风力发电及其控制技术研究 (2)
风力发电及其控制技术分析
风力发电及其控制技术分析1. 引言1.1 背景介绍风力发电是指利用风能驱动风机转动发电机产生电能的一种可再生能源发电方式。
随着全球环境污染问题日益严重，清洁能源逐渐成为人们关注的焦点。
风力发电具有资源丰富、环保无污染、成本低廉等优势，逐渐成为主要的清洁能源之一。
中国是世界上风力发电装机容量最大的国家，风力发电技术也在不断创新和发展。
风力发电技术的发展，控制技术的精进是其中至关重要的一环。
风力发电的控制技术涉及到风机的启停控制、输出功率控制、安全保护等多个方面，对于提高风力发电系统的效率和可靠性起着至关重要的作用。
在当前清洁能源发展的大背景下，深入研究风力发电及其控制技术，分析其现状及发展趋势，对于促进清洁能源的发展具有重要意义。
本文旨在通过对风力发电及其控制技术的分析，探讨风力发电系统的优化方向，为我国清洁能源的发展提供参考，促进风力发电技术的进步和应用。
1.2 研究意义风力发电作为清洁能源的重要形式，具有环保、可再生、经济等优点，对于减少人类对传统化石能源的依赖，减少温室气体排放，推动可持续发展具有重要意义。
风力发电不仅可以提高能源利用率，还可以减轻对环境造成的污染和破坏，对保护地球生态环境具有重要的意义。
风力发电技术的研究意义不仅在于推动清洁能源产业的发展，也在于提高我国能源供给结构的合理性和健康性，促进可再生能源的广泛利用。
风力发电技术的研究还可以促进我国科技进步，提高我国在清洁能源领域的国际竞争力，为我国经济社会可持续发展作出更大的贡献。
深入研究风力发电技术，提高风力发电系统的效率和可靠性，探索风力发电系统的优化方案，对于实现我国能源转型，推动清洁能源产业发展，具有重要意义。
【2000字】1.3 研究目的研究目的是为了深入探讨风力发电及其控制技术在能源领域中的应用，分析当前风力发电系统存在的问题和挑战，探索解决方案和优化策略。
通过研究目的，我们可以更好地了解风力发电原理和技术现状，为提高风力发电系统的效率和稳定性提供理论支持和技术指导。
风力发电机组中的智能控制技术研究
风力发电机组中的智能控制技术研究近年来，随着国家对可再生能源的重视和推广，风电作为一种清洁、可持续的能源正在得到广泛应用，而风力发电机组的智能控制技术则成为风电行业发展的重要支撑。
本文将探讨风力发电机组中的智能控制技术以及其研究现状和未来发展趋势。
一、风力发电机组的智能控制技术简介所谓智能控制技术，是指通过计算机、传感器等智能化设备实现对风力发电机组的自动化控制和调整，以进一步提高发电效率和安全性。
而风力发电机组中主要应用的智能控制技术包括以下几个方面：1、风向控制技术：风向控制技术是风力发电机组中最基本、最关键的控制技术之一，通过调整风叶叶片角度等方法使风机始终对准风向，从而最大限度地利用风能进行发电。
2、变桨控制技术：变桨控制技术是指对风叶桨叶的角度进行调整，以在不同的风速下保持风力机的最佳运行状态，避免过载或失速等问题，保证发电的可靠性和稳定性。
3、发电调节技术：发电调节技术是通过系统对风机进行电流、电压等参数的实时监测和调整，使其始终处于最佳输出状态，提高发电效率和产量。
4、智能检测技术：智能检测技术是指利用传感器等技术对风机各项参数进行实时监测和检测，以及故障预警、故障诊断等功能，保证风机运行安全可靠。
二、风力发电机组智能控制技术的研究现状当前，国内外在风力发电机组智能控制技术的研究与应用方面已取得了一定的进展，主要表现在以下几个方面：1、风向控制技术的优化：在风向控制方面，研究人员通过对叶片角度和风向槽等参数进行调整，实现了更加精准的风向控制，提高了风机的发电效率和运行稳定性。
2、变桨控制技术的创新：在变桨控制方面，国内外研究人员在桨叶角度控制和控制器的设计等方面进行了一系列改进和创新，实现了在不同风速下的快速转速变化和对风力机输出功率等参数的精确调节。
