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隨(sui)著新(xin)(xin)能(neng)源產業的(de)迅(xun)猛發(fa)展，人才培養成為(wei)了新(xin)(xin)能(neng)源行業發(fa)展的(de)關鍵。傳(chuan)統(tong)的(de)實(shi)訓(xun)教(jiao)學(xue)方法(fa)已經無法(fa)滿足新(xin)(xin)能(neng)源行業的(de)需求，虛(xu)擬(ni)仿(fang)真技(ji)術逐漸(jian)成為(wei)實(shi)訓(xun)教(jiao)學(xue)的(de)重要(yao)手段。虛(xu)擬(ni)仿(fang)真技(ji)術通過建(jian)(jian)立真實(shi)的(de)場景(jing)模型(xing)，讓學(xue)生在虛(xu)擬(ni)環境中進行實(shi)踐操作，可以(yi)大大提高(gao)學(xue)生的(de)實(shi)踐能(neng)力(li)和學(xue)習效(xiao)果。為(wei)助力(li)高(gao)校虛(xu)擬(ni)仿(fang)真實(shi)訓(xun)基(ji)地(di)建(jian)(jian)設，北京象新(xin)(xin)力(li)新(xin)(xin)能(neng)源數(shu)智化虛(xu)擬(ni)仿(fang)真實(shi)訓(xun)基(ji)地(di)系(xi)統(tong)解(jie)決方案應運而生。

該解決方案以虛擬(ni)仿真技術(shu)為基礎，將(jiang)數字化(hua)和(he)(he)智能(neng)化(hua)的(de)元素融入實訓(xun)教學中，實現了實踐操(cao)作和(he)(he)實驗測試的(de)數字化(hua)、智能(neng)化(hua)和(he)(he)高效化(hua)，進一步提高了學生的(de)實踐能(neng)力和(he)(he)學習效果，助(zhu)推實訓(xun)教學改革(ge)的(de)發展(zhan)。

該(gai)解決方(fang)案基于(yu)象新力(li)自研的(de)(de)(de)(de)(de)數值仿(fang)真建模(mo)工具(ju)i-Calcu，為(wei)新能(neng)(neng)(neng)源行(xing)(xing)業提供(gong)了(le)(le)一(yi)種全新的(de)(de)(de)(de)(de)實訓(xun)(xun)教(jiao)學(xue)(xue)(xue)方(fang)式。學(xue)(xue)(xue)生可(ke)以在虛(xu)(xu)擬環境中(zhong)(zhong)(zhong)進行(xing)(xing)實踐操作和(he)(he)實驗測試，不必面對(dui)現實環境中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)種風險和(he)(he)挑戰，不僅能(neng)(neng)(neng)提高學(xue)(xue)(xue)生的(de)(de)(de)(de)(de)實踐能(neng)(neng)(neng)力(li)和(he)(he)學(xue)(xue)(xue)習效果，同(tong)(tong)時(shi)該(gai)解決方(fang)案還能(neng)(neng)(neng)夠對(dui)學(xue)(xue)(xue)生的(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)(xue)習情況進行(xing)(xing)全程監控和(he)(he)評估(gu)，幫(bang)助教(jiao)師更(geng)好地(di)指導學(xue)(xue)(xue)生的(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)(xue)習和(he)(he)提高實踐能(neng)(neng)(neng)力(li)。此外，新能(neng)(neng)(neng)源數智化(hua)虛(xu)(xu)擬仿(fang)真實訓(xun)(xun)基地(di)系統解決方(fang)案還具(ju)有可(ke)復制(zhi)性和(he)(he)可(ke)擴展(zhan)性。在不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)實訓(xun)(xun)場(chang)景(jing)中(zhong)(zhong)(zhong)，該(gai)系統可(ke)以根(gen)據需要進行(xing)(xing)調整和(he)(he)定制(zhi)，滿足(zu)不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)教(jiao)學(xue)(xue)(xue)需求。這一(yi)點在實踐中(zhong)(zhong)(zhong)得到了(le)(le)廣泛(fan)應用，為(wei)新能(neng)(neng)(neng)源行(xing)(xing)業實訓(xun)(xun)教(jiao)學(xue)(xue)(xue)改革的(de)(de)(de)(de)(de)提供(gong)重要支撐。

