1)自我錘煉。專業技術人員圍繞提升個人創新能力而展開的自我錘煉，是指以「我」為行為主體而展開的創新能力鍛煉過程。
專業技術人員均通過正規教育及繼續教育具備了相當程度的專業知識和技能，但專業知識和專業技能只是個人創新能力的基礎。個人創新能力更主要地表現在創新思維的掌握和運用上，能夠熟悉運用創新思維，才能夠熟悉運用專業知識和技能解決有難度的問題，實現創新目的。因此，專業技術人員的自我錘煉不但是一個不斷充實自己的專業知識和技能的過程，而且還是一個學習和運用創新思維的過程。
學習和運用創新思維，其最大的奧妙在於思想的碰撞、移植和借用，在於思考問題的角度乃至思維方式的變換。創新的靈感每每產生於思想的碰撞、移植和借用過程之中。
(2)在協作中錘煉。「在協作中錘煉」是指以「我們」為行為主體而展開的創新能力鍛煉過程。在此過程中，創新者個人通過參與有組織的創新實踐來提升自己的創新能力，但他思考問題的角度不再是「我」而是「我們」。群體意識淡漠的人是很難甚至無法完成這種修煉過程的。因此，一個真正的創新者必須時刻保持開放而寬容的心態，必須善於表達或表現自己的思想、構想或見解，同時必須善於傾聽他人意見，善於參加共同探討、研究和行動。
(3)在學習中錘煉。學習的重要性越來越受到人們的重視。創新是探索性和實踐性極強的活動，而個人的創新機會和創新實踐是十分有限的，因此通過學習專家學者總結的理論和方法、學習他人的創新實踐來提高自已的創新能力便成為一個行之有效的方式。通過學習成功的創新案例，特別是通過學習借鑒創新環境大致相同情況下的成功案例，對提高個人和團隊的創新能力很有幫助。創新案例中有個人、也有團隊集體的思維與行動特點，有個人和團隊在創新活動中的經驗教訓，因此可以分別從「我」和「我們」的角度去揣摩和借鑒。撰寫本教材的目的也就在於此。
三、 信息時代的基本特徵是什麼？
答： 1、信息化時代的發展特徵或者說集成電路發展遵循的規律——摩爾定律。
晶元（集成電路）的 集成度每18個月翻一番，按此規律，集成電路不斷追求了刻線越來越小，集成電路處理信息的速度越來越快，集成電路消耗功率越來越冷。
2、信息大膨脹
3、以電子作為信息載體向用電子和光子共同作信息載體發展。
4、以管子作為信息載體。
四、 人類能源危機面臨的挑戰與機遇是什麼？
答： 人類能源：1、可再生能源如太陽能發電，風能，水電，生物質能源等；2、新能源，3、大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電站；4、慣性約束聚變點火工程。
人類能源危機面臨的挑戰是：
未來的能源安全無非依賴於以下4種模式：1、發掘現有的能源儲量。2、海外開采。3、直接進口。4、能源替代技術。 這4種方案進行逐一分析後，我們覺得能源的可選擇性更加有限了。 首先，已經沒有多少人對於我們現有的儲量再抱更多期望，這里我們強調的是石油，矛盾的焦點也在這里。未來20年內，中國的私人汽車飽有量將數以億計，石油消費量毫無疑問會在不久的將來超過美國。據地礦部門分析，屆時國內的開采量最多隻能滿足國內需求的1／3，可以說，寄希望於國內儲量的開采是非常不現實的。國際油價持續運行於牛市軌道之中，高油價使得不少市場人士驚呼「能源危機」來臨。
人類面臨的能源危機的機遇是：
能源危機在客觀上鼓勵資本市場充分發掘能源危機主題下的投資機會，希望藉助資本市場資源配置的功能，更有效率地支持中國整個社會產業結構與能源消費結構的調整與優化。能源危機並不可怕，面對能源危機，我們需要提高能效、節能減排領域的投資機會。在現有的分工條件下，人口增長，經濟發展，特別是加工業製造業蓬勃發展，需要更多的有效能源。提高能源效率，不僅有利國家長久發展，也是對世界的偉大貢獻。
