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专业方向介绍

【电子工程学院】新能源发电与控制专业方向介绍

来源:自动化发布时间:2021-05-10 14:20:57

一、新能源发电与控制方向介绍

能源的最终消费形式是发电、供热、动力和化工等。新能源是指可再生能源或者称为非化石能源。包括太阳能、风能、水能、核能、生物质能、地热能、海洋能等。其中光伏发电和风电的可开发性空间巨大。它的使用不仅能降低生产能耗成本、实现资源循环利用,同时对全球环境保护也起到重要作用。新能源发电与控制方向应运而生。

新能源发电与控制是自动化专业比较新兴的一个人才培养方向,它是自动化技术、计算机科学与技术、电气工程及信息科学与技术等多学科融合的交叉学科,对应能量的高效转换、直流斩波、蓄电池的充放电技术、变频技术以及并网技术等。

我校自动化专业的新能源发电与控制方向坚持“教师与学生相结合、课内与课外相结合、理论与实践相结合”的应用型人才培养模式,按照“基础够用、拓宽面向、加强实践、增强素质、提高能力”的培养思路,以知识、能力和素质协调发展为原则,构建了一个“强电与弱电相结合、电子与电力技术相结合、计算机软件与硬件相结合”的完整合理的课程体系;通过加大实践教学比重,创新实践教学体系、加强实验室建设,推进产学研合作等途径,培养能够从事与电气工程尤其是新能源发电与控制有关的电力系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理、电子与计算机技术应用等领域工作的具有创新精神和较强工程能力的应用型专业技术人才。

二、新能源发电与控制实方向验室情况

1.传感器/通信实验室:传感器/通信实验室隶属于电子工程学院,实验室面积为114.6平方米,主要承担电子信息工程、自动化等相关专业的实验教学任务。该实验室一次性可接纳30名学生同时实验,可提供对信号采集、转换、分析的实验平台,使学生掌握各种基本传感器的组成结构、工作原理以及信号处理电路的原理,同时通过电路的搭接、信号的检测和数据的处理,充分发挥学生的设计思维,提高实践动手能力。

通过实验课的基本训练,使学生更好的理解通信系统的整体概念及基本理论,并使学生初步具备通信原理实验基本知识,并且在信号、数字系统、噪声等方面有清晰的理论知识和熟练的计算方法及能力。

2.自动控制实验室:自动控制实验室隶属于电子工程学院,主要承担电子信息工程、自动化等相关专业“自动控制原理”和“计算机控制系统”以及“微机原理实验室”课程实验教学任务。该实验室的实验设备均为新购置的具有超强功能、技术先进的“自动控制/计算机控制”实验箱和。实验箱不但能够承担三门课的课内实验,还可以进行进一步的系统开发。开放式的实验室管理,使学生可以能够在课余时间利用实验箱完成温度控制或直流调速、步进电机调速等闭环系统的设计和实验,也可以为课程设计和毕业设计提供良好的实验开发环境。从而培养学生的实践创新能力。

3.电工实验室:电工实验室是电子工程学院自动化专业实验室,实验室使用面积138.82平方米,主要承担全校电类和非电类专业的可编程控制器的实验教学任务。根据本课程实践性强的特点,安排有大量的设计型实验,旨在提高学生的实际动手、应用及工程设计的能力。此外,本实验室还承担电类专业的可编程控制器应用的课程设计及毕业设计实验任务。

4.瑞兴人才培养基地:瑞兴人才培养基地隶属于电子工程学院,实验室使用面积58.85平方米,主要承担电子信息工程、自动化专业的模拟电路、数字电路、单片机课程实验及实习实训课程相关的作品制作任务。通过实践使学生加深对理论课程的理解,提高学生对实际电子产品的分析、制作和应用能力。本实验室为开放性实验室,学生课后可刷指纹进入。实验设备主要有单片机开发板、仿真器、直流电源等,能够完成单片机电路等相关作品。

