《风能与风力发电技术》教学大纲

1、风能与风力发电技术课程教学大纲（总学时数：48，学分数：3）一、课程的性质、目的和任务风能和风力发电技术是新能源科学与工程专业重要的专业必修课程。课程主要介绍有关风力发电的基本知识和技术，通俗地分析了风的形成、风的分类和风能定量评估，详细阐述了风轮机的基本工作原理、工程设计方法和风轮机优化设计；对风轮机的结构、空气动力特性、安全运行、风力机发电系统及风轮机的材料等进行了说明和分析。此外对风电场优化分析、风资源对性能的影响等也做了介绍。通过本课程的学习使得学生掌握从事风能和风力发电所必须的基础知识与理论及应用技能。二、课程基本内容和要求（一）现代风能及其起源1.基本内容（1）风（2）风能（3）风

2、电场选址2. 教学要求了解风能应用现状。（二）风特性及风资源1.基本内容（1）风资源一般特性（2）大气边界层（3）风特性（4）世界风能资源评估数据（5）风资源测量技术与仪器（6）风资源研究领域的几个前沿性课题介绍2. 教学要求了解风资源一般特性，掌握风特性分析。（三）风力机电气部分1.基本内容（1）功率调节（2）变转速运行（3）发电机变转速恒频技术（4）风轮机迎风技术（5）风电品质（6）风力机结构和空气动力学2. 教学要求了解风力发电基本概念，掌握功率变流器。（四）风力机材料和部件1.基本内容（1）材料疲劳概念（2）风力机材料（3）机械零件（4）风力机主要部件2. 教学要求了解材料疲劳概念，掌

3、握风力机主要部件。（五）风力机设计和测试1.基本内容（1）风电场数值模型（2）风轮机设计软件（3）风电场数值计算软件包（4）风力机设计软件包的开发2. 教学要求了解风电场数值计算软件包，掌握风电场数值模型、风轮机设计软件。（六）风力发电机组控制1.基本内容（1）概述（2）典型并网型风电机组的运行（3）监测控制（4）动态控制理论2. 教学要求了解风力发电机组控制。（七）风力机的选址、系统设计与集成1.基本内容（1）风力机选址（2）安装与运行问题（3）风场（4）电网中的风力机与风场2. 教学要求了解风力机选址，掌握风力机安装与运行问题。（八）风能利用1.基本内容（1）分布式发电（2）混合电力系统2

4、. 教学要求了解分布式发电系统和混合电力系统的一般要求。（九）风能系统的经济性1.基本内容（1）风能系统的经济性评估（2）运行维护成本（3）经济性分析方法2. 教学要求了解风能系统的经济性评估，掌握经济性分析方法。（十）风能系统：环境问题与影响1.基本内容（1）鸟类与风力机的相互作用（2）视觉、噪声、电磁影响2. 教学要求了解鸟类与风力机的相互作用，掌握鸟类与风力机的相互作用。三、学时分配表序号教 学 内 容授课实验小计1现代风能及其起源442风特性及风资源4 43风力机电气部分444 风力机材料和部件885风力机设计和测试6286风力发电机组控制4267风力机的选址、系统设计与集成4268风能应用229风能系统的经济性4410风能系统：环境问题与影响22总 计42648四、课内实践项目表序号实验名称实验内容及实验要求实验学时1小型风力发电系统实验小型风力发电系统的实验方法 22风速模拟实验掌握风速模拟的实验方法23发电功率模拟实验掌握双馈发电机发电功率模拟的实验方法2小 计6五、课程考核闭卷考试，课程成绩=平时成绩15%+期末考试成绩70%+实验成绩15%；平时成绩=（作业平均成绩+出勤率+课堂表现）/3。六、有关说明（一）先修课程高等数学、大学物理。（二）教学参考书1.袁奇 等译 风能利用理论、设计和应用（第2版）西安交通大学出版社201