許 瑩， 郝正航， 李慶生， 陳 卓，韓 松

（1 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司 安順供電局， 貴州 安順 561099； 2 貴州大學(xué) 電氣工程學(xué)院， 貴陽(yáng) 550025；3 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司 電網(wǎng)規(guī)劃研究中心， 貴陽(yáng) 550025）

0 引 言

隨著“碳達(dá)峰、碳中和”國(guó)家能源戰(zhàn)略目標(biāo)的提出，能源轉(zhuǎn)型力度持續(xù)加大，逐步形成了大量新能源接入電力系統(tǒng)的局面，新型電力系統(tǒng)將在很長(zhǎng)時(shí)期成為電氣學(xué)科確定無(wú)疑的前沿領(lǐng)域［1］。 新型電力系統(tǒng)以分布式、集中式新能源為主，大量新能源的接入使發(fā)電系統(tǒng)變得不可控，用戶負(fù)荷預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性下降，嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定［2］。 同時(shí)，新型電力系統(tǒng)在技術(shù)領(lǐng)域呈現(xiàn)出電氣、自動(dòng)化、通信等新技術(shù)高度融合的趨勢(shì)［3］。 因此電力系統(tǒng)構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，必然造成傳統(tǒng)電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的深刻變革，客觀上也要求電力系統(tǒng)學(xué)科必須做出重大調(diào)整，相應(yīng)的教學(xué)科研活動(dòng)和人才培養(yǎng)方式也必須適應(yīng)新的要求。

1 電氣新工科的提出

未來(lái)電氣領(lǐng)域更加強(qiáng)調(diào)從業(yè)人員的知識(shí)全貌、整體素質(zhì)和創(chuàng)新實(shí)踐能力，更加注重電力電子、信息技術(shù)和新能源技術(shù)。 然而，電力行業(yè)數(shù)十年穩(wěn)定體制和技術(shù)范式形成了該專業(yè)人才培養(yǎng)的固定模式，既有的課程體系和實(shí)踐環(huán)節(jié)已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求，高校人才培養(yǎng)與國(guó)家戰(zhàn)略需求脫節(jié)問(wèn)題突出［4］。 對(duì)于電氣類新工科而言，面向新型電力系統(tǒng)的技術(shù)體系和發(fā)展趨勢(shì)，開展教學(xué)及實(shí)踐環(huán)節(jié)改革，正是對(duì)新工科內(nèi)涵的響應(yīng)和落實(shí)［5］。

當(dāng)前基于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)，教學(xué)對(duì)象局限于傳統(tǒng)能源及傳統(tǒng)輸配電網(wǎng)，實(shí)驗(yàn)手段和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單一陳舊［6］。 雖然有高校已開展新能源發(fā)電等相關(guān)課程，但缺乏規(guī)范化、系統(tǒng)性可以支撐理論教學(xué)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)［7］。 有些演示型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容固定，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目缺乏可拓展性，實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏深度，與實(shí)際產(chǎn)業(yè)脫節(jié)［8］。 現(xiàn)有的操作型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，無(wú)法支持探索性實(shí)驗(yàn)，限制了學(xué)生的想象空間，不利于創(chuàng)新素質(zhì)和動(dòng)手能力的培養(yǎng)［9］。

根據(jù)新工科內(nèi)涵建設(shè)要求，本文提出了新型電力系統(tǒng)下實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的研制路線，力求在教學(xué)方式上對(duì)接產(chǎn)業(yè)場(chǎng)景，科學(xué)濃縮產(chǎn)業(yè)流程后對(duì)接課堂、實(shí)驗(yàn)室，既聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際又避免簡(jiǎn)單照搬和移植。 基于該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，學(xué)生可以經(jīng)歷產(chǎn)品研發(fā)的全過(guò)程，克服了脫離產(chǎn)業(yè)的詬病，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)、研、教高水平融合。 同時(shí)結(jié)合項(xiàng)目化教學(xué)案例，形成新工科創(chuàng)新實(shí)踐新模式，對(duì)于培養(yǎng)適應(yīng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展的工程技術(shù)人才具有重要價(jià)值和示范效果。

2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)方案

2.1 總體架構(gòu)

新型電力系統(tǒng)技術(shù)前沿表現(xiàn)為新能源發(fā)電并網(wǎng)、智能微電網(wǎng)、柔性配電網(wǎng)等領(lǐng)域。 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)緊緊圍繞趨勢(shì)性熱點(diǎn)領(lǐng)域，設(shè)計(jì)數(shù)字化研究對(duì)象，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和教學(xué)案例。