象新力新能源類虛擬仿真項目案(an)例（部(bu)分）

◎電化學電池設計與儲能運用虛擬仿真系統

◆應用客戶

上海電力大學

◆產品介紹

本軟件(jian)以電(dian)(dian)化(hua)學(xue)電(dian)(dian)池制作工(gong)藝(yi)和實際儲能(neng)應用場(chang)景(jing)為原型，通過三(san)維虛擬仿真技術，建立電(dian)(dian)化(hua)學(xue)電(dian)(dian)池設計、電(dian)(dian)池功能(neng)設計及(ji)(ji)儲能(neng)應用三(san)維場(chang)景(jing)模型。旨在讓學(xue)生了解電(dian)(dian)化(hua)學(xue)結構、原理及(ji)(ji)技術特點，了解電(dian)(dian)化(hua)學(xue)電(dian)(dian)池應用場(chang)景(jing)，可自主(zhu)、探究(jiu)地進行電(dian)(dian)池類(lei)型選(xuan)擇設計、電(dian)(dian)池模組性能(neng)驗證、儲能(neng)場(chang)景(jing)模擬運行，以滿足不同負荷場(chang)景(jing)的(de)需求。

◆實驗內容

儲能電站(zhan)介(jie)紹、電站(zhan)設(she)(she)備認知、BMS系(xi)統(tong)、考核答題、電站(zhan)漫游認知、電化學電池設(she)(she)計(ji)、EMS系(xi)統(tong)

◆支撐課程

儲(chu)能技(ji)術原理、燃料電池技(ji)術、氫能及新型能源動力系統

◎太陽能光熱發電虛擬仿真實驗軟件

◆應用客戶

浙(zhe)江大學、中(zhong)國石油大學(華東(dong))

◆產品介紹

本軟件以(yi)真實塔式熔鹽熱(re)發(fa)電(dian)(dian)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(常存10小時以(yi)上蓄熱(re)的熔鹽熱(re)發(fa)電(dian)(dian)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong))為原型。系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)模型為100MW塔式熔鹽熱(re)發(fa)電(dian)(dian)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)，包括定日鏡陣(zhen)列、集熱(re)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)、蓄熱(re)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)、發(fa)電(dian)(dian)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)、控制系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)等(deng)關鍵(jian)組(zu)成子系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)。具備各個子系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的結構和工(gong)作(zuo)原理展示(shi)，并配(pei)有拆解動畫(hua)和人機交互操作(zuo)，進行光熱(re)發(fa)電(dian)(dian)廠的生產運行，做到1:1真實還原。

◆產品特色

在DCS數(shu)(shu)據監(jian)控(kong)(kong)畫(hua)(hua)面中，對光(guang)熱電站運(yun)行數(shu)(shu)據(包括：定日(ri)鏡(jing)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、吸(xi)熱器控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、鹽(yan)水換熱系(xi)(xi)統控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、冷熱鹽(yan)罐控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)發電系(xi)(xi)統控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、空冷系(xi)(xi)統控(kong)(kong)制(zhi)(zhi))集中到一張總覽(lan)畫(hua)(hua)面進行監(jian)控(kong)(kong)，可對光(guang)熱電站運(yun)行的各個(ge)系(xi)(xi)統數(shu)(shu)據模擬，畫(hua)(hua)面顯(xian)示主要(yao)參(can)數(shu)(shu)，提供數(shu)(shu)據處理，曲線分(fen)析功能，體現對應參(can)數(shu)(shu)變(bian)化的規律，并可實時調整設備(bei)的啟停操作。

效率云圖功能形(xing)象直觀地表(biao)現鏡場的(de)工作狀(zhuang)態(tai)(tai)，與科研工作有(you)很大交集，便(bian)于學生(sheng)對鏡場的(de)工作狀(zhuang)態(tai)(tai)有(you)感性(xing)認(ren)識(shi)。仿真技術(shu)和動(dong)(dong)作捕捉技術(shu)讓學生(sheng)在沉浸(jin)式環境中身臨(lin)其(qi)境地觀察光(guang)熱發電廠的(de)全(quan)景(jing)，并通過動(dong)(dong)作進行交互，增加了(le)教學的(de)高效性(xing)和趣(qu)味性(xing)。

◆實驗內容

本實驗包含以(yi)下知識點(dian)：光(guang)熱發電講解，氣象參(can)數(shu)介紹，塔(ta)式(shi)電站發電原理，塔(ta)式(shi)電廠設備，模擬運行，光(guang)線追蹤，DCS交互，查詢(xun)太陽參(can)數(shu)，參(can)數(shu)變化曲線，效率(lv)云圖(tu)等(deng)。

◆支撐課程

太陽能(neng)(neng)熱能(neng)(neng)利(li)用原理(li)與(yu)(yu)技術、工程熱力學、熱力發(fa)電廠、汽輪機原理(li)、鍋爐原理(li)、可(ke)再生能(neng)(neng)源(yuan)與(yu)(yu)能(neng)(neng)源(yuan)利(li)用

