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1、“风力发电原理与系统B”课程标准招生对象：高中毕业生及同等学力者教学时数：52H学历层次：高职课程代码：9030622修业年限：全日制三年学 分 数：3.0适用专业：新能源应用技术制 订 人：吴印华一、课程概述1课程定位本课程是新能源应用技术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，熟悉风力发电机组发电，偏航，变浆、制动等各系统地组成、结构与控制，能进行风能资源正确评估，熟练掌握风电场选址、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。其先修课程有电子产品制作与
2、检修，电力电子技术。2设计思路（1）内容设计针对风电场生产、运行、维护、管理等不同岗位对职业能力不同要求，基于风电场选址、设备选型、生产运行，维护管理等工作过程的对接，本课程在内容选取上知识力求够用，能力力求胜任，技能力求熟练。内容主要有，风资源的评估，风电场选址，风力机选型，发电机选型，发电系统与并网技术，传动与制动装置，变浆、偏航与制动系统控制，控制系统，机组的运行，机组维护，支撑体系，防雷与接地设计等内容。（2）教学设计本课程在教学组织与实施上，主要以课堂教授为主，利用新建新能源技术实训室进行课堂实验实训为辅，充分利用九江鄱阳湖地区风资源丰富、有大型风电场的有利条件，与长岭风电场、老爷庙
3、风电场等企业校企合作，安排学生到长岭风电场、老爷庙风电场等企业实地参观学习，考察风电场，认识风力发电机组各个系统的工作过程和学习风电场运行维护。本课程在教学中安排专题讲授，采取开放式教学，学生可以在课堂，实训室和风电场现场提出问题。二、课程目标1.能正确评估风资源2.能完成风电场宏观、微观选址3.能正确进行风力机、发电机选型4.掌握风力发电并网装备并实施并网5.能操作制动、变浆、偏航系统6.掌握风力发电机组运行控制7.熟练维护风力发电机组8.常见故障分析并正确处理故障三、内容标准及实施建议1课题/项目安排及学时分配在设计思路的基础上，依据风电场生产运行维护等工作过程，以及课程目标，能力要求。本
4、课程确定一下项目及课时。实验实训课时包含在项目内。课程考核采取平时考核与期末考核相结合。平时过程考核四个项目，每个项目10分，期末考试60分。表1 课题/项目安排表课题/项目序号课题/项目名称学时H1风资源评估、风电场选址82风力机、发电机选型103并网装置及并网104传动、制动、变浆与偏航系统105机组的运行控制86机组的维护6合计52 2课题/项目内容及实施在设计思路基础上，依据风电场生产运行维护等工作过程，以及课程目标，能力要求，形成项目教学设计表。表2 课题/项目1教学设计表课题/项目1风资源评估学时H8教学目标1. 了解风的形成2. 理解风功率密度等基本概念3. 能正确评估风资源4.
5、 能正确进行风电场宏观和微观选址教学内容1.风的形成2.风资源基本概念3.风资源评估方法4.风电场宏观选址5.风电场微观选址重点难点重点：风资源评估 通过实地测量掌握风资源评估方法难点：风电场选址 通过参观长岭风电场掌握风电场选址教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1风资源基本概念讲授，多媒体22风资源评估方法讲授 学做一体23风电场宏观选址讲授 学做一体24风电场微观选址讲授 学做一体2建议安排一次实验课，开展风资源评估教学资源场地：风向仪、风速仪等：资料：风电场布置图，周边环境图 、教学课件考核评价能正确评估风资源评估能正确进行风电场宏观和微观选址表3 课题/项目2教学设计表课题/项目2
6、风力机、发电机选型学时H10教学目标1. 理解风力发电原理与组成2. 了解风力机类型特点，能正确选择风力机3. 掌握异步风力发电机结构特点原理4. 掌握同步风力发电机结构特点原理5. 掌握异步双馈风力发电机结构特点原理6. 能正确选择风力发电机教学内容1. 风力发电原理与组成2. 风力机类型特点3. 异步风力发电机结构特点原理4. 同步风力发电机结构特点原理5. 异步双馈风力发电机结构特点原理重点难点重点：风力机选型 通过观看世界各地大小不一的风力机形式理解难点：双馈异步风力发电机 通过比较同步发电机 异步发电机和双馈发电机教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1风力发电原理与组成讲授、图片资
7、料、课件22风力机类型特点讲授、图片资料、课件23异步风力发电机结构特点原理讲授、图片资料、课件24同步风力发电机结构特点原理讲授、图片资料、课件25异步双馈风力发电机结构特点原理讲授、图片资料、课件2教学资源场地：风向仪、风速仪等：资料：风电场布置图，周边环境图 、教学课件考核评价考核评价的重点项目是异步双馈发电机的特点、能正确进行风力机和发电机选型表4 课题/项目3教学设计表课题/项目3并网装置及并网学时H10教学目标1. 熟悉电力电子器件2. 掌握常见AC-DC-AC整流逆变电路3. 掌握直流斩波电路4. 熟悉各种发电机并网条件，会进行并网操作教学内容1.常见电力电子器件2. AC-DC