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括上位機(jī)、電氣信息實(shí)時(shí)仿真器（UREP300）、實(shí)際工業(yè)裝置、可編程工業(yè)裝置等，整體架構(gòu)如圖1 所示。 其中，電氣信息實(shí)時(shí)仿真器為該平臺(tái)核心儀器，系本校自主研制的大型教學(xué)科研設(shè)備，是對(duì)進(jìn)口設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化替代，結(jié)合嵌入式開發(fā)平臺(tái)承載實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膶?shí)時(shí)運(yùn)行；實(shí)際工業(yè)裝置為控制和保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)化物理裝置，其軟件已經(jīng)固化；可編程工業(yè)裝置提供學(xué)生自由開發(fā)和實(shí)驗(yàn)的空間，支持自由的軟件定義，并與實(shí)際工業(yè)裝置比對(duì)效果；監(jiān)控界面用于顯示實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷倪\(yùn)行狀態(tài)。

圖1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)整體架構(gòu)Fig.1 The overall structure of the experiment platform

2.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的核心硬件

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的核心硬件為電氣信息實(shí)時(shí)仿真器，其仿真執(zhí)行進(jìn)度和實(shí)際時(shí)間嚴(yán)格對(duì)應(yīng)，用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)，可使實(shí)踐課程更加貼合產(chǎn)業(yè)實(shí)際。 電氣信息實(shí)時(shí)仿真器由多核CPU 插件、輸入輸出接口板、嵌入式硬件開發(fā)平臺(tái)、教學(xué)案例包和監(jiān)控軟件等部分組成。 平臺(tái)中基于FPGA 的嵌入式模塊具有高效的網(wǎng)絡(luò)求解器，可求解復(fù)雜電氣網(wǎng)絡(luò)。 軟件平臺(tái)支持C代碼移植與編譯，結(jié)合平臺(tái)硬件形成閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用場(chǎng)景的實(shí)時(shí)仿真和半實(shí)物仿真。 上位機(jī)與仿真機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互，實(shí)時(shí)運(yùn)行由圖形化仿真模型編譯的代碼，用多核心多CPU 的高效并行技術(shù)，計(jì)算效率和仿真規(guī)模能夠支持當(dāng)前和未來(lái)新能源電力系統(tǒng)發(fā)展需要。 平臺(tái)最小仿真步長(zhǎng)20 μs，可模擬新型電力系統(tǒng)的復(fù)雜電磁暫態(tài)行為，提升電網(wǎng)全電磁暫態(tài)建模效率。

實(shí)際工業(yè)裝置在實(shí)際電網(wǎng)中用作微機(jī)保護(hù)、測(cè)量控制及系統(tǒng)優(yōu)化等。 實(shí)際工業(yè)裝置介入實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，可以更好的體現(xiàn)與產(chǎn)業(yè)的融合，更加接近現(xiàn)實(shí)中的配電網(wǎng)及微電網(wǎng)裝備，對(duì)于教學(xué)科研和實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)具有重要價(jià)值。 實(shí)際工業(yè)裝置屏柜包括低壓保護(hù)測(cè)控裝置、中高壓保護(hù)測(cè)控裝置、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)接口等子系統(tǒng)。 實(shí)時(shí)仿真器通過(guò)實(shí)際I／O 設(shè)備與實(shí)際工業(yè)裝置連接，實(shí)現(xiàn)快速控制仿真。 實(shí)際工業(yè)裝置的硬件主處理器模塊基于多核CPU 和FPGA 架構(gòu)設(shè)計(jì)，確保即便由單個(gè)處理器模塊構(gòu)成的低壓保護(hù)及測(cè)控設(shè)備，同樣具有強(qiáng)大的處理能力，以實(shí)現(xiàn)其需要的控制保護(hù)及通信功能。

為了使該平臺(tái)具有更大的靈活性，支撐各種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ胶蛯?shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可編程工業(yè)裝置采用與實(shí)際工業(yè)裝置類似的硬件配置，但其軟件可以靈活修改，給研究者和學(xué)習(xí)者更大的使用空間，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)平臺(tái)最大效益。 可編程工業(yè)裝置的硬件采用多核CPU 架構(gòu)設(shè)計(jì)，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，滿足各種應(yīng)用場(chǎng)景，甚至較為苛刻的需求。

3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)應(yīng)用

3.1 新工科實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?/h3>

新工科內(nèi)涵強(qiáng)調(diào)實(shí)踐能力，實(shí)踐能力的培養(yǎng)是全面而非局部的，是邏輯關(guān)聯(lián)的而非碎片化的［10］。新工科電氣實(shí)驗(yàn)平臺(tái)圍繞新工科內(nèi)涵要義，結(jié)合新型電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)需求和技術(shù)發(fā)展方向，創(chuàng)建新工科實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ健?/p>

