《風(fēng)能與風(fēng)力發(fā)電技術(shù)》教學(xué)大綱

1、風(fēng)能與風(fēng)力發(fā)電技術(shù)課程教學(xué)大綱（總學(xué)時(shí)數(shù)：48，學(xué)分?jǐn)?shù)：3）一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)風(fēng)能和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是新能源科學(xué)與工程專業(yè)重要的專業(yè)必修課程。課程主要介紹有關(guān)風(fēng)力發(fā)電的基本知識(shí)和技術(shù)，通俗地分析了風(fēng)的形成、風(fēng)的分類和風(fēng)能定量評(píng)估，詳細(xì)闡述了風(fēng)輪機(jī)的基本工作原理、工程設(shè)計(jì)方法和風(fēng)輪機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)；對(duì)風(fēng)輪機(jī)的結(jié)構(gòu)、空氣動(dòng)力特性、安全運(yùn)行、風(fēng)力機(jī)發(fā)電系統(tǒng)及風(fēng)輪機(jī)的材料等進(jìn)行了說明和分析。此外對(duì)風(fēng)電場(chǎng)優(yōu)化分析、風(fēng)資源對(duì)性能的影響等也做了介紹。通過本課程的學(xué)習(xí)使得學(xué)生掌握從事風(fēng)能和風(fēng)力發(fā)電所必須的基礎(chǔ)知識(shí)與理論及應(yīng)用技能。二、課程基本內(nèi)容和要求（一）現(xiàn)代風(fēng)能及其起源1.基本內(nèi)容（1）風(fēng)（2）風(fēng)能（3）風(fēng)

2、電場(chǎng)選址2. 教學(xué)要求了解風(fēng)能應(yīng)用現(xiàn)狀。（二）風(fēng)特性及風(fēng)資源1.基本內(nèi)容（1）風(fēng)資源一般特性（2）大氣邊界層（3）風(fēng)特性（4）世界風(fēng)能資源評(píng)估數(shù)據(jù)（5）風(fēng)資源測(cè)量技術(shù)與儀器（6）風(fēng)資源研究領(lǐng)域的幾個(gè)前沿性課題介紹2. 教學(xué)要求了解風(fēng)資源一般特性，掌握風(fēng)特性分析。（三）風(fēng)力機(jī)電氣部分1.基本內(nèi)容（1）功率調(diào)節(jié)（2）變轉(zhuǎn)速運(yùn)行（3）發(fā)電機(jī)變轉(zhuǎn)速恒頻技術(shù)（4）風(fēng)輪機(jī)迎風(fēng)技術(shù)（5）風(fēng)電品質(zhì)（6）風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)和空氣動(dòng)力學(xué)2. 教學(xué)要求了解風(fēng)力發(fā)電基本概念，掌握功率變流器。（四）風(fēng)力機(jī)材料和部件1.基本內(nèi)容（1）材料疲勞概念（2）風(fēng)力機(jī)材料（3）機(jī)械零件（4）風(fēng)力機(jī)主要部件2. 教學(xué)要求了解材料疲勞概念，掌

3、握風(fēng)力機(jī)主要部件。（五）風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)和測(cè)試1.基本內(nèi)容（1）風(fēng)電場(chǎng)數(shù)值模型（2）風(fēng)輪機(jī)設(shè)計(jì)軟件（3）風(fēng)電場(chǎng)數(shù)值計(jì)算軟件包（4）風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)軟件包的開發(fā)2. 教學(xué)要求了解風(fēng)電場(chǎng)數(shù)值計(jì)算軟件包，掌握風(fēng)電場(chǎng)數(shù)值模型、風(fēng)輪機(jī)設(shè)計(jì)軟件。（六）風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制1.基本內(nèi)容（1）概述（2）典型并網(wǎng)型風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行（3）監(jiān)測(cè)控制（4）動(dòng)態(tài)控制理論2. 教學(xué)要求了解風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制。（七）風(fēng)力機(jī)的選址、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成1.基本內(nèi)容（1）風(fēng)力機(jī)選址（2）安裝與運(yùn)行問題（3）風(fēng)場(chǎng)（4）電網(wǎng)中的風(fēng)力機(jī)與風(fēng)場(chǎng)2. 教學(xué)要求了解風(fēng)力機(jī)選址，掌握風(fēng)力機(jī)安裝與運(yùn)行問題。（八）風(fēng)能利用1.基本內(nèi)容（1）分布式發(fā)電（2）混合電力系統(tǒng)2

4、. 教學(xué)要求了解分布式發(fā)電系統(tǒng)和混合電力系統(tǒng)的一般要求。（九）風(fēng)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性1.基本內(nèi)容（1）風(fēng)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估（2）運(yùn)行維護(hù)成本（3）經(jīng)濟(jì)性分析方法2. 教學(xué)要求了解風(fēng)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估，掌握經(jīng)濟(jì)性分析方法。（十）風(fēng)能系統(tǒng)：環(huán)境問題與影響1.基本內(nèi)容（1）鳥類與風(fēng)力機(jī)的相互作用（2）視覺、噪聲、電磁影響2. 教學(xué)要求了解鳥類與風(fēng)力機(jī)的相互作用，掌握鳥類與風(fēng)力機(jī)的相互作用。三、學(xué)時(shí)分配表序號(hào)教 學(xué) 內(nèi) 容授課實(shí)驗(yàn)小計(jì)1現(xiàn)代風(fēng)能及其起源442風(fēng)特性及風(fēng)資源4 43風(fēng)力機(jī)電氣部分444 風(fēng)力機(jī)材料和部件885風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)和測(cè)試6286風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制4267風(fēng)力機(jī)的選址、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成4268風(fēng)能應(yīng)用229風(fēng)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性4410風(fēng)能系統(tǒng)：環(huán)境問題與影響22總 計(jì)42648四、課內(nèi)實(shí)踐項(xiàng)目表序號(hào)實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)1小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法 22風(fēng)速模擬實(shí)驗(yàn)掌握風(fēng)速模擬的實(shí)驗(yàn)方法23發(fā)電功率模擬實(shí)驗(yàn)掌握雙饋發(fā)電機(jī)發(fā)電功率模擬的實(shí)驗(yàn)方法2小 計(jì)6五、課程考核閉卷考試，課程成績(jī)=平時(shí)成績(jī)15%+期末考試成績(jī)70%+實(shí)驗(yàn)成績(jī)15%；平時(shí)成績(jī)=（作業(yè)平均成績(jī)+出勤率+課堂表現(xiàn)）/3。六、有關(guān)說明（一）先修課程高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理。（二）教學(xué)參考書1.袁奇 等譯 風(fēng)能利用理論、設(shè)計(jì)和應(yīng)用（第2版）西安交通大學(xué)出版社201