3、发电调节技术的提高：在发电调节方面，通过数学建模和计算机模拟等手段，研究人员建立了一套完整的风机电力系统模型，实现了对风机发电过程的精确监测和调节。
风力发电机及风力发电控制技术
风力发电机及风力发电控制技术摘要：在能源和资源快速消耗的当下，自然生态环境也在受到资源消耗的影响逐渐恶化，因此，为了可以谋求经济健康稳定持续地增长下去，应该大力地开发一些新型的清洁能源来缓解环境的继续恶化以及资源的快速消耗。
风力能源的出现,能有效地缓解当前阶段出现的能源危机,从而进一步有效的推动当前社会经济的不断持续增长。
关键词：风力发电；控制技术；风力发电机一、风力发电机风力发电技术是一种能够有效地缓解当前能源危机的比较有效的手段，风力发电以其非常特殊的优势从而获得了当前世界各国更加广泛的关注以及特别的重视。
在传统的风力发电机制作过程中主要还是采用有刷双馈异步发电机、笼型异步发电机以及同步发电机等等。
在这些里面，笼型异步发电机的工作原理一般情况主要是通过其电容器的功能来实现一些无功补偿的，其最为关键的一点是在高于同步转速的附近开展一些恒速运转的工作的，同时使用一种叫定桨距失速而推动发电机开展运行的。
而有刷双馈异步发电机的工作原理主要是在实际运用中能够非常有效地降低功率变化器的消耗功率。
此外，同步发电机的特点是其转速比较低，而且轴向尺寸是要比一般的较小，这种大电机实际更适合于应用到一些特殊的启动力矩比较大的发电电机并网的里面中来。
而当前阶段的风力发电机正在得到进一步的创新以及性能上面的完善，而且现存的一些新型风力发电机里面主要包括无刷双馈异步发电机、永磁无刷同步发电机以及永磁同步发电机等等。
而在这些发电机里面，无刷双馈异步发电机能够深度体现出的自身具备优势的相对突出，其结构是比较的简单，但是过载能力要比其他的强一些，而且运行效率是比一般的更高、更可靠，这种发电机能够有效地改善一些传统标准型的双馈电机运行过程中存在的缺陷以及不足等问题，而且同时还具备笼型异步发电机的所能够体现出来的优势。
此外，永磁同步发电机的工作机理则主要是通过运用先进的二极管进行代替其中的电刷装置，从而将两者可以有效地连接在一个基础的上面，同时采用特殊的外电枢结构进行工作。
风力发电系统的技术研究和应用
风力发电系统的技术研究和应用引言随着能源需求不断增长，全球能源问题变得日益复杂。
随着技术的不断进步，风力发电系统成为了可再生能源发电中备受关注的一种形式。
本文将系统的探讨风力发电系统的技术研究和应用情况。
第一章风力发电系统概述风力发电系统指的是通过利用风力产生机械能或电能的技术。
它是一种清洁、环保的能源形式，能有效减少碳排放。
风力发电系统主要包括风机（叶片、轴承、电机、变速器）、塔架、基础、电气系统。
第二章风力发电系统的技术研究2.1 风机叶片设计与优化为了提高风力利用效率，风机叶片的设计和优化至关重要。
目前常用的叶片材料主要有玻璃钢、碳纤维和复合材料。
叶片的长度、材料性能、轮毂、风机速度都是影响风能转化效率的重要因素。
目前，有很多机构在进行风机叶片的优化设计，以提高风能转化效率。
2.2 风机转矩控制由于风速不稳定，风机的转矩对于系统的安全运行至关重要。
所以，风机转矩控制系统的研究也成为当前的热点研究方向。
目前，流行的控制方法包括风向控制和风速调节控制等。
科研人员还在不断探索其他转矩控制方案，以提高风电系统的安全性和运行效率。
2.3 风机噪声控制风机噪声是影响风力发电系统周围生活环境的主要因素之一，也是影响风机的运行效率的因素之一。
所以，风机噪声控制也成为了风力发电系统技术研究的重要方向。
目前，常用的风机噪声控制方案包括隔声墙、噪声减弱器、风机叶片噪声控制等。
第三章风力发电系统的应用3.1 丹麦风电丹麦是全球风电系统发展最早、技术最成熟的国家之一。
丹麦的风机生产商维斯特斯风机公司是世界领先的风能公司之一，其生产的风机技术成熟，质量可靠。
