新農村配電網的設計虛擬仿真實驗

課程性質

課程背景

農村電網是電力系統的重要組成部分，承擔著廣大農村用戶的輸電、變電、配電以及用電的任務。隨著鄉村振興戰略的實施，精準扶貧工作的開展，光伏扶貧、風電扶貧推行，以及農村建設的發展，新農村電網電力負荷的網路結構、負荷性質以及能源結構等都新發生了很大的變化。鄉村配電網迫切需要更多的“知衣、愛衣”服務新農村配電網建設的專業人才。

在此背景下，依託山東農業工程學院農村電網的教學優勢以及科技企業技術優勢，開發了“新農村配電網的設計虛擬仿真實驗”。該實驗基於OBE理念重構實驗內容，以“新農科”、“新工科” 理念為指導，精逸農村變電站認知、配電網設計、配網運維、新能源併網模組, .最佳化教學策略，將“知農愛農”的情懷根植於教學中，以培養紮根農業。具有家國情懷、創新精神、知農愛農。服務“三農”的套用型人才為目的。

本項目模擬新農村配電網實際的運行狀態，以新農村場景為背景，構建了地區變電所、農村輸電線路、以及村鎮居民區、智慧農業園區、排灌站、冷庫、醫院等多種農村電力負荷組成，並與分散式光伏發電站、風力發電站併網運行。搭建了線上虛擬仿真教學平台，由配網認知、配網設計、配網運維和分散式能源接入四部分組成。解決了傳統農村電網實驗存在的操作體驗性少、設備昂貴、安全性差、綜合性與設計性實驗缺乏、知識點陳舊等問題。

該課程具有服務範圍廣、內容可設定、恩政有融合、農網有特色、面向新農村的特點。可套用於電氣工程及其自動化專業實踐教學和相關企業行業的培訓，彌補了高校或者企業農網實驗設備缺乏、實驗設備價格昂貴、實驗操作中存在高壓危險場景以及綜性或者設計性實驗項目少的缺點。

教學目標

新農村電網的設計虛擬仿真實驗教學目標體現在知識、能力、素養與德育等層次，具體如下:

知識目標

虛擬仿真實驗包含完整、規範的電力工程的計算、分析和設計過程，通過實驗，可以使學生:

（1）掌握新農村電網規劃設計原則、方法和設計程式;

（2）掌握電力系統計算負荷的確定方法以及無功補償容量的確定方法;

（3）掌握新農村電網主接線的選擇和繪製方法;

（4）掌握電力系統短路分析以及短路電流的計算方法;

（5）掌握農村配電網常用設備的選擇方法;

（6）掌握農村配電網運行分析方法;

（7）掌握分散式能能源的組成，以及新能源併網後對系統的影響。

能力目標:培養探索創新意識與創新能力

本實驗通過啟發式教學設計與虛擬仿真技術，將複雜的新農村配電網的設計通過開放式的設計流程呈現，將負荷分析計算、系統短路分析和計算、主接線系統的組建、電氣設備的選型等虛擬為形象生動的實驗內容。配電網負荷內容和參數是開放式的，可以通過自主式設計與探究式學習，探究配電網運行時電氣參數的變化、一次系統設計的合理性和規範性、電氣設備選擇的正確性、配電網運行的可靠性以及光伏發電站、風力發電站併網運行對電網的影響，激發學生的探索創新意識。

新農村配電網的設計虛擬仿真實驗

基本介紹

課程性質

教學目標

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