◎風電場虛擬仿真軟件

◆應用客戶

清華大(da)學(xue)(xue)、浙江(jiang)大(da)學(xue)(xue)、中南大(da)學(xue)(xue)、廣西電(dian)力職業技術(shu)學(xue)(xue)院(yuan)、內蒙古機電(dian)職業技術(shu)學(xue)(xue)院(yuan)

◆產品介紹

風力(li)發(fa)電(dian)是通(tong)過風力(li)發(fa)電(dian)將風的(de)動能轉(zhuan)為電(dian)能，通(tong)過該(gai)軟(ruan)件可(ke)以了解風力(li)發(fa)電(dian)原(yuan)理(li)以及風力(li)發(fa)電(dian)使用的(de)所有設備結構(gou)和功能。

本軟(ruan)件主(zhu)要(yao)以風(feng)力(li)(li)發(fa)電(dian)機組為對象，真實模擬風(feng)力(li)(li)發(fa)電(dian)的(de)三(san)維(wei)場(chang)景，通過整(zheng)流(liu)、儲能、逆變(bian)等(deng)裝置(zhi)將風(feng)力(li)(li)發(fa)電(dian)機組輸出(chu)的(de)電(dian)能轉化(hua)為穩定的(de)交流(liu)電(dian)輸出(chu)。

◆產品特色

以某實(shi)際風(feng)電(dian)場(chang)(chang)為原型建模。三維(wei)場(chang)(chang)景中主要包含有(you)3MW風(feng)電(dian)機組(zu)(zu)、35kV高壓室(shi)、電(dian)容(rong)器組(zu)(zu)系統、保護室(shi)，220kV系統三維(wei)場(chang)(chang)景，110kV系統三維(wei)場(chang)(chang)景，變壓器系統。學(xue)生可進行場(chang)(chang)景漫游、實(shi)驗(yan)教學(xue)、巡檢和(he)DCS控制。

本(ben)軟件主(zhu)要進行(xing)風(feng)(feng)電場認(ren)知(zhi)性(xing)學(xue)(xue)習(xi)，適(shi)用(yong)于教學(xue)(xue)，讓(rang)(rang)學(xue)(xue)生(sheng)(sheng)不去現場就對風(feng)(feng)電場的(de)(de)操作運行(xing)有一個深入了(le)解；適(shi)用(yong)于學(xue)(xue)生(sheng)(sheng)的(de)(de)自(zi)主(zhu)學(xue)(xue)習(xi)，讓(rang)(rang)學(xue)(xue)生(sheng)(sheng)通過(guo)相關的(de)(de)操作學(xue)(xue)習(xi)就可(ke)以了(le)解風(feng)(feng)電場操作運行(xing)的(de)(de)相關知(zhi)識，為培(pei)(pei)育相關的(de)(de)風(feng)(feng)電場的(de)(de)工(gong)作人員做準備；適(shi)用(yong)于培(pei)(pei)訓員工(gong)，將(jiang)一些風(feng)(feng)電場實體場景(jing)難以展現的(de)(de)場景(jing)復(fu)原，加強員工(gong)對風(feng)(feng)電場的(de)(de)了(le)解。

◆實驗內容

風(feng)機的類型與結構、風(feng)力發電(dian)(dian)儲能技術、風(feng)力發電(dian)(dian)系(xi)統風(feng)力發電(dian)(dian)原理(li)、風(feng)力發電(dian)(dian)并離網運行

◆支撐課程

風(feng)力(li)發電(dian)原理及技術、風(feng)電(dian)場運行(xing)與維護(hu)、風(feng)力(li)發電(dian)系(xi)統虛擬仿(fang)真實訓(xun)

象新力新能源數智化虛擬仿(fang)真實訓基地系統(tong)解決(jue)方案的優(you)勢(shi)可以(yi)歸(gui)納為以(yi)下(xia)五個方面(mian)：安全性、可重復性、便捷性、高效性和靈活性。

安全(quan)(quan)性，在(zai)實(shi)際操(cao)作和(he)(he)實(shi)驗(yan)過程中(zhong)(zhong)，由于涉及到大量的(de)設備和(he)(he)工具(ju)，往往存在(zai)安全(quan)(quan)隱患。而(er)虛(xu)擬仿真技術(shu)則可以提(ti)供安全(quan)(quan)的(de)實(shi)踐(jian)環(huan)境，使學生(sheng)可以在(zai)虛(xu)擬環(huan)境中(zhong)(zhong)進行(xing)(xing)實(shi)踐(jian)操(cao)作和(he)(he)實(shi)驗(yan)測試，避免(mian)了(le)(le)現實(shi)中(zhong)(zhong)可能(neng)出現的(de)安全(quan)(quan)隱患。例如，在(zai)新(xin)能(neng)源行(xing)(xing)業中(zhong)(zhong)，風(feng)(feng)電和(he)(he)太陽能(neng)等(deng)項目都需要(yao)在(zai)戶(hu)外進行(xing)(xing)，而(er)戶(hu)外環(huan)境中(zhong)(zhong)存在(zai)著許多風(feng)(feng)險，如雷電、地震、洪(hong)水(shui)等(deng)。使用虛(xu)擬仿真技術(shu)，可以在(zai)安全(quan)(quan)的(de)環(huan)境中(zhong)(zhong)進行(xing)(xing)實(shi)踐(jian)操(cao)作和(he)(he)實(shi)驗(yan)測試，減少了(le)(le)學生(sheng)在(zai)現實(shi)中(zhong)(zhong)的(de)安全(quan)(quan)風(feng)(feng)險。