目前，丹麦的风电发电量已经占到了国内电力总量的25%以上。
3.2 德国风电德国是欧洲风力发电领域的重要国家之一。
德国的风电技术成熟，质量可靠，其风机的生产率极高。
德国的风电产业发展的很快，目前已经在国内电力总量中占据了很大比例。
未来，德国还将继续加大在风力发电技术研究及应用方面的力度，以保证其能源的可持续发展。
《2024年风力发电变桨距自抗扰控制技术研究及其参数整定》范文
《风力发电变桨距自抗扰控制技术研究及其参数整定》篇一一、引言随着可再生能源的快速发展，风力发电已成为重要的清洁能源之一。
风力发电技术的关键之一是变桨距控制技术，其能够根据风速变化调整风力机桨叶的角度，以实现最佳的风能捕获和能量转换。
然而，由于风速的随机性和不确定性，传统的控制方法往往难以满足高精度的控制要求。
因此，研究风力发电变桨距自抗扰控制技术及其参数整定具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、风力发电变桨距自抗扰控制技术研究（一）自抗扰控制理论概述自抗扰控制是一种先进的控制策略，通过非线性组合多种信号以减小系统的误差，并对不确定性的影响进行有效抑制。
自抗扰控制器通常由跟踪微分器、扩张状态观测器和状态误差的非线性组合三部分组成。
这种控制方法具有良好的动态性能和抗干扰能力，在非线性系统中有很好的应用前景。
（二）风力发电变桨距自抗扰控制技术应用在风力发电系统中，变桨距自抗扰控制技术通过实时调整桨叶的角度，以适应不同的风速条件。
在风速较低时，桨叶角度较小，以捕获更多的风能；在风速较高时，通过增大桨叶角度来减小风力机的气动负荷，保护设备免受过大负荷的损害。
自抗扰控制技术通过实时监测和调整，实现对风速的快速响应和精确控制。
三、参数整定方法（一）参数整定的必要性风力发电系统的变桨距自抗扰控制器的性能与其参数的整定密切相关。
参数的合理设置可以有效地提高系统的稳定性和动态响应能力。
因此，针对不同的风力发电系统，需要进行相应的参数整定工作。
（二）参数整定方法1. 理论计算法：根据系统的数学模型和性能指标，通过理论计算确定参数的初始值。
这种方法需要深入理解系统的动态特性和控制策略。
2. 试验法：通过在真实的风力发电系统中进行试验，根据试验结果调整参数，以达到最佳的控制系统性能。
这种方法需要大量的试验数据和经验。
3. 智能优化算法：利用智能优化算法如遗传算法、粒子群算法等对参数进行优化。
这种方法可以快速找到最优参数组合，但需要较高的计算资源和时间。
风力发电中的控制技术研究
牡丹江大学 学报 J our nal of Mudanj i ang Uni ver s i t y
文章编号：10 08-8 71 7（201 0）09 -012 5-03
Vol . 19 No. 9 Sep. 2010
风力发电中的控制技术研究
向 阳芳 （恩施职业技术学院机电工程系，湖北 恩施 445000）
关键词：风力发电；风力发电机组；最大功率点追踪控制算法 中图分类号：TM761 文献标识码：A
引言 大电网与分布式发电相结合是提高电力系统可靠性 和灵活性的主要方式，是二十一世纪电力工业的发展方 向。分布式发电指的是规模不大（几十 kW 到几十 MW）、 分布在负荷附近经济、高效、可靠的发电设施。 近年来，对新型分布式发电技术的研究取得了突破 性的进展，分布式发电有望在电能生产中占有越来越大 的比重，并对电力系统产生重大的影响。分布式发电主 要利用风能、太阳能、潮汐能、水能等。其中风力发电 由于清洁无污染，施工周期短，投资灵活，占地少，具 有较好的经济效益和社会效益，已受到世界各国政府的 高度重视。[1] 风电系统主要的组成部分包括以下几个模块：风机、 发电机和控制系统。由于风力发电的一次能源即风能是 间歇性的，发电机会经常处于启停状态，正是这些因素 才使得风力发电系统有着不同于常规发电系统的特点， 输入风能的变化具有随机性，如果不采取任何措施，风 力发电机输出的功率将随着风速的变化而波动，从而影 响发电系统的电能质量。[ 2] 风能是低密度能源，具有不稳定性和随机性的特点， 控制技术是风力机安全高效运行的关键，本文将探讨目 前广泛应用的不同类型的风能发电控制技术以及一些未 来控制技术的趋势。[3] 一、风机气动功率调节技术 气动功率调节是风力发电机组的关键技术之一。风