8、-AC整流逆变电路3. DC-DC斩波电路4. 发电机并网条件与操作重点难点重点：变流器 难点：并网操作教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1常见电力电子器件讲授、图片资料、课件22AC-DC-AC整流逆变电路讲授、图片资料、课件23DC-DC斩波电路讲授、图片资料、课件24发电机并网条件与操作讲授、图片资料、课件4针对我校学生电力电子基础薄弱等特点，建议加深整流逆变等电力电子技术内容，适当介绍变频器等知识。教学资源场地：设备、工具等：资料：考核评价考核重点：逆变器及并网操作过程表5 课题/项目4教学设计表课题/项目4传动、制动、变浆与偏航系统学时H10教学目标1.熟悉风力发电机组主传动系统
9、结构工作原理2. 会操作风力发电机组制动3.会操作风力发电机组变浆4.会操作风力发电机组偏航教学内容1.液压传动组成、结构、原理2.风力发电机组主传动3.风力发电机组制动4. 风力发电机组变浆5. 风力发电机组.偏航重点难点重点：变浆操作难点：偏航系统控制教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1液压传动基础讲授、图片资料、课件22风力发电机组主传动讲授、图片资料、课件23风力发电机组制动讲授、图片资料、课件24风力发电机组变浆讲授、图片资料、课件25风力发电机组偏航讲授、图片资料、课件2安排一次实验课，学会风力发电机组制动、变浆和偏航操作教学资源场地：投影教室、实验室设备、工具等：制动、变浆和
10、偏航系统资料：考核评价风力发电机组制动、变浆和偏航操作表6 课题/项目5教学设计表课题/项目5机组的运行控制学时H8教学目标1.会控制常规运行2. 会控制定浆距-双速发电机3.会控制变浆距优化转差机组4会控制变速恒频发电机组教学内容1.发电机起动、并网、制动等常规运行2. 定浆距-双速发电机运行控制检测3. 变浆距优化转差机组运行控制4. 变速恒频发电机组运行控制.重点难点重点：变浆距发电机组控制难点：变速恒频发电机组控制教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1常规运行过程讲授、图片资料、课件22定浆距-双速发电机运行控制讲授、图片资料、课件23变浆距优化转差机组运行控制讲授、图片资料、课件2
11、4变速恒频发电机组讲授、图片资料、课件2建议安排一次实验课，实验内容风力发电机组起动、并网、制动、偏航等常规运行控制教学资源场地：设备、工具等：资料：考核评价起动、并网、制动、偏航等常规运行控制表7 课题/项目6教学设计表课题/项目6机组的维护学时H6教学目标1.了解风力发电机组维护要求2. 会风力机维护3.会发电系统维护4.会传动系统维护5.会控制系统维护教学内容1. 风力发电机组维护要求2. 风力机维护3. 发电系统维护4. 传动系统维护5. 控制系统维护重点难点重点：控制系统维护难点：发电系统维护教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1风力发电机组维护要求讲授、图片资料、课件12风力机维
12、护讲授、图片资料、课件13发电系统维护讲授、图片资料、课件14传动系统维护讲授、图片资料、课件15控制系统维护讲授、图片资料、课件2建议安排一次实验课，实验内容为控制系统维护教学资源场地：投影教室、实验室设备、工具等：资料：考核评价控制系统维护操作四、考核评价本课程考核分为过程考核和期末考试两部分，期末考试开卷考试，卷面100分占比60%，过程考核分四个项目1、逆变器及并网操作，2、风力发电机组制动、变浆和偏航操作，3、控制系统操作，4、控制系统维护操作。每个项目10分。五、教学实施条件1师资基本条件本课程综合性比较强，对动手能力要求高，这就对教师提出了比较高的要求，教师备课需要特别充分。本课
13、程教师需要比较熟悉机械传动基本知识，熟悉液压传动原理、结构和典型环节的工作过程，熟练掌握电力电子器件和整流逆变变频电路，精通几种类型发电机原理结构和区别，熟悉电力系统开关电器、继电器和电线电缆的选型，熟悉电力系统对上网电能的要求及用户对供配电的要求，熟练掌握自动控制原理与系统和常用传感器的应用。精通电机设备的运行于维护等。这对老师既有强电的要求有弱电的要求，还有控制理论等知识储备，同时对教师职业道德和敬业精神也有较高的要求。2实践教学条件本课程实践性较强，学生对现场认知欲望强烈，校内有定浆距和变浆距风力发电机组两台，还配有一个专门新能源技术实训室，实训室内有垂直轴和水平轴等类型的风力机模型和多种类型的风力发电机组，并配有运行控制、变浆控制、偏航控制等控制系统，还有5屏的保护、计量和并网等控制屏。可以开设6-8个实验，实验室内配有万用表、螺丝刀等工具，风向仪和风速仪等设备。3教学资源条件本课程大部分时间需要在投影教室进行讲授教学，需要投影教室一个，上课时需要制作精美的课件，风力发电场实景图片，资料，在讲授传动和液压，变浆与偏航时最好要有动画演示，运行操作动画，为何演示动画等。六、其它建议和说明建议充分利用