五、 學習本門課後心得體會及意見。
答： 創新精神不是與生俱來的，而是通過後天的培養逐步塑造的。培養和激發創造動機，最根本的是要有強烈的事業心和社會責任感。社會精神通過培養轉化為社會實踐主體的創新精神，為創新提供精神支柱和動力。
首先，社會精神創新。 社會輿論是一種強大的社會心理力量，正確的社會輿論會使個體產生創新的積極性，良好的風尚習慣會形成強大的心理暗示，引導社會主體積極創新、勇於創新。創新精神是人的創新本質的精神表現，是人在創新活動中反映的精神素質。培養創新的社會精神對推動創新具有十分重要的意義。創新精神是一種懷疑精神。不迷信理論，不迷信權威，不唯書，不唯上，要唯實。創新精神是一種批判精神。批判就是研究，批判就是討論，批判就是思想的交鋒、互補和互動，通過交換達到思想的完整和提升。創新精神是一種科學精神。要求人們在創造性活動中堅持實事求是，尊重客觀規律，一切從實際出發，講求實效，把主觀能動性和現實可能性統一起來。創新精神是一種自由精神。
其次，社會心態創新。 心態就是性格加態度。性格就是一個人獨特而穩定的個性特徵。態度是一個人對客觀事物的心理反應，即一個人在思想觀念支配下的為人處世態度和心理狀態的總和。良好的心態是創新的基礎條件，應該包括健康的心理機制、健全的性格、穩定的情緒、堅強的意志和寬廣的胸懷。首先，應該充滿激情，保持求知、求新、求變、求奇、求勝的心態，積極的心態有助於人們克服困難，看到希望，保持旺盛的鬥志，發揮聰明才智，能夠增強心理承受能力，使自己的思想和行為適應客觀實際變化的要求。要使自己養成精益求精的習慣，並且以愛心和熱情發揮這種習慣。積極的激情能夠調動起全身心的巨大潛力，推動創新。其次，做到百折不撓，必須確立堅持的心態，調適自控，增加自己的耐性，以開闊的心胸包容所有事物，世界上沒有人可以一步登天，一而再的挫折正是成功路上的指路牌，愈挫愈勇是所有成功者的共同歷程，務盡一切努力去贏得勝利，成功的唯一途徑就是堅持不懈。
第三，科學理論創新。理論創新是社會發展和變革的先導，所謂理論創新是人們通過創造性的活動而賦予理論以新的內涵，它是在揚棄原有的思想、原理的基礎上，通過創造性的思維活動，提出新思想、新學說、新理論的過程。從理論創新的角度看，要敢於否定自己，超越自我，古人雲勝人者有力，自勝者強，因此，推陳出新、革故鼎新是理論創新的重要途徑。
以胡錦濤為首的新一屆中央領導集體立足我國實際，提出了具有世界觀和方法論意義的科學發展觀，大大豐富和發展了我國現代化建設的指導思想。把執政理想由追求經濟增長轉到關注人自身，科學發展觀以人為本，把人的全面發展確立為經濟社會發展的根本目的，對人的全面發展和經濟社會發展的相互協調、相互促進作為價值目標，提升了認識的新境界。人的發展和社會的發展互為基礎，互相促進。社會的發展永無止境，人的全面發展也要不斷開辟廣闊的空間。當今世界，政治經濟文化等全方位的全球化，已經把整個人類的命運聯系在一起，人類不僅要在共同制定的規則下進行交往與合作，還要共同面對威脅人類生存的生態惡化、環境污染、恐怖主義、戰爭陰影。衡量社會進步的尺度是人的自由實現程度和解放程度，人的全面發展本質上是人的素質全面提升，具體包括人的認識能力、審美能力、道德情操和實踐能力的全面發展。理論創新需要創新者具有很高的理論素養，還要遵循理論創新的內在規律和原則。做到堅持真理和發展真理的辯正統一，解放思想和實事求是的統一，時刻牢記群眾的實踐是理論創新的源泉，任何理論創新都是全面借鑒人類文明優秀成果的結晶，要樂於並且敢於參加各種創新的實踐，善於在實踐中總結和提高，與時俱進，永無止境。