新能源发电风力发电技术研究
新能源发电风力发电技术研究一、本文概述随着全球能源结构的转型和环保意识的日益增强，新能源发电技术已成为全球能源领域的研究热点。
风力发电技术以其清洁、可再生、技术成熟等优势，在全球范围内得到了广泛应用。
本文旨在深入研究新能源发电中的风力发电技术，探讨其原理、发展历程、现状以及未来发展趋势，以期为我国新能源发电领域的发展提供理论支持和实践指导。
本文将首先介绍风力发电技术的基本原理，包括风力发电机的构造、工作原理以及风能转化为电能的整个过程。
随后，回顾风力发电技术的发展历程，分析其在全球范围内的应用现状及面临的挑战。
在此基础上，本文将重点探讨风力发电技术的创新点和发展趋势，如大型化、智能化、海上风电等方面的技术进步。
结合我国新能源发电领域的实际情况，提出风力发电技术的发展策略和建议，以期为我国新能源发电事业的可持续发展贡献力量。
二、风力发电技术基础风力发电技术，作为一种可再生的清洁能源技术，近年来在全球范围内得到了广泛的关注和应用。
风力发电的基本原理是利用风力驱动风力发电机组，将风的动能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。
这一过程中，风力发电机组是关键设备，主要由风轮、齿轮增速箱、发电机、偏航装置、控制系统等组成。
风轮是风力发电机组的核心部件，它由若干个风轮叶片组成，负责捕捉风能并将其转化为风轮的旋转动能。
风轮叶片的设计至关重要，它直接决定了风力发电机组捕获风能的效率。
优秀的风轮叶片设计能够在不同风速下保持较高的风能捕获效率，从而提高风力发电机组的整体发电效率。
齿轮增速箱的作用是将风轮的低速旋转动能转化为发电机所需的高速旋转动能。
通过齿轮增速箱，风力发电机组可以在较低的风速下启动，并在风速变化时保持稳定的发电输出。
发电机则是将高速旋转的机械能转化为电能的设备。
风力发电机组中常用的发电机类型有异步发电机和同步发电机。
这些发电机需要具有高可靠性、高效率和高稳定性，以确保风力发电机组的长期稳定运行。
独立式小型风力发电机及其控制器的研究
二、研究现状
近年来，针对小型永磁风力发电机性能测试技术的研究已经取得了一定的进 展。然而，现有的测试方法大多基于传统风力发电机性能测试技术，未能充分考 虑永磁风力发电机的特性和需求。此外，这些方法往往操作复杂，精度不高，难 以满足实际应用的需求。因此，开发适用于小型永磁风力发电机的性能测试技术 势在必行。
六、结论
本次演示对小型永磁风力发电机性能测试技术进行了深入研究，提出了一种 基于磁势能和风能测量的测试技术方案。实验验证表明，该技术方案具有高精度、 简便快速、稳定性好等优势，具有广泛的应用前景。未来，随着新能源技术的不 断发展，小型永磁风力发电机性能测试技术将在风能领域发挥越来越重要的作用， 推动可再生能源的可持续发展。
2、反馈系统：反馈系统是控制器的重要组成部分，它通过实时监测发电机 的运行状态，为控制器提供必要的信息，以便做出相应的调整。反馈系统通常包 括风速传感器、发电机速度传感器、电力输出传感器等。
3、电力储存和管理：对于独立式小型风力发电机来说，电力储存和管理也 是控制器的重要职责之一。控制器需要确保在风速低或者无风的情况下，电力能 够得到有效的储存和管理，以确保持续供电。
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2、产业规模：我国的小风电机产业规模也在不断扩大。据统计，我国的小 风电机市场规模在过去几年中增长迅速，成为全球最大的小风电机市场之一。