可(ke)(ke)重復性(xing)，在現實(shi)(shi)中，不(bu)同的(de)(de)環(huan)境(jing)和(he)(he)條件會對(dui)實(shi)(shi)踐操(cao)作和(he)(he)實(shi)(shi)驗測試產(chan)生影響，而虛擬(ni)(ni)仿真技(ji)術可(ke)(ke)以(yi)通過建立不(bu)同的(de)(de)虛擬(ni)(ni)環(huan)境(jing)和(he)(he)模擬(ni)(ni)實(shi)(shi)驗場景，實(shi)(shi)現對(dui)不(bu)同環(huan)境(jing)和(he)(he)條件下(xia)的(de)(de)實(shi)(shi)踐操(cao)作和(he)(he)實(shi)(shi)驗測試的(de)(de)可(ke)(ke)重復性(xing)。這一特點可(ke)(ke)以(yi)提(ti)高學生的(de)(de)實(shi)(shi)踐能力和(he)(he)學習效(xiao)果，同時也(ye)可(ke)(ke)以(yi)為新能源(yuan)行(xing)業(ye)的(de)(de)發(fa)展提(ti)供(gong)更(geng)加穩(wen)定(ding)和(he)(he)可(ke)(ke)靠的(de)(de)支持(chi)。

便捷(jie)性，學生可(ke)以(yi)在虛擬環境中進(jin)行實(shi)踐操(cao)作和(he)實(shi)驗測試，不必面對現實(shi)環境中的各種限制和(he)挑戰(zhan)。這一特點可(ke)以(yi)提高教學效率和(he)學生的學習效果，同(tong)時也可(ke)以(yi)為(wei)新能(neng)源(yuan)行業的發(fa)展提供更加便捷(jie)和(he)高效的支持。

高效性，通過虛(xu)(xu)擬仿真技(ji)術，學(xue)(xue)(xue)生可(ke)以(yi)在(zai)虛(xu)(xu)擬環境中進行實(shi)(shi)踐操作和實(shi)(shi)驗(yan)(yan)測試，可(ke)以(yi)進行多次重(zhong)復實(shi)(shi)驗(yan)(yan)，這樣可(ke)以(yi)更加(jia)深入地了解(jie)實(shi)(shi)驗(yan)(yan)過程中的各(ge)種細(xi)節(jie)，同(tong)時(shi)也可(ke)以(yi)加(jia)快(kuai)學(xue)(xue)(xue)生的學(xue)(xue)(xue)習速度和提高學(xue)(xue)(xue)生的學(xue)(xue)(xue)習效果。

靈活性，虛(xu)擬仿(fang)真技(ji)術(shu)可以(yi)根據需(xu)要進行定(ding)制(zhi)和調整，以(yi)滿足不同的教學需(xu)求(qiu)。例(li)如，在新能源行業中，不同的項目需(xu)要進行不同的實踐(jian)操(cao)作和實驗測試，而虛(xu)擬仿(fang)真技(ji)術(shu)可以(yi)根據需(xu)要進行調整和定(ding)制(zhi)，以(yi)適應不同項目的需(xu)求(qiu)。

綜上所述(shu)，新能源數智(zhi)化虛(xu)擬仿真實訓(xun)基地系統解決(jue)方案，為新能源專業數智(zhi)化教(jiao)學(xue)模式開展提供良好的技(ji)術環境(jing)和路徑選(xuan)擇。虛(xu)擬仿真教(jiao)學(xue)不(bu)僅能實現高自(zi)由度(du)拓展教(jiao)學(xue)功能，而且還具(ju)有交(jiao)互性強和成本低廉的優點，其高性能和創新性對(dui)高素質復合型人才(cai)的培(pei)養(yang)(yang)具(ju)有積極(ji)的推(tui)動作用。既能有效(xiao)增強學(xue)生對(dui)環境(jing)工(gong)程(cheng)類課程(cheng)學(xue)習(xi)興趣，更有助于提高學(xue)生實驗能力(li)和創新思維的培(pei)養(yang)(yang)。