電力傳輸特性與傳輸穩定極限實驗是哈爾濱工程大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：電力傳輸特性與傳輸穩定極限實驗
- 建設院校： 哈爾濱工程大學
- 課程負責人： 劉宏達
- 授課教師：蘭海、盧芳、程鵬、彭輝
課程簡介,課程目標,
課程簡介
本項目以真實的230kV高壓簡單和12.66kV中壓複雜電力網路為原型，將中高壓電力傳輸引入高校實驗課堂,設計了貼近實際並具有創新和挑戰度的實驗項目。實驗內容包括:簡單網路在全相/非全相和大擾動條件下的傳輸特性和傳輸極限的測量與改善;複雜網路傳輸的探究。讓學生近距離直觀接觸中高壓網路特性,並引領學生進行基於實驗數據的關聯關係和影響因素分析等高階挑戰性探究。項目還可套用於電氣專業人才培養及人員培訓。
課程目標
(1)依託實際原型開發，彌補不足，改變原來的不可為性項目模擬高壓230kV/中壓12.66kV兩類典型實際電網，將虛擬高壓複雜網路引入實踐教學，探究電力傳輸特性，彌補了現有高校教學中無法進行高電壓、複雜網路傳輸實驗(只能參觀)，物理縮比實驗(400V) 無法全面展現電力在高壓和中壓下的傳輸特性的問題。
(2)實驗內容跟蹤當下，由簡入繁,引領提升考慮到簡單網路(單機無窮大系統)在網路的連線複雜度與實際電網的巨大差異，同時,緊密結合可再生髮電設備接入配電網、數據分析數據驅動改變電網運行等電力系統近期發展趨勢，將原來的課內知識向課外、向當前行業最新發展趨勢做了延伸。設計了可再生能源接入複雜配電網的電力傳輸特性分析實驗，對傳統驗證傳輸特性的網路模型(單機無窮大這種簡單電網)進行了擴展，擴展到33節點含可再生能源的複雜電力網路，在訓練學生分析解決實際問題能力的同時，引導學生將所學向現實運用的意識。
(3)呈現靈活，可互動比對，為延伸探究提供便利和保障在虛擬實驗項目中，我們還設計了具有數據記錄儀和波形記錄儀功能的虛擬功能組件，可實現不同運行條件下多組變數的同屏比對。可直觀靈活地比對不同環境參數或實驗條件下電力傳輸特性的差異。進而啟迪學生的高級思維。設計的波形檔案記錄和數據檔案記錄功能，為學生在課上尤其是課後，深入探索電力傳輸過程中各個變數與電力傳輸特性之間的影響程度，各變數之間的關聯關係、相互影響因素，提供了便利性。同時，還為指導學生進行延伸探究提供了數據保障。
本項目為了減小高校電力系統分析實踐培養和實際套用需求之間的差距，利用虛擬實驗技術，將高電壓複雜網路搬進高校實驗室、變高危險為安全、變只能遠距離觀望為近距離探究。同時，將新近科研成果和當下需.求同課程知識融合，將研究電力傳輸特性的電力網路由簡單網路向複雜網路延伸，我們設計了以中壓33節點配電網為研究對象的虛擬複雜電網，讓課程內容反映前沿性和時代性。通過本虛擬實驗，讓學生掌握高電壓等級下電力傳輸的影響因素和改善手段，讓學生更真實和近距離地探究真實大電力環境下的電力傳輸的特性及其影響因.素。通過複雜電力網等高階性、創新性的實驗內容的引領，帶領學生初步踏入通過實驗數據的關聯性分析、敏感節點篩選等數據驅動和數據分析領域，以及利用最佳化技術的分散式電源選址與定容的最佳化設計領域，提高課程的挑戰度。
通過本實驗，一方面可彌補當下不足，有效提高電力專業實驗課程建設的系統性和完備性;另一方面，可幫助學生掌握面對電力實際開展探究工作所需的基本技能和理論，幫助他們儘快實現知識能力素質的有機融合，幫助他們逐步形成進行探究式研究所需的知識能力、思維模式和良好習慣，此外，還可以培養學生的實驗觀察能力;培養學生運用實驗和數據分析手段，探究並發現隱藏在數據和曲線中的複雜電力規則的能力。最終，提升學生解決複雜電力傳輸問題的綜合能力和高級思維。