在產(chǎn)業(yè)需求方面，新型電力系統(tǒng)電源運(yùn)維、電網(wǎng)運(yùn)維、電氣制造及試驗(yàn)研發(fā)等領(lǐng)域都給新工科人才賦予了新的要求，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要涵蓋《新能源發(fā)電技術(shù)》、《智能配電網(wǎng)》、《智能微電網(wǎng)》、《電力電子技術(shù)》等課程，滿足實(shí)際產(chǎn)業(yè)的人才需求。

在技術(shù)前沿方面，新型電力系統(tǒng)建設(shè)涵蓋交叉學(xué)科知識(shí)，信息通信技術(shù)、嵌入式開發(fā)與應(yīng)用等領(lǐng)域的技術(shù)前沿。 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在清潔能源、智能電網(wǎng)、智能制造、綜合能源等領(lǐng)域開展產(chǎn)業(yè)化實(shí)驗(yàn)與研究，通過(guò)信息物理融合，結(jié)合產(chǎn)業(yè)研發(fā)方式，串聯(lián)打通碎片化知識(shí)，貫徹工程思維、問(wèn)題導(dǎo)向、產(chǎn)品導(dǎo)向，讓學(xué)生經(jīng)歷電氣自動(dòng)化裝備先進(jìn)研發(fā)模式和整個(gè)流程，新工科實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ饺鐖D2 所示。

圖2 新工科實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ紽ig.2 New engineering experiment model

（1）對(duì)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)或研發(fā)項(xiàng)目開展需求分析，弄清楚項(xiàng)目的實(shí)際需求和指標(biāo)要求，制定總體實(shí)施方案；

（2）開展系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括電氣與電子、機(jī)電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)等設(shè)計(jì)內(nèi)容，此環(huán)節(jié)可訓(xùn)練學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力；

（3）針對(duì)第二步的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，開展1：1 實(shí)時(shí)仿真，此環(huán)節(jié)的作用在于驗(yàn)證基本功能、技術(shù)指標(biāo)和軟件代碼，同時(shí)評(píng)估硬件開銷；

（4）進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，確定硬件方案并設(shè)計(jì)產(chǎn)品硬件部分，接口規(guī)范和通信協(xié)議應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)代碼移植技術(shù)加載軟件。 在此基礎(chǔ)上，通過(guò)環(huán)仿真分析和優(yōu)化迭代，進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)成果，直至完全符合要求。

基于這種模式，學(xué)生和教師還可以開展面向新型電力系統(tǒng)多個(gè)方向、不同層次的創(chuàng)新課題，快速抓住學(xué)科發(fā)展的先機(jī)，推動(dòng)教學(xué)和科研水平同步提升。

3.2 案例設(shè)計(jì)

以智能微電網(wǎng)為例，基于該平臺(tái)開展項(xiàng)目化教學(xué)。 智能微電網(wǎng)拓?fù)淙鐖D3 所示，由750 V 直流微電網(wǎng)、380 V 交流微電網(wǎng)與一條380 V 饋線構(gòu)成。其中，交流微電網(wǎng)主要由蓄電池系統(tǒng)、直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、交流負(fù)載與直流負(fù)載構(gòu)成；直流微電網(wǎng)主要由蓄電池系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)與直流負(fù)載構(gòu)成；兩個(gè)微電網(wǎng)通過(guò)聯(lián)絡(luò)變流器連接，互為備用。

圖3 智能微電網(wǎng)拓?fù)鋱DFig.3 Smart micro-grid topology

實(shí)踐教學(xué)步驟：

（1） 離 線 仿 真。 實(shí) 驗(yàn) 平 臺(tái) 支 持MATLAB／Simulink 建模，建模環(huán)境為圖形化界面，涵蓋各種電氣設(shè)備及元件，一次及二次裝備均可數(shù)字化模擬。學(xué)生根據(jù)微電網(wǎng)拓?fù)鋱D通過(guò)Matlab／Simulink 搭建離線仿真模型，如圖4 所示。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求編寫交流微電網(wǎng)同期并網(wǎng)程序和有功無(wú)功控制策略、直流微電網(wǎng)的并網(wǎng)程序及功率控制策略、微電網(wǎng)能量管理軟件和優(yōu)化計(jì)算程序、交流微電網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)電壓和頻率控制系統(tǒng)、直流微電網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)電壓穩(wěn)定控制系統(tǒng)。 學(xué)生可以掌握基本原理，對(duì)系統(tǒng)擁有整體概念及認(rèn)知。

