月球科研站能源系统研究现状与展望

帅智康; 靳张涛; 黄文; 冯宇; 杨炬辉; 吴浩

doi:10.7500/AEPS20250217004

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月球科研站能源系统研究现状与展望

更新时间：2026-11-03

- 月球科研站能源系统研究现状与展望
- CResearch Status and Prospects of Energy Systems for Lunar Scientific Research Station
- 电力系统自动化 2025年页码：1-18
- 作者机构：
  
  湖南大学电气与信息工程学院，湖南省长沙市 410082
- 作者简介：
  
  帅智康(1982—)，男，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：极端环境大功率电能变换技术与装备、新能源配电网运行与控制。E-mail：szk@hnu.edu.cn
  靳张涛(1998—)，男，博士，主要研究方向：微电网变流器控制、斯特林发电。E-mail：jzt1125@hnu.edu.cn
  黄文(1991—)，男，通信作者，博士，副教授，博士生导师，主要研究方向：新能源发电与并网技术、空间极端环境斯特林供配电系统。E-mail：huangwen@hnu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金重点资助项目(52437008);国家杰出青年科学基金(52125705);湖南省重点研发项目(2024JK2101)
- DOI：10.7500/AEPS20250217004
  中图分类号：
- 收稿：2025-02-17，
  
  修回：2025-06-25，
  
  网络首发：2025-07-31，
- 稿件说明：
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帅智康,靳张涛,黄文等.月球科研站能源系统研究现状与展望[J/OL].电力系统自动化, http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20250217004.

SHUAI Zhikang,JIN Zhangtao,HUANG Wen,et al.CResearch Status and Prospects of Energy Systems for Lunar Scientific Research Station[J/OL].Automation of Electric Power Systems, http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20250217004.
帅智康,靳张涛,黄文等.月球科研站能源系统研究现状与展望[J/OL].电力系统自动化, http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20250217004. DOI：

SHUAI Zhikang,JIN Zhangtao,HUANG Wen,et al.CResearch Status and Prospects of Energy Systems for Lunar Scientific Research Station[J/OL].Automation of Electric Power Systems, http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20250217004. DOI：

摘要

月球科研站能源系统是保障月球顺利开发的基石。文中考虑月球科研站建设规划、月面环境、源荷特征等关键因素，分析了月球科研站能源系统的要求，并从电能的产生、存储、变换、传输等层面对能源系统进行分析、规划与展望。首先，总结并对比了不同空间电源与储能技术的特点，分析了月球科研站能源系统的电源与储能组成形式。然后，由于月球科研站具有分批次建设、源荷距离远、功率需求大等特点，提出了多种高压传输分区互联供电拓扑方案，总结了各方案的特点，并分析了电缆参数对电压体制的影响。最后，针对能源系统在高压传输、分区互联、多源协同控制等方面的新需求，凝练出多项需突破的电能变换与协同控制技术，为月球科研站能源系统设计提供参考。

Abstract

The lunar research station energy system is the cornerstone for ensuring the smooth development of the Moon. Considering key factors such as construction planning of the lunar research station

lunar surface environment

and source-load characteristics

this paper analyzes the requirements of the lunar research station energy system

and provides analysis

planning

and outlook of the energy system from the aspects of electric power generation

storage

conversion

and transmission. First

the characteristics of different space power and energy storage technologies are summarized and compared

and the composition of power sources and energy storage for the lunar research station energy system is analyzed. Then

due to the characteristics of the lunar research station such as phased construction

long distance between sources and loads

and high power demand

multiple high-voltage transmission and partitioned-interconnected power supply topologies are proposed

the characteristics of each topology are summarized

and the influence of cable parameters on the voltage level selection is analyzed. Finally

in view of the new requirements of the energy system in high-voltage transmission

partitioned interconnection

and multi-source coordinated control

several key power conversion and coordinated control technologies that need to be broken through are identified

providing a reference for the design of the lunar research station energy system.

关键词

Keywords

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