TW-SNY54 風光儲發(fā)電實驗實訓系統(tǒng)

風光儲發(fā)電實驗實訓系統(tǒng)在新能源專業(yè)教學中的創(chuàng)新實踐</h2><h3>一、新能源產(chǎn)業(yè)變革催生教學改革需求</h3>

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在"雙碳"戰(zhàn)略背景下，我校新能源專業(yè)教學團隊深切感受到產(chǎn)業(yè)變革對人才培養(yǎng)提出的新要求。傳統(tǒng)以單一能源形式為主的實訓設備已難以滿足風光儲一體化電站運維、智能微電網(wǎng)管理等崗位需求。我們通過引入FDTW-8000型風光儲發(fā)電實驗實訓系統(tǒng)，構(gòu)建了符合產(chǎn)業(yè)前沿的實踐教學平臺，使課堂與產(chǎn)業(yè)現(xiàn)場形成深度對接。

本系統(tǒng)采用"風-光-儲-控"四位一體架構(gòu)，配備5kW永磁直驅(qū)風機和3kW多晶硅光伏陣列，儲能單元選用磷酸鐵鋰電池組并配置雙向變流裝置。特別值得關(guān)注的是其具備并網(wǎng)/離網(wǎng)雙模式切換功能，這與當前分布式能源系統(tǒng)的典型特征完全吻合。

在數(shù)據(jù)采集方面，系統(tǒng)集成32通道監(jiān)測終端，可實時顯示輻照度、風速、蓄電池SOC等28項關(guān)鍵參數(shù)。通過DCS監(jiān)控平臺，學生能直觀觀測到母線電壓波動曲線、逆變器效率變化等動態(tài)過程，這種可視化設計顯著提升了學生對系統(tǒng)耦合關(guān)系的理解深度。

我們設計了三級能力培養(yǎng)體系：在基礎層設置光伏陣列傾角優(yōu)化、風機偏航控制等12個驗證性實驗；在提高層開展儲能系統(tǒng)充放電策略、離網(wǎng)系統(tǒng)負載匹配等8個綜合性項目；在創(chuàng)新層開發(fā)微電網(wǎng)經(jīng)濟運行算法、虛擬同步機控制等4個研究性課題。

以典型實訓項目"風光互補系統(tǒng)容量配置"為例，學生需要根據(jù)歷史氣象數(shù)據(jù)，運用HOMER軟件進行仿真建模，再通過物理系統(tǒng)驗證方案可行性。這種虛實結(jié)合的教學方式，使理論計算誤差具象化為蓄電池過充告警或負載斷電等可觀測現(xiàn)象，極大強化了學生的工程思維。

系統(tǒng)深度融合SCADA監(jiān)控系統(tǒng)和能源管理平臺，軟件界面完全復刻企業(yè)實際工作環(huán)境。我們特別開發(fā)了故障模擬功能庫，包含光伏組串失配、風機槳葉結(jié)冰等36種典型故障案例。學生在排障過程中需熟練使用IV曲線測試儀、絕緣電阻測試儀等真實工具，這種訓練模式使畢業(yè)生上崗適應期縮短約40%。

在2023年省級技能大賽中，我校參賽團隊憑借在該系統(tǒng)上的訓練成果，在微電網(wǎng)構(gòu)建賽項中斬獲金獎。獲獎學生反饋："系統(tǒng)提供的多能源協(xié)調(diào)控制經(jīng)驗，讓我們在面對實際電站的復雜工況時更具解決問題的底氣。"

經(jīng)過兩個學年的教學實踐，我們形成了"項目載體、任務驅(qū)動、數(shù)據(jù)驗證"的特色教學模式。系統(tǒng)自帶的能量管理決策支持系統(tǒng)，為開展負荷預測、經(jīng)濟調(diào)度等大數(shù)據(jù)分析提供了真實樣本庫。教師團隊已基于該平臺開發(fā)4門活頁式教材，獲批2項省級教改課題。

值得關(guān)注的是，系統(tǒng)預留的PLC和RTU通信接口，為后續(xù)開展數(shù)字孿生、虛擬電廠等前沿技術(shù)教學提供了擴展空間。這種開放式的架構(gòu)設計，確保實訓平臺能持續(xù)對接產(chǎn)業(yè)技術(shù)演進，真正實現(xiàn)"建好一個平臺，服務十年發(fā)展"的建設目標。

風光儲發(fā)電實驗實訓系統(tǒng)不僅是個教學工具，更是連接課堂與產(chǎn)業(yè)的橋梁。通過該系統(tǒng)的深度應用，我們正在培養(yǎng)具備系統(tǒng)思維、掌握跨學科技術(shù)的新能源復合型人才。未來將繼續(xù)深化"崗課賽證"融通改革，讓更多學子在真實的能源系統(tǒng)實踐中成長為推動綠色發(fā)展的中堅力量