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课程教学大纲太阳能并网发电系统课程教学大纲课程所属学院：×××××学院课程负责人：×××××编写日期：2016年5月27日课程编码：×××××××××课程性质：专业方向课课程类别：必修课计划学分：3.0计划学时：48学时开课学期：2016-2017学年第1学期期末考试方式：项目设计作品与论文验收先修课程：电路基础、电力电子技术、电气CAD制图后续课程：智能控制技术适用学院、年级、专业学院适用年级专业1课程的性质、类别、地位和教学目标本课程是自动化专业在工程应用方面的一门专业方向课，采用理论课分组教学的授课方式。在人才培养计划中，本课程属于专业方向课，旨在培养学生实际工作能力。本课程的教学目标是使学生具备实际项目的前期调研、立项、设计、选型、光伏行业图纸绘制、专用设计软件应用等基本技能，具备相关行业领域实际工作能力和职业素养。2授课形式1、以分组教学的形式授课，每组6-8人，自由分组、不设组长，以免小组内成员工作量分布不均。整门课程48课时，小组汇报与展示课时可达到26课时，即总课时的50%以上。2、在过程考核和结课考核中，都以小组为单位完成考核项目，小组组员自由分工，课程教学大纲独立完成。3、能力培养：自主管理、主动学习、分工协作3特色课堂1、为了我院的智能制造方向培养人才，特请来行业资深项目工程师作为业师为同学们传授相关知识，缩小学校与企业的差异，为我院培养“创新、创业”人才。2、共同探讨教学：业师与教师共同探讨课程的教学形式和内容设置，把企业能用得上的实用知识作为重点，其他的作为辅助提升。如：业师建议汇流箱和逆变器选型在1000V基础上，让学生学会按照行业近期开始推广的1500V系统设计，将来可以直接与行业接轨。另外加大光伏系统设计软件实操学习量。为将来实际项目设计打好基础。3、以分组教学的形式和座谈等形式提升学生的学习兴趣。4、能力培养：培养学生的职业素养4学时分配序号教学内容授课学时分组汇报学时1项目可研报告编制与工程规模评估光伏电站运作流程与太阳能辐射量估算222光伏并网分类与电能质量要求功率、电压、异常响应、安全保护通用技术条件、电能量计算、信号传输、系统测试203并网站址选择、太阳能资源分析、组件匹配、支架设计、阵列与站区布置244并网方式设计、并网控制保护、主接线设计（实践）、中性点运行方式、无功补偿设计245防雷接地设计消防、监控与安防设施206光伏电池、支架设计与选型及质量控制汇流箱与逆变器选型及质量控制箱变与开关柜、无功补偿装置选型及质量控制升压变压器与电缆选型及质量控制66课程教学大纲序号教学内容授课学时分组汇报学时7光伏发电系统设计软件PVsyst简介PVsyst——地域选择与光照模拟PVsyst——光伏板选型、布置与发电量预测PVsyst——汇流箱、逆变器选型与效率模拟PVsyst——系统损失模拟PVsyst——系统集成设计实例4820总复习22学时小计2226学时总计485课程教学内容的基本要求、重点和难点第一章光伏发电并网系统设计前期准备（4学时）（1）主要内容1、项目可研报告编制；2、工程规模评估；3、光伏电站运作流程；4、太阳能辐射量估算（2）教学目标与要求1、掌握项目可研报告的编制方法；2、了解工程规模评估方法；3、了解光伏电站运作流程；4、了解太阳能辐射量估算。（3）重点、难点重点：可研报告的编制依据和各部分内容编制。难点：可研报告编写第二章光伏并网技术要求（2学时）（1）主要内容1、光伏并网分类；2、电能质量要求；3、光伏系统功率控制与电压调节；4、电网异常时的响应特性；5、安全与保护；6、通用技术条件；7、电能计算；8、通信与信号；9、系统测试（2）教学目标与要求1、熟悉光伏并网分类；课程教学大纲2、掌握电能质量要求；3、掌握光伏系统功率控制与电压调节；4、掌握电网异常时的响应特性；5、掌握电网安全与保护措施；6、掌握通用技术条件；7、掌握电能表与电价计量；8、了解光伏电站通信方式与信号传输；9、掌握光伏发电系统测试方法与测试报告（3）重点、难点重点：掌握国家电网对并网发电的质量要求，包括在线监测、电压偏差、谐波、电压波动和闪变、电压不平衡度、直流分量等。