繼續教育電氣工程專業課作業題
2011年[哈爾濱工業大學]
11 獨立供電系統與並網發電系統在結構和控制上有哪些不同？
答：單級逆變系統直接將直流轉化為交流，它的主要缺點是：需要較高的直流輸入，使得成本提高，可靠性降低；對於最大功率點的跟蹤沒有獨立的控制操作，使得系統整體輸出功率降低；結構不夠靈活，無法擴展，不能滿足光伏陣列模塊直流輸入的多變性。因此在直流輸入較低時，考慮採用交流變壓器升壓，以得到標准交流電壓與頻率，同時可使得輸入輸出間電氣隔離。
並網光伏發電系統一般由光伏陣列模塊、逆變器和控制器三部分組成。逆變器將光伏電池所產生的電能逆變成正弦電流並入電網中；控制器控制光伏電池最大功率點跟蹤、控制逆變器並網的功率和電流的波形，從而使向電網轉送的功率與光伏陣列模塊所發的最大電能功率相平衡。控制器一般基於單片機或數字信號處理晶元。首先，不必考慮負載供電的穩定性和供電質量問題；其次，光伏電池可以始終運行在最大功率點處，由於大電網來接納太陽能所發的全部電能，提高了太陽能發電的效率；再次，省略了蓄電池作為儲能環節，降低了蓄電池充放電過程中的能量損失，免除了由於存在蓄電池而帶來的運行與維護費用，同時也消除了處理廢舊蓄電池帶來的間接污染。光伏並網發電系統的控制一般分為兩個環節：第一個環節得到系統功率點，既光伏陣列模塊工作點；第二個環節完成光伏逆變系統對電網的跟蹤。同時，為保證光伏逆變器安全有效地直接工作於並網狀態，系統必須具備一定的保護功能和防孤島效應的檢測與控制功能。
12給出常用的並網逆變器的結構，並說明其開關控制策略。
答：共有三種有源逆變模式，即：相位控制模式、相移控制模式和PWM模式實現有源逆變的原理。
1）相位控制下器件開關頻率低，損耗低，但輸出電流相位受最小逆變角限制而不能隨意調節；
2）電流型相移控制下器件開關頻率低，損耗低，輸出電流的相位可方便地控制，但輸出電流諧波很大；電壓型相移控制下器件開關頻率低，損耗低，輸出電流與負載有關，不易控制；
3）電流型PWM控制下器件開關頻率高，損耗高，輸出電流相位雖然可控，但諧波非常大；電壓型PWM控制下器件開關頻率高，損耗高，但輸出電流相位可控，諧波含量少，應該是最有使用價值的並網逆變器。
關於相位控制逆變器，相移控制逆變器以及PWM逆變器控制匯總為以下表格內容。
控制方式 相位控制 相移控制 PWM控制
電流型 電壓型 電壓型 電流型
換流方式 電網換流 強迫換流 強迫換流 強迫換流 強迫換流
電流畸變THD 29.57% 30.66% 9.2% 5%以下 71.16%
電流相位 可控（受最小逆變角限制） 可控（易） 可控（難） 可控（易） 可控（易）
器件開關頻率 50Hz 50Hz 50Hz 數KHz 數KHz
器件開關損耗 低 低 低 高 高
控制復雜程度 簡單 簡單 簡單 相對復雜 相對復雜
三種情況下並網逆變器適用的控制策略：
1）對於採用L型濾波器的並網逆變器，採用電流單環控制即可，但這種結構易受外部干擾影響，如電網電壓畸變，因此常將電壓前饋控制方式引入其中。另外，在濾波作用相同的情況下，濾波器所選電感值大於其他濾波器方式；
2）採用LC型濾波器的並網逆變器適合採用電流雙環的控制方式，系統比較穩定，適用於獨立/並網雙模式運行；
3）採用LCL型濾波器的並網逆變器系統適合採用電容電流內環的雙環控制結構以得到更好的性能。另外，LCL濾波器可以更好的濾除高次諧波，適用於大功率場合。
13簡述並網發電系統包含的控制問題及其解決方案。
並網逆變器的控制方式分為電壓控制和電流控制兩種。電壓控制相當於將逆變器等效為一個電壓源，通過控制使其輸出電壓相位、頻率完全等同於電網電壓，幅值跟蹤電網電壓的幅值，本質相當於將兩個電壓源並聯。