3、政策支持：我国政府对小风电机的发展给予了大力支持。各级政府出台 了一系列优惠政策，如补贴、税收优惠等，以推动小风电机产业的发展。
三、发展趋势
1、技术创新：未来，我国小风电机产业将继续加大技术创新的力度，以提 高产品的性能和竞争力。例如，通过采用新材料、新工艺等，使得小风电机在重 量、体积和噪音等方面都能得到优化。
参考内容
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风力发电及其控制技术研究
风力发电是当前我国经济社会发展中，是具有代表性的一种环保型的发电方式，对于推动社会经济可持续性增长具有不可比拟的积极作用。
本文以风力发电为切入点分析其现存问题，就提出具体的控制技术要点进行深入探究，旨在为相关从业人员积累更多的实践经验。
标签：风力发电;控制技术;发展前景
我国风力发电技术水平在不断提高，但是仍旧有许多问题亟待解决，所以要正视目前风力发電技术存在的问题，积极争取社会各方的支持，在原有的基础上不断突破创新，投入一定的资金，不断完善相关政策，从而实现风力发电技术的良性发展，让风力发电技术真正成为我国电力供应的主流技术。
1加强风力发电控制的重要性
由于自然风速度快慢及方向大小存在着明显差异性，客观上要求相关技术人员重视风力发电控制技术，例如：控制机组切入及切出电网、限制输出功率、检测风轮运行期间中各种故障予以保护等。
近几年来我国风力发电控制技术日趋成熟，即由定桨距恒速运行技术向变桨距变速运行技术转变，基本达到预期的生产目标。
从风力发电机组角度来看，以调节机组功率为核心技术之一，其调节方法可划分为变桨距调节、定桨距失速调节及主动失速度调节。
目前我国风力发电机组基本实现变桨距变速运行，结合风速风向的变化情况基本实现脱网、并网及调向控制各个发电机组，充分发挥变距系统作用，控制机组转速及功率。
2当前我国风力发电技术存在的问题
2.1风力资源分布不均
我国的国土面积十分广阔，每个地区的自然环境也有着很大差异，所以不同地区的风力资源分布十分不均匀，这就给风力发电工作带来了一定的困难。
目前我国风力发电影视工作呈现出了，东南沿海和西北内陆发达，中部落后的趋势，风力发电事业发展十分不均衡。
2.2产业结构不合理
风力发电技术在我国不断更新发展，单机容量不断扩充，目前已经取得瞩目的进步，但是当前整个行业的产业结构仍然缺乏完善性，在零部件生产和产品创新方面，大多数发电技术都已经取得良好成果，实现了经济效益，但在核心零件生产过程中，仍没有实现自主式创新和开发，电力企业在进行风力发电技术改造时，大部分设备都来源于国外，国内缺乏独立资助的研发团队，这也进一步导致风力产业结构发展失衡，所以，还需要进一步加速产业结构变革，促进产业结构转型，形成完整的、具有发展潜力的风力发电产业结构。
2.3安全性有待提高
目前我國风力发电事业在发展的过程中，安全性方面还存在着一定的隐患，很多的风力发电机组在使用的过程中，由于技术不过关或管理不到位，使得风力发电机组脱网问题时常发生，影响整个系统的安全运行。
3风力发电及其控制技术研究
3.1风轮控制技术
为了提高风力发电系统的转化率，最大限度降低风能获取期间中各种能量消耗。
从风轮角度来看，其控制方面技术包含爬山搜索控制、功率信号反馈控制及叶尖速比控制。
其中，爬山搜索控制适用于控制风机功率点，其图像与抛物线较为相似，以最大功率点为最高处，一旦确定当前工作点位置后则适当增加风轮机转动速度，改变系统输出直流功率，而系统输出直流功率上升后最高点位于抛物线左侧，便于技术人员尽快找出最大功率点，确定风轮最终转速。
功率信号反馈控制适用于控制风轮功率信号，特别是风轮运行期间其功率随着条件变化而改变，是功率信号反馈控制方法的核心原理。