5.电力电子技术实验室:电力电子技术实验室隶属于电子工程学院自动化专业,该实验室建设方式采用部分实验台购置和自主研发实验设备相结合的形式进行建设。目前承担“电力电子技术”、“运动控制系统”、及“开关电源技术”三门课程的课内实验和“运动控制项目综合设计”课程实训任务,也供参加省级及国家级设计大赛学生提供实验平台,同时承担部分自动化专业部分学生毕业设计的实验任务。

6.新能源发电与控制实验室:新能源发电与控制实验室类属于电子工程学院自动化专业,该实验室现处于在建过程中。为了提高师生的动手操作实践能力,建设方式将采用部分实验台购置和自主研发相结合的形式进行建设。实验室一方面用于承担“光伏发电技术及应用”课程的课内实验和“新能源发电与控制项目综合设计”的课程实训任务,为自动化专业新能源发电与控制方向学生毕业设计提供实验平台。另外作为与哈尔滨恩光川川科技有限责任公司的光伏移动充电桩及电动汽车光伏充电装置的校企合作试验现场。

三、专业未来发展及就业形势展望

从我国“十三五”期间发电量复合增速(光伏55%,风电22%,核电20%,水电4%,生物质10%)看,光伏发电的复合增速最高,发展潜力最大,相对来说人才缺口也最大。光伏发电除了具有其他可再生能源的优势以外,还具有降本空间大、技术进步快、产业化确定性强等特点。它不仅可以形成大规模光伏发电并网,也存在非常广泛灵活的小规模或者个体利用的空间,现在很多城市的马路路灯都实现了光伏供电。未来,我国很多城市和农村家庭房屋、建筑的屋顶都会安装光伏电站,来进一步推动清洁能源产业的发展。基于国家能源利用政策的大规模转型,我校自动化专业设立了主要以光伏发电与控制技术为主的新能源发电控制方向培养目标。

在国家发布的十四五规划纲要列出未来五年发展的二十项重要指标中,数值变化最大排在前五项的有两项指标:其一是在未来五年内单位GDP二氧化碳排量降低18%,其二是单位GDP能源消耗降低13.5%。这两项都被归类到五大类指标之一的绿色经济中,而组成绿色经济的重要因素就是新能源(也被称为清洁能源)。另外十四五规划指标还指出,在未来五年内,非化石能源占比要达到20%。这就意味着接下来的五年中,类似光伏发电、风力发电、分布式能源、海上风电、西南水电、沿海核电都会迎来大机会。内陆八大清洁能源基地将会得到更大的发展。因此,在五年内亦或五年之后,社会上对新能源发电与控制领域人才的需求量势必会以几何形式增长。新能源发电与控制属于朝阳产业,随着国家政策的进一步倾斜,新能源发电特别是光伏发电和风力发电企业如雨后春笋般崛起。例如新能源汽车企业目前属于人才稀缺状态,学生毕业可以从事新能源汽车设计制造、调试、机电维护、性能测试、新技术培训以及新能源汽车的维护技术主管、质量检测员、新能源汽车服务企业的运营和管理等工作,就业前景非常乐观。

四、新能源发电与控制方向主要课题:

基于光伏发电技术的城市路灯控制系统设计

基于光伏发电技术的家用热水器水温水位控制系统设计

小型家用风光互补供电系统设计

基于光伏发电的移动充电桩设计

基于光伏发电的电动汽车供电系统设计

基于光伏发电的汽车空调供电系统设计

储能技术在光伏发电系统中的应用

基于MATLAB的光伏并网发电系统仿真

基于光伏发电的无线监控器设计

基于光伏发电的蔬菜大棚控制系统设计

光伏发电系统最大功率点跟踪的研究与设计

风光互补LED路灯系统的设计与应用

光伏系统发电效率提升方法研究

风力发电和光伏发电并网问题研究

地铁高架车站分布式光伏发电系统设计

基于功率储备的光伏发电系统变频技术研究

基于物联网与光伏发电技术的孵化环境监控系统设计

光伏发电系统接入城市轨道交通供电系统的应用研究

分布式光伏发电控制系统设计