綠色校園能量轉換、收集與EMS管理系統虛擬仿真實驗

綠色校園能量轉換、收集與EMS管理系統虛擬仿真實驗是上海電力大學建設的虛擬仿真實驗課程。

基本介紹

• 中文名：綠色校園能量轉換、收集與EMS管理系統虛擬仿真實驗
• 建設院校： 上海電力大學
• 課程負責人： 陳東生
• 授課教師：劉永生、朱燕艷、朱瑞

課程性質

課程背景

我校是一所能源電力特色鮮明，服務於國家能源戰略，不斷為能源電力行業輸送高水平人才的高校。其套用物理學專業從理論和實驗兩個方面，為新能源的開發及高效利用提供途徑和方法。能量的轉化、收集和電源輸出功率的測量都是套用物理學專業學生必須掌握的重要教學內容。太陽能電池可以將太陽能轉化成電能，風力發電機可以將風能轉化成電能，空氣源熱泵可以收集空氣中的熱能，蓄電池或超級電容器等可以將電能儲存起來，在需要時使用。太陽能電池的輸出功率受光照強度、傾角等外界環境的影響;風力發電機的輸出功率受風速等外界環境的影響。對這些能量轉化、收集及輸出功率的實驗探索能有效的反映學生綜合套用所學的物理知識，分析問題和解決問題的能力。

教學目標

本實驗教學目標堅持新能源知識、能力、素質有機融合，讓學生學會根據不同的需求綜合利用所學的知識進行探究性實驗。通過風力發電系統、光伏發電系統、太陽能+空氣源熱泵熱水供應系統、儲能系統、光電- -體化充電站和智慧路燈等實驗(其系統網拓撲結構如下)，最佳化參數以獲得系統最大的輸出功率，增加學生解決複雜問題的綜合思維能力，從而達到培養與能源電力相關的套用型物理人才的目的。具體教學目標如下:

1.理解風電、光電能量轉化的物理原理;熟悉風力和光伏發電系統的設計，掌握重要參數的調節以達到系統性能的最最佳化;

2.理解空氣源熱泵運行的物理原理;熟悉空氣能收集和利用系統的設計並能根據實際需求設計一套熱水供應 系統;

3.掌握磷酸鐵鋰電池、超級電容器和鉛碳電池的工作原理;熟悉三種不同類型儲能設備充、放電曲線的物理意義;掌握儲能系統在整個能量收集平台中調節作用;

4.理解EMS管理系統的控制原理;熟悉數據互聯、全網感知的EMS系統的最佳化設計。掌握基於風光熱儲一體化綜合系統的設計與EMS管理系統。