风力发电课程教学大纲.docx

《风力发电》课程教学大纲

课程名称：风力发电

WindPowerGeneration

课程编号：061061290

课程性质：□必修?选修

课程类别：□通识课程?专业课程￡实践教学

适用专业：新能源科学与工程

课程学时：总学时16，其中理论16、实验0

课程学分：1

应开课学期：第七学期

先修课程：新能源科学与工程概论、新能源系统工程

任课学院、系部：能源科学与工程学院新能源科学与工程系

一、课程简介

《风力发电》是新能源科学与工程专业学生的重要专业课。本课程课堂教学共16学时，本课程主要讲述了风力发电的历史发展、风力发电的基本原理、风力发电机的基本机构、风能资源、风电场运行技术等。学习使学生了解国内外风力发电的发展趋势，掌握风力发电的基本原理，风力发电机组的基本结构及各部分的特性，了解风能资源的基本情况及评估方法，熟悉风电场选址、运行、维护的基本概念和技术，为学习后继课程以及从事本专业工程技术工作提供必要的理论基础。

二、课程教学的目标及与毕业要求的关系

（一）课程目标

课程总目标：使学生掌握风力发电相关知识，为学生今后从事新能源工程的设计、生产技术管理及科学研究奠定基础。

课程目标1：掌握风力发电的基础理论和基础概念；

课程目标2：了解国内外风力发电的发展趋势，掌握风力发技术的原理、方法、特性的目前进展，并了解各种不同风力发电机组的基本结构及各部分的特性和发展现状；

课程目标3：掌握风能发电技术的设计和应用的基础知识和基本原则，基本具备风电场选址、运行、维护能力以及风能发电工程设计、优化和管理的能力。

（二）课程目标与毕业要求的对应关系

本课程目标支持的主要毕业要求如下表：

课程目标

毕业要求

1．掌握风力发电的基础理论和基础概念。

毕业要求1：工程知识，能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决新能源勘查、开发与综合利用中的工程问题，具备工程科学思维和工程管理意识。

2．了解国内外风力发电的发展趋势，掌握风力发技术的原理、方法、特性的目前进展，并了解各种不同风力发电机组的基本结构及各部分的特性和发展现状

毕业要求4：研究，能够基于科学原理与方法，结合具体生产实践，分析、解决新能源勘查和开发利用中的技术问题。能够正确认识行业发展现状和趋势，具备文献信息提炼、归纳能力。能够提出工程问题的关键理论问题和技术难题，善于利用文献资料及团队技能开展初步科学研究与技术攻关。

3．掌握风能发电技术的设计和应用的基础知识和基本原则，基本具备风电场选址、运行、维护能力以及风能发电工程设计、优化和管理的能力。

毕业要求5：使用现代工具，能够针对新能源勘查、开发及综合利用中的问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，并掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法。

三、课程教学的基本内容及教学安排

知识单元

知识点

学时数

课程目标

线下

授课

线上

授课

实验

/实践

1.绪论

知识点1.1：风力发电的发展历史；

知识点1.2：机组结构；

知识点1.3：风力发电技术发展状况与展望；

2

课程目标1

2.风特性及风能

知识点2.1：风的种类及其特性；

知识点2.2：风的测量及其评估；

知识点2.3：风能资源的评估及风电场选址概述；

知识点2.4：风能转换的基本原理；

知识点2.5：风力机的特性；

2

课程目标1

3.风力机的空气动力学

知识点3.1：风力机叶片翼型

知识点3.2：叶片翼型的几何参数与空气动力特性；

知识点3.3：风力机叶片设计理论；

知识点3.4：风力机运行特性；

2

课程目标2

4.风力发电机组的结构

知识点4.1：水平轴风电机组的概述；

知识点4.2：风轮的结构；

知识点4.3：风电机组传动系统；

知识点4.4：机舱、主机架与偏航系统；

知识点4.5：塔架与基础；

知识点4.6：风电机组的其他部件；

2

课程目标2

5.风力发电机组的控制机安全保护

知识点5.1：风力发电机组的控制技术；

知识点5.2：风力机控制；

知识点5.3：风电机控制；

知识点5.4：风力发电机组信号检测；

知识点5.5：控制系统的执行机构；

知识点5.6：风电机组的安全保护；

4

课程目标2

6.风电场的控制与运行

知识点6.1：风电场电气设备构成；

知识点6.2：电力系统负荷曲线；

知识点6.3：电力系统中各类电源运行特性；

知识点6.4：风电场接入电力系统；

知识点6.5：含风电场电力系统及其运行方式；

2

课程目标2

7.风电场的规划与设计

知识点7.1：我国风能资源分布特点及开发；

知识点7.2：风能资源测量与评估；

知识点7.3：风电场的宏观选址；

知识点7.4：风电场的微观选址

2

课程目标3

合计

16

0

四、本课程与其他课程的联系

该课程