光伏發電系統實現並網運行必須滿足：輸出電壓與電網電壓同頻同相同幅值，輸出電流與電網電壓同頻同相(功率因數為1)，而且其輸出還應滿足電網的電能質量要求。這些都依賴於逆變器的有效控制策略。光伏並網發電系統的控制一般分為兩個環節：第一個環節得到系統功率點，既光伏陣列模塊工作點；第二個環節完成光伏逆變系統對電網的跟蹤。同時，為保證光伏逆變器安全有效地直接工作於並網狀態，系統必須具備一定的保護功能和防孤島效應的檢測與控制功能。
伏陣列模塊工作點的控制主要有恆電壓控制CVT(Constant voltage Tracking)和最大功率點跟蹤MPPT(Maximum power point Tracking)兩種方式。
CVT控制是通過將光伏陣列模塊端電壓穩定於某個值的方法，確定系統功率點。其優點是控制簡單，系統穩定性好。但當溫度變化較大時，CVT控制方式下的光伏陣列模塊工作點將偏離最大功率點。
MPPT是當前較廣泛採用的光伏陣列模塊功率點控制策略。它通過實時改變系統的工作狀態，跟蹤陣列的最大工作點，從而實現系統的最大功率輸出。它是一種自主尋優方式，動態性能較好，但穩定性不如CVT。其常用方法有」上山」法、干擾觀察法、電導增量法等。
現在對MPPT的研究集中在簡單、高穩定性的控制演算法實現上，如最優梯度法、模糊邏輯控製法、神經元網路控製法等，也都取得了較顯著的跟蹤控制效果。
14 為什麼並網逆變器一般都採用濾波電路與電網進行耦合？
對於採用L型濾波器的並網逆變器，採用電流單環控制即可，但這種結構易受外部干擾影響，如電網電壓畸變，因此常將電壓前饋控制方式引入其中。另外，在濾波作用相同的情況下，濾波器所選電感值大於其他濾波器方式；採用LC型濾波器的並網逆變器適合採用電流雙環的控制方式，系統比較穩定，適用於獨立/並網雙模式運行；採用LCL型濾波器的並網逆變器系統適合採用電容電流內環的雙環控制結構以得到更好的性能。另外，LCL濾波器可以更好的濾除高次諧波，適用於大功率場合。
15 學習了本課程之後，你認為一個理想的太陽能發電系統應該具有什麼樣的結構和功能？
答：一個理想的太陽能發電系統主要是由太陽能電池板、控制器、逆變器及儲能單元等構成。
太陽能光伏發電是利用光伏效應把轉化為電能的器件。太陽能電池採用電壓值和電流值標定。在充足陽光下50W組件標稱電壓12V，電流大約為3A。光伏系統採用串並聯以獲得所需電壓和電流值。
控制器通過對系統輸入輸出功率進行調節宇分配，實現對蓄電池電壓調整，防止蓄電池被太陽能電池方陣過充電或被負載過放電，。控制器主要有四種基本類型：旁路控制器、串聯控制器，多階控制器和脈沖控制器。
太陽能光伏發電系統白天發電對蓄電池充電，蓄電池晚上對伏在供電。蓄電池投資約占整個太陽能光伏系統的20%。
逆變器主要功能是將太陽能電池陣列發出的直流電轉化為用戶所需的交流電。逆變器還具有自動提調壓或手動調壓功能，用以改善光伏發電系統的供電質量。蓄電池則儲存系統發出多餘電量存儲起來，以備太陽能方陣不能夠正常工作時供給負載使用。
1、經濟性，離網太陽發電系統真正的成本消耗是蓄電池，所以在系統設計中根據負載功率設計最少配置的蓄電池容量是節約使用成本的最佳方案
2、免維護性，當前太陽能發電系統後期維護費用比較高，就是需要專人的維護人員維護才能確保後期正常運行，所以設計傻瓜式控制系統，系統出現問題直接排查，不需要專業人員就可維護，這樣普及率才高，
3、系統整體設計要因使用環境來設計，當前太陽能發電系統成本還是比較高，並不是功能越多越好，功能多，電力損耗就大，成本就高，所以，盡量以滿足基本使用條件來設計系統