课程编号:« 978-7-111-35345-4»
风能发电原理课程名称:«风力发电原理»
总 学 时:«64»
先修课程:«风力发电基础,电子电工技术,电力电子»
一、课程性质、目的和任务
本课程是风能与动力工程专业学生的重要专业课。通过本课程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、教学要求和内容
«基本要求»:深刻理解、掌握风力发电的基本原理,熟悉风力发电机风轮、发电机、齿轮箱、塔架、辅助装置等各部件的基本结构,参数指标。了解风资源的分布和评估技术,为进行风电场的选址和管理打下初步基础。熟练掌握风电场的运行、维护、并网控制和安全系统知识,为从事风电场工作奠定理论基础。
«基本内容»:本课程主要内容为绪论(风力发电的发展历史、机组结构,国内外的发展趋势);风能及其转换原理(风的种类及其特性,风的测量及其评估,风能资源的评估及风电场选址概述,风能转换的基本原理,风力机的特性);风力发电机组的结构(水平轴风电机组的概述,风轮的结构,风电机组传动系统,机舱、主机架与偏航系统,塔架与基础,风电机组的其他部件);风力发电机(发电机的工作原理,风力发电系统中的风力发电机,并网风力发电机);风力发电机组的控制机安全保护(风力发电机组的控制技术,风力机控制,风电机控制,风力发电机组信号检测,控制系统的执行机构,风电机组的安全保护);垂直轴风力发电机组(垂直轴风力发电机组及其发展概况,垂直轴风力机的基本原理);离网风力发电系统(离网风力发电机组的应用,微、小型风力发电机组的结构,互补发电系统,储能装置)。
三、教学安排及方式
以课堂讲授为主,课堂讨论和实验为辅的教学手段。本课程的课堂教学中安排专题讲授,采取开放式教学方法,在课堂上学生可以随时提出问题。
四、各教学环节学时分配
(一)学时安排
序 号 | 教学环节 课程内容 | 教 学 | 实 验 | 上 机 | 讨 论 | 课 外 | 合 计 |
1 | 绪论 | 6 | 2 | 1 | 9 | ||
2 | 风能及其转换原理 | 9 | 1 | 10 | |||
3 | 风力发电机组的结构 | 9 | 1 | 10 | |||
4 | 风力发电机 | 6 | 2 | 1 | 9 | ||
5 | 风力发电机组的控制及其安全保护 | 9 | 1 | 10 | |||
6 | 垂直轴风力发电机组 | 5 | 1 | 6 | |||
7 | 离网风力发电系统 | 9 | 1 | 10 | |||
合计 | 53 | 9 | 2 | 64 | |||
(二)教学方法
1 重视实践和实训教学环节,坚持“做中学、做中教”,激发学生的学习兴趣。 在教学过程中注重培养学生严谨的工作作风、实事求是的工作态度和良好的职业素养。
2 可以结合教学进程,组织学生开展常用工程材料、标准机械零部件的市场销售情况调查;组织开展以小论文、小制作、小发明、小改革等为载体的创新思维训练。
3 阶段性实习训练和综合实践模块是本课程的重要组成部分,是对学生进行风电原理基础综合能力训练的重要环节。 教学中可结合专业背景,选择合适的课题,制作综合实践任务书,要求学生完成综合实践报告,强化综合能力培养。
五、 考核与评价
1 注重评价内容的整体性,注重综合素质与能力评价,注重学生爱护工具、节省原材料、节约能源、规范与安全操作和保护环境等意识与观念的评价。
2 坚持教师评价与学生自评、互评相结合,过程性评价和结果性评价相结合,定性描述和定量评价相结合,倡导采用表现性的评价方式。
3 根据不同学生的特点,对课程教学目标和教学要求可做进一步的细化,考核与评价的标准要与教学目标相对应。
4 对阶段实习训练和综合实践内容独立考核
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