掌握电网安全保护要求，包括过电流与短路保护、防孤岛效应、逆功率保护、恢复并网等难点：电能质量要求与保护措施第三章光伏并网发电阵列系统设计（6学时）（1）主要内容1、并网站址选择；2、天阳能资源分析；3、组件匹配；4、系统支架与安装方式设计；5、阵列布置；6、站区布置（2）教学目标与要求1、了解并网站址选择需要考虑的整体要求、自然条件、接入条件、环境条件、交通等；2、了解天阳能资源分析方法；3、掌握组件串并联匹配、组件与汇流箱、逆变器等的匹配等方法；4、了解系统支架的构造与安装方式设计；5、熟练掌握阵列布置，考虑方位角、倾斜角、阴影长度、最小间距、最低点距地距离等；6、掌握站区布置，学会绘制光伏厂区布置图和总平面布置图；（3）重点、难点重点：掌握组件匹配方法和光伏阵列与厂区布置方法难点：在掌握参数计算的基础上绘制光伏厂区布置图和总平面布置图课程教学大纲第四章光伏并网发电电气系统设计（6学时）（1）主要内容1、并网方式设计；2、并网控制保护；3、主接线设计；4、中性点运行方式；5、无功补偿设计（2）教学目标与要求1、了解光伏发电系统的并网方式；2、掌握光伏发电系统的逆变方式，包括集中式、集成式、组串式、微逆等；3、掌握并网控制保护系统设计；4、掌握并主接线系统设计，学会绘制主接线图；5、了解中性点运行方式，包括中性点不接地系统、中性点直接接地系统、消弧线圈接地系统等；6、了解无功补偿的作用和基本参数（3）重点、难点重点：光伏发电系统逆变方式的掌握以及主接线图绘制难点：在掌握基本配置的基础上绘制电气总接线图第五章光伏并网发电安全系统设计（2学时）（1）主要内容1、防雷系统设计；2、接地设计；3、消防系统设计；4、监控系统设计；5、站区安全防护措施（2）教学目标与要求1、掌握防雷系统设计方法；2、掌握接地设计方法；3、掌握消防系统设计内容，包括火灾分类、电气设备防火要求、消防给排水系统、消防供电与应急照明等；4、了解监控系统设计；5、了解安全防护设计；（3）重点、难点课程教学大纲重点：理解光伏发电系统安全防护设计的作用和要求难点：各种安全设计方法第六章光伏并网发电系统设备选型与质量控制（12学时）（1）主要内容1、光伏电池、支架设计与选型及质量控制；2、汇流箱与逆变器选型及质量控制；3、箱变与开关柜、无功补偿装置选型及质量控制；4、升压变压器与电缆选型及质量控制（2）教学目标与要求1、掌握光伏电池发电基本原理、主要参数和种类与选型以及质量控制方法；2、掌握光伏板支架设计要求与设计方法和质量要求；3、掌握汇流箱与并网逆变器主要参数要求、选型与质量控制；4、掌握箱式变压器器主要参数要求、选型与质量控制；5、了解开关柜、无功补偿装置主要参数要求、选型与质量控制；6、掌握主变压器主要参数要求、选型与质量控制；7、掌握光伏系统涉及到的各种电缆主要参数要求、选型与质量控制；（3）重点、难点重点：理解设备选型与质量控制的要求和意义难点：掌握各种光伏系统设备的选型方法和质量控制方法第七章光伏发电系统设计软件PVsyst实操（12学时）（1）主要内容1、光伏系统设计软件PVsyst简介；2、PVsyst——地域选择与光照模拟；3、PVsyst——光伏板选型、布置与发电量预测；4、PVsyst——汇流箱、逆变器选型与效率模拟；5、PVsyst——系统损失模拟；6、PVsyst——系统集成设计实例（2）教学目标与要求1、充分了解光伏系统设计软件PVsyst的功能、在行业上的应用、基本使用方法等；2、掌握利用PVsyst进行项目创建，完成地域选择与光照模拟；3、掌握利用PVsyst进行光伏板选型、布置与发电量预测；4、掌握利用PVsyst进行流箱、逆变器选型与效率模拟；课程教学大纲5、掌握利用PVsyst模拟光伏发电系统损失；6、掌握利用PVsyst进行实际项目集成设计。（3）重点、难点重点：学会使用PVsyst软件进行光伏发电系统设计难点：掌握PVsyst软件的各种模拟技术总复习（4学时）复习本课程的重点内容，并由学生展示和汇报作品加以点评和指导。6教材和参考书6.1教材《太阳能光伏并网发电系统设计与应用》，李英姿主编，机械工业出版社，2014年09月（第1版）6.2参考书1．《太阳能光伏发电系统工程》，李安定，吕全亚主编，化学工业出版社，2016年01月（第1版）2．《太阳能光伏发电系统的设计与施工》，(日)太阳光发电协会编；宁亚东译，科学出版社，2016年01月（第4版）7考核形式和考核要求7.1考核形式：过程考核+结果考核7.2总成绩构成比例过程考核成绩占50％，期末考试成绩占50％。7.3考核要求（1）过程考核分5次，每次占10%，主要包括可研撰写、光伏厂区布置图、升压站布置图、电气主接线图绘制、PVsyst仿真设计，每次都在任务书上记录相关内容。过程考核成绩由实际操作表现和理论做答共同构成。（2）项目作品考核要依据评分标准进行评分，作品由组员进行构思完成制作，事先提交开题报告，保证每组题目不重复。作品完成后要接受指导老师和其他组别的提问回答问题，视情况评分。年月日