电力系统仿真与分析实验室建设方案

《电力系统分析》由电力系统稳态分析、电力系统暂态分析和实验课组成,是电气工程及其自动化专业的核心专业课程。该课程理论基础强,内容丰富、抽象,公式繁多,客观上学生不易理解和掌握。究其根源,学生很难将课本中所讲的东西与电力系统的“实物”对应。目前,高等院校在该课程的教育教学存在如下主要问题:

1)教育教学过程不符合知识掌握的规律;

2)教材内容陈旧,未能与时俱进;

3)实践实验教学手段不足;

4)用于电力系统分析的仿真软件层出不穷,适合课程教学的不多。

针对目前课程教学存在的问题,本解决方案以“理论知识工程化、趣味化、生活化”作为总的指导思想,实践教学的出发点不在于课程知识本身,而在于将知识的理解与应用,目标是让学生能够真正认识、理解和掌握电力系统,在课堂理论教学与课内实验的基础上,使学生掌握现代电力系统的基本知识与技能,具有初步的电力行业研究、开发和工程实际工作能力,进一步提高解决实际问题的能力,为未来的电力职业生涯打好基础。

1.高等院校或培训中心电气工程及其自动化专业电力系统分析课程教学;

2.高等院校或培训中心电气工程及其自动化专业实验室建设。

1)课程内容

国网修订版教材是在原有电力系统分析知识内容的基础上,结合最新的电力系统发展现状,融入国家电网公司各级单位的技术专家结合多年的知识运用与生产经验而来。电力系统认知平台,一方面通过3D虚拟现实系统,让学生了解实际设备的外观或结构,另一方面通过现场的照片或视频,补足学生对实际设备的认识。

2)实验项目

实验项目分为教学实验和开放实验两部分,教学实验围绕课程知识点展开,覆盖大部分重点内容,目标为巩固并应用课堂所学知识点;开放实验涉及的知识点较多,其目标为知识点的应用与融会贯通,并与实际工程结合。

3)系统仿真

教学案例的设计应与课程知识点紧密结合,能够为学生提供手动计算的参考,同时展示计算的迭代过程,根据已有的理论知识指导案例的调试,根据工程实践的经验对计算结果合理性进行判断。

4)现场实践

本解决方案中,现场实践为额外技术服务的内容。

1)国内首套完整的电力系统分析教学解决方案,包含设备虚拟仿真教学、实验课程设置和电力系统软件仿真;

2)符合知识掌握规律:初步认知——模型对应——算法求解——结果表现——实际现象——现场实践;

3)电力系统仿真软件采用IEEE标准模型与案例,充分考虑与课程知识点的融合。