太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)課程教學大綱

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)課程教學大綱課程中文名稱：太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng) 課程英文名稱：Photovoltaicgenerationsystemwithsolar課程編號：C1222應(yīng)開課學期：7學時數(shù)：24學分數(shù)：1.5適用專業(yè)：電氣工程及其自動化課程類型：專業(yè)拓展課先修課程：電路原理、信號與系統(tǒng)、電力電子技術(shù)、自動控制原理、單片機原理等一、課程性質(zhì)《太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)》是新能源類專業(yè)研究太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的一門專業(yè)選修課。本課程主要介紹太陽能光伏發(fā)電技術(shù)中的基礎(chǔ)理論知識，講解太陽能光伏發(fā)電發(fā)展歷史和發(fā)展趨勢，并對市場上的基本應(yīng)用進行簡單介紹。二、課程目標開設(shè)本課程的目的是使大學生獲得必要的太陽能光伏發(fā)電技術(shù)中的基礎(chǔ)理論知識和基本應(yīng)用技能，為從事新能源發(fā)電、智能電網(wǎng)方面的技術(shù)工作和學習后續(xù)課程打下基礎(chǔ)。其任務(wù)是使學生掌握光伏電池原理和光伏電池分類、光伏電池最大功率追蹤控制器、光伏發(fā)電系統(tǒng)儲能裝置、光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器、光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計等知識。通過課程的學習，學生應(yīng)初步掌握太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用中的基本概念和基本理論，具備太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的技能和掌握簡單太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的典型應(yīng)用。同時，本課程也是今后進一步學習新能源發(fā)電、分布式發(fā)電和微電網(wǎng)的前導課程和知識準備。三、支撐的畢業(yè)要求課程對畢業(yè)要求的支撐課程教學目標、達成途徑和評價依據(jù)等畢業(yè)要求3.掌握工程基礎(chǔ)知識和本專業(yè)的基本理論知識，具有系統(tǒng)的工程實踐學習經(jīng)歷；了解本專業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢；教學目標：理解太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本概念和術(shù)語；理解太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理、模塊組成和基本要求；掌握各種光伏電池板的特點。達成途徑：課堂講解；平時作業(yè)；課外作業(yè)。評價依據(jù)：平時作業(yè)；課外作業(yè)分析報告；專題討論答辯與報告。評價方式：評估平時作業(yè)的正確性與完整性，給出成績；評估課外作業(yè)分析報告的正確性與完整性，給出成績；專題討論個人表現(xiàn)與報告的完整性，給出成績。畢業(yè)要求5.掌握基本的創(chuàng)新方法，具有追求創(chuàng)新的態(tài)度和意識；具有綜合運用理論和技術(shù)手段設(shè)計電氣工程領(lǐng)域的系統(tǒng)和過程的能力，設(shè)計過程中能夠綜合考慮經(jīng)濟、環(huán)境、法律、安全、健康、倫理等制約因素。教學目標：理解太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)基本要求和關(guān)鍵問題，掌握太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的模塊組成和各自功能，能夠?qū)嶋H光伏發(fā)電系統(tǒng)中出現(xiàn)的工程案例問題進行分析并得到有效結(jié)論。達成途徑：案例分析；課外作業(yè)；專題討論；期末考查報告。評價依據(jù)：課外作業(yè)分析報告；專題討論個人表現(xiàn)及答辯報告；期末考查報告。評價方式：評估課外作業(yè)分析報告的正確性與完整性，給出成績；評估專題討論個人表現(xiàn)及答辯報告的正確性與完整性，給出成績；評價期末考查報告的得分率。畢業(yè)要求4.具備設(shè)計和實施電氣工程實驗的能力，并能夠?qū)嶒灲Y(jié)果進行分析。教學目標：掌握光伏發(fā)電系統(tǒng)MATLAB下模型的建立及仿真運行。達成途徑：模型的建立及仿真。評價依據(jù)：對建立的模型及仿真進行答辯評審。評價方式：對建立的模型及仿真進行答辯評審并給出分數(shù)。畢業(yè)要求7.了解與本專業(yè)相關(guān)的職業(yè)和行業(yè)的生產(chǎn)、設(shè)計、研究與開發(fā)、環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展等方面的方針、政策和法津、法規(guī)，能正確認識電氣工程對于客觀世界和社會的影響。教學目標：掌握光伏發(fā)電系統(tǒng)MATLAB下模型的建立及仿真運行，并能計算其轉(zhuǎn)換效率，并優(yōu)化電路節(jié)省成本。達成途徑：建模仿真。