圖4 智能微電網(wǎng)仿真模型Fig.4 Simulation model of intelligent micro-grid

（2）實(shí)時(shí)仿真。 上位機(jī)離線仿真達(dá)到預(yù)設(shè)目標(biāo)后，將仿真模型編譯后下載至電氣信息實(shí)時(shí)仿真器中開展實(shí)時(shí)仿真，不間斷運(yùn)行48 小時(shí)以上且結(jié)果正確，則認(rèn)為實(shí)時(shí)仿真驗(yàn)證通過(guò)，同時(shí)記錄CPU 硬件開銷情況。 電氣信息實(shí)時(shí)仿真器面對(duì)新型電力系統(tǒng)的“雙高”特點(diǎn)，可通過(guò)詳細(xì)的電磁暫態(tài)和機(jī)電暫態(tài)仿真分析電網(wǎng)各種動(dòng)態(tài)特征，評(píng)估和優(yōu)化技術(shù)方案，驗(yàn)證控制策略，輔助新型電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成。

（3）半實(shí)物仿真。 基于可編程工業(yè)裝置，將并網(wǎng)控制模塊、交直流微電網(wǎng)控制模塊、協(xié)調(diào)控制模塊等控制模型轉(zhuǎn)換為代碼移植到嵌入式開發(fā)平臺(tái)運(yùn)行，通過(guò)調(diào)試達(dá)到與步驟二相同的效果，此步驟體現(xiàn)了控制器的物理實(shí)現(xiàn)，具有顯著的教學(xué)示范效果。 同時(shí)仿真器配備大量I／O 口，通過(guò)I／O 板與控制對(duì)象連接，驗(yàn)證算法的可靠性和準(zhǔn)確度，提高系統(tǒng)開發(fā)效率，同時(shí)遵循了當(dāng)前國(guó)際主流研發(fā)流程，使課堂教學(xué)主動(dòng)對(duì)接國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。 此外，還可以將智能微電網(wǎng)仿真實(shí)驗(yàn)監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)納入本科教學(xué)項(xiàng)目，增強(qiáng)實(shí)踐效果展示，如圖5 所示。

圖5 智能微電網(wǎng)仿真實(shí)驗(yàn)監(jiān)控界面Fig.5 Intelligent micro-grid simulation experiment monitoring interface

（4）對(duì)比可編程工業(yè)裝置與實(shí)際工業(yè)裝置的運(yùn)行效果，當(dāng)二者達(dá)到完全一致時(shí)，認(rèn)為整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程成功完成。 通過(guò)以上4 個(gè)步驟，學(xué)生經(jīng)歷了產(chǎn)品開發(fā)的全過(guò)程，可初步培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)集成能力和研發(fā)能力。

3.3 效果分析

（1）交直流微電網(wǎng)并網(wǎng)模式下參數(shù)設(shè)置見(jiàn)表1。UAC為交流微電網(wǎng)額定電壓，UDC為直流微電網(wǎng)額定電壓。 聯(lián)絡(luò)變流器工作模式為恒功率模式，10 s 時(shí)給定功率由15 kW 變?yōu)?5 kW。 直流側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)BAT3 為直流微電網(wǎng)提供電壓支撐；交流側(cè)儲(chǔ)能電池工作模式為恒功率模式，只進(jìn)行功率交換。 在15 s時(shí)直流可調(diào)負(fù)載P_Load3 由50 kW 變?yōu)?0 kW。并網(wǎng)運(yùn)行結(jié)束后各模塊功率如圖6 所示。

表1 并網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)基本參數(shù)設(shè)置Tab.1 Basic parameters of the grid-connected system

圖6 并網(wǎng)運(yùn)行結(jié)束后系統(tǒng)各模塊功率Fig.6 Power of each module after the grid connection

由圖6 可知聯(lián)絡(luò)變流器功率P_Ac／Dc 在10 s時(shí)由15 kW 變?yōu)?5 kW；10 s 時(shí)公共電網(wǎng)P_Ac 吸收功率由61 kW 變?yōu)?1 kW，等于聯(lián)絡(luò)變流器給定功率差值；10 s 時(shí)直流儲(chǔ)能系統(tǒng)放電功率P_Bat3 由5 kW變?yōu)?5 kW，15 s 時(shí)放電功率為由20 kW 變?yōu)?5 kW，可見(jiàn)源、網(wǎng)、儲(chǔ)各元件功率變化均符合調(diào)節(jié)預(yù)期。 系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行結(jié)束后直流母線電壓如圖7 所示，可知在上述功率調(diào)節(jié)及負(fù)荷突變下，直流電壓能夠穩(wěn)定在750 V 左右。