同时，功率信号反馈控制主要通过分析功率关系绘制最大功率曲线等方法进行后续操作，特别是具体实践期間对比分析系统具体输出功率及最大功率计算出二者最大差值，便于调整风轮桨距，大大提高风轮运行效率，进一步有效控制总体成本投入。
通常情况下，风力作用下风轮风叶尖端转动速度被称为叶尖速，而叶尖速比指叶尖速与此时间段风速的比值。
与其他控制方法相比，叶尖速比控制方法主要通过控制叶尖速比值优化风机系统，综合考虑风速差异性计算出最为适宜的叶尖速比。
此外，受短时间内无法调节控制自然风速度及风力大小的影响，客观上要求相关技术人员调整风轮转矩控制风轮最外边缘的速度。
3.2风力发电储存技术
在风力发电的过程中，由于受到天气情况的影响，所以其发电具有很大的不稳定性，而为了解决该问题就需要使用到风力发电储存技术该技术能够有效，减少风能转化电能过程中所造成的能量损失，对产生出的电能进行有效存储，防止电能浪费。
风力发电储存技术主要是通过水蓄能、电池储能、飞轮蓄能和压缩空气蓄能几种方式开展，每种形容方式针对不同的区域，其应用优势和缺点也各不相同，所以要求施工方根据当地的实际情况合理选择。
3.3变速恒频发电系统
简单来说，该系统的控制方式就是风力机采取变速运行的模式，发电机的转速随风速变化而变化，但可以通过电力电子变换装置得到恒频电能。
根据贝兹理论，理想情况下风能所能转换成动能的极限比值为16/27约为59%。
恒速恒频发电系统的所采用的风力发电机只能固定在某一转速上，但是风能具有一定的随机
性，其能效会受周围环境的影响而变化，所以风力机必定会偏离最佳速度，这就必然会在一定程度上降低发电效率，而变速恒频发电系统就能夠在风速变化的条件下，来适当调节转速，从而让其一直保持着在理想的转速下运行，确保发电效率。
变速恒频发电系统是目前主流的风力发电机组控制系统，对于风力发电系统而语言，风力发电机组应该尽可能的确保能量转换效率，而变速恒频发电系统主要通过控制电机转矩，来实现高效率的能源转换。
3.4风力发电机组控制技术
风力发电机组的控制会直接影响到风力发电的过程，一般来说，风力发电机组的控制主要包括了偏航控制、变桨控制和变流控制，其主要目的是对风力发电机组的功率等进行调节和控制，从而保证风力发电机组的平稳安全运行，实现对风能利用率的最大化，以此来提高风力发电的效率。
3.5双馈发电变速恒频系统
双馈发电变速恒频系统是使用双馈绕线式发电机的风力发电机组，所谓双馈，指的是双端口馈电，定子和转子可同时发电，互相切割磁感线。
通常来说，双馈电机必须配合变频器使用，变频器给双馈电机转子施加转差频率电流，起到励磁的作用，有效调节励磁电流的相位、频率、幅值，实现稳定的定子恒频输出。
在风力发电系统中，无论风力作出什么样的变化，当电机转速改变的时候，利用变频器就可调整旋转速度，从而让电机的转速和风速之中保持同步（转子励磁电流改变转子磁势）。
该系统主要是依靠转子侧来实现的，通过转子电路的功率由交流励磁发电机转速运行来决定，所以该系统的成本较低，设计较为简便，且后期的维护也十分便捷。
3.6风力发电并网技术
我国风力发电技术在使用的过程中，风力发电所产生的电能需要利用并网技术列入到整个电力系统中，从而实现风力发电效用的最大化，实现对电能的有效利用。
风力发电并网技术主要是将风力发电技术与其他的直流发电系统，以互补运行的方式协调运行，从而有效解决并网控制和功率调节问题，将风能系统和其他能源系统结合在一起，提高电网运行的稳定性。
4结语
随着我国新能源技术的不断发展，我国风力发电产业已经进入到了快速发展时期，为最大限度的提高风力发电效能，就要对其控制技术进行应用。
文章围绕控制技术展开讨论，介绍了几种典型的控制技术。
相信在科技的发展下，更多的技术会被运用到发电系统中。
参考文献：
[1] 曹秀勇.风力发电技术现状及关键问题探究[J].百科论坛电子杂志，2019
（11）：509.
[2] 高敏.基于新能源发电风力发电技术的探讨[J].科技创新与应用，2018，30：137-138.。