評價依據(jù)：對建立的模型及仿真進行答辯評審。評價方式：對建立的模型及仿真進行答辯評審并給出分數(shù)。教學目標：掌握光伏發(fā)電系統(tǒng)MATLAB下模型的建立及仿真運行，并能計算其轉(zhuǎn)換效率，并優(yōu)化電路節(jié)省成本。達成途徑：建模仿真。評價依據(jù)：對建立的模型及仿真進行答辯評審。評價方式：對建立的模型及仿真進行答辯評審并給出分數(shù)。畢業(yè)要求9.對終身學習有正確認識，具有不斷學習和適應(yīng)發(fā)展的能力。教學目標：理解太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)課程中常用元器件及模塊的基本概念和術(shù)語；理解常用元器件及模塊的工作原理、模塊組成和基本要求；掌握各種常用元器件及模塊的特點；掌握建立仿真模型以及運行模型的方法。達成途徑：專題討論；期末考查報告，建立模型及仿真。評價依據(jù)：對建立的模型及仿真進行答辯評審。評價方式：評估專題討論個人表現(xiàn)與報告的完整性，給出成績；對建立的模型及仿真結(jié)果進行評審。四、教學內(nèi)容、學時安排和基本要求第一章太陽能光伏電池2學時1太陽輻射2光伏電池的物理基礎(chǔ)3光伏電池的結(jié)構(gòu)、原理和特性4光伏電池的發(fā)展重點難點：光伏電池的物理基礎(chǔ)，光伏電池的結(jié)構(gòu)、原理和特性。第二章光伏電池組件2學時1光伏電池組件的封裝材料及分類2光伏電池組件參數(shù)及測試性能重點難點：光伏電池組件參數(shù)及測試性能。第三章控制器3學時1光伏電池最大功率追蹤基本方法2光伏控制器的基本工作原理3光伏控制器的分類及工作原理4光伏控制器的性能與技術(shù)參數(shù)重點難點：光伏電池最大功率追蹤基本方法，以及基本方法在控制器上的應(yīng)用。第四章太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)儲能裝置3學時1太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)儲能裝置的作用2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要儲能裝置3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)常用蓄電池的種類4太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)常用蓄電池的型號及要求5太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)常用蓄電池的安裝和維護重點難點：太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)儲能裝置的作用，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)常用蓄電池的型號及要求。第五章光伏逆變器3學時1光伏逆變器的結(jié)構(gòu)與工作原理2單相光伏逆變器3三相光伏逆變器4光伏并網(wǎng)逆變器重點難點：光伏逆變器的結(jié)構(gòu)與工作原理，及光伏并網(wǎng)逆變器特殊要求。第六章太陽能光伏系統(tǒng)設(shè)計3學時1太陽能光伏系統(tǒng)組成原理及分類2太陽能光伏系統(tǒng)的軟件設(shè)計3太陽能光伏系統(tǒng)的硬件設(shè)計4太陽能光伏系統(tǒng)的安裝與調(diào)試5太陽能光伏系統(tǒng)的運行與維護重點難點：太陽能光伏系統(tǒng)組成原理，太陽能光伏系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)計步驟及要求，以及太陽能光伏系統(tǒng)的安裝與調(diào)試及運行。第七章工程案例2學時130kW光伏并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計案例2光伏離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計案例重點難點：結(jié)合工程案例典型，了解并網(wǎng)系統(tǒng)與離網(wǎng)系統(tǒng)的突出代表，以及幾種類型光伏發(fā)電系統(tǒng)的異同點。五、課程的其它教學環(huán)節(jié)序號教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容學時數(shù)1專題討論專題討論一：新能源、可再生能源與光伏發(fā)電的關(guān)系，以及工程實際中的應(yīng)用22專題討論專題討論二：太陽能光伏系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)計步驟及要求23課外作業(yè)參觀學校新能源微電網(wǎng)省級協(xié)調(diào)創(chuàng)新平臺和陽光房24平時作業(yè)1、光伏電池特性仿真；2、光伏電池組件參數(shù)及輸出性能仿真；3、光伏電池最大功率追蹤方法原理；4、結(jié)合太陽能光伏系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)計具體步驟及要求，模擬某光伏電站進行方案設(shè)計。5、結(jié)合工程案例典型，了解并網(wǎng)系統(tǒng)與離網(wǎng)系統(tǒng)的突出代表，以及幾種類型光伏發(fā)電系統(tǒng)的異同點，撰寫參觀報告。0六、教學方法與手段本課程教學主要采用課堂講授、多媒體教學、專題討論、課程作業(yè)、案例教學、課外參觀等教學方法與手段。并且課堂教學、個別指導、集中指導、課上練習相結(jié)合。七、推薦教材和教學參考教材：1、趙書安主編：《太陽能光伏發(fā)電及應(yīng)