圖7 系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行結(jié)束后直流母線電壓Fig.7 Dc bus voltage after the grid connection

直流微電網(wǎng)反饋給公共電網(wǎng)的功率與聯(lián)絡(luò)變流器給定功率相同，聯(lián)絡(luò)變流器控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了恒功率控制。 當(dāng)聯(lián)絡(luò)變流器給定功率增加，直流可調(diào)負(fù)載消耗電量增加時(shí)，直流儲(chǔ)能系統(tǒng)合理調(diào)整工作模式，為直流微電網(wǎng)提供電壓支撐，直流微電網(wǎng)系統(tǒng)電壓維持在750 V，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制模式實(shí)現(xiàn)了對(duì)直流微電網(wǎng)的電壓控制，使整個(gè)系統(tǒng)的能量流動(dòng)處于動(dòng)態(tài)平衡。

（2）交直流微電網(wǎng)孤島模式下參數(shù)設(shè)置見(jiàn)表2。聯(lián)絡(luò)變流器工作模式為V／F 恒壓恒頻。 交直流微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)置與并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)相同。

表2 孤島運(yùn)行系統(tǒng)基本參數(shù)設(shè)置Tab.2 Basic parameters of the isolated island operating system

孤島運(yùn)行系統(tǒng)各模塊功率如圖8 所示，可知光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)功率P_Pv 為38 kW。 6 s 時(shí)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)風(fēng)速由8 m／s 增加至10 m／s，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出功率P_Wind 由77 kW 增至148.6 kW，同時(shí)直流儲(chǔ)能系統(tǒng)6 s 時(shí)充電功率由24 kW 變?yōu)?3 kW，儲(chǔ)能系統(tǒng)增加的充電功率近似等于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)出力差值；14 s 時(shí)風(fēng)速由10 m／s 變?yōu)? m／s，P_Wind由148.6 kW 減少至32.5 kW，同時(shí)直流儲(chǔ)能系統(tǒng)由充電狀態(tài)變?yōu)榉烹姞顟B(tài)，放電功率21 kW，此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電功率的差值近似等于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)減少的功率。 系統(tǒng)孤島運(yùn)行時(shí)6 s、14 s 的交流電壓如圖9 所示，風(fēng)速變化時(shí)，交流電壓穩(wěn)定在380 V 左右。系統(tǒng)孤島運(yùn)行結(jié)束后直流母線電壓如圖10 所示，電壓維持在750 V。

圖8 孤島運(yùn)行系統(tǒng)各模塊功率Fig.8 Power of each module in the isolated island operation system

圖9 孤島運(yùn)行時(shí)6 s、14 s 的交流電壓Fig.9 Ac voltage of 6 s and 14 s when the isolated island is running

圖10 系統(tǒng)孤島運(yùn)行結(jié)束后直流母線電壓Fig.10 Dc bus voltage after the isolated islands

孤島運(yùn)行時(shí)交流微電網(wǎng)出現(xiàn)功率缺額或盈余時(shí)，通過(guò)聯(lián)絡(luò)變流器反饋給直流微電網(wǎng)，聯(lián)絡(luò)變流器為交流微電網(wǎng)提供電壓支撐，交流電壓穩(wěn)定在380 V左右，滿足實(shí)驗(yàn)要求。同時(shí)直流儲(chǔ)能系統(tǒng)為直流微電網(wǎng)提供電壓支撐，直流電壓穩(wěn)定在750 V。

綜上，在該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，學(xué)生經(jīng)歷了電氣主系統(tǒng)離線建模和實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)搭建過(guò)程，開發(fā)了聯(lián)絡(luò)變流器控制器、風(fēng)機(jī)及光伏并網(wǎng)控制器、儲(chǔ)能控制器等自動(dòng)化裝置，并以樣機(jī)的形態(tài)實(shí)時(shí)在環(huán)運(yùn)行，看到了正確運(yùn)行效果和調(diào)節(jié)效果，全程體驗(yàn)了研發(fā)型創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的過(guò)程。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文提出新型電力系統(tǒng)下新工科教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，綜合運(yùn)用實(shí)時(shí)仿真、快速控制原型、硬件在環(huán)等多種手段，開發(fā)精益化項(xiàng)目案例，用于全程體驗(yàn)式創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)。 該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在項(xiàng)目?jī)?nèi)容安排上突出了對(duì)新型電力系統(tǒng)的全面支撐，在實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ皆O(shè)計(jì)上，體現(xiàn)了新工科內(nèi)涵對(duì)創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)的要求。