TW-SNY54 風(fēng)光儲(chǔ)發(fā)電實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

風(fēng)光儲(chǔ)發(fā)電實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)在新能源專業(yè)教學(xué)中的創(chuàng)新實(shí)踐</h2><h3>一、新能源產(chǎn)業(yè)變革催生教學(xué)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(xué)團(tuán)隊(duì)深切感受到產(chǎn)業(yè)變革對(duì)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(shí)訓(xùn)設(shè)備已難以滿足風(fēng)光儲(chǔ)一體化電站運(yùn)維、智能微電網(wǎng)管理等崗位需求。我們通過(guò)引入FDTW-8000型風(fēng)光儲(chǔ)發(fā)電實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，構(gòu)建了符合產(chǎn)業(yè)前沿的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，使課堂與產(chǎn)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)形成深度對(duì)接。

本系統(tǒng)采用"風(fēng)-光-儲(chǔ)-控"四位一體架構(gòu)，配備5kW永磁直驅(qū)風(fēng)機(jī)和3kW多晶硅光伏陣列，儲(chǔ)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(dāng)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(cè)終端，可實(shí)時(shí)顯示輻照度、風(fēng)速、蓄電池SOC等28項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)。通過(guò)DCS監(jiān)控平臺(tái)，學(xué)生能直觀觀測(cè)到母線電壓波動(dòng)曲線、逆變器效率變化等動(dòng)態(tài)過(guò)程，這種可視化設(shè)計(jì)顯著提升了學(xué)生對(duì)系統(tǒng)耦合關(guān)系的理解深度。

我們?cè)O(shè)計(jì)了三級(jí)能力培養(yǎng)體系：在基礎(chǔ)層設(shè)置光伏陣列傾角優(yōu)化、風(fēng)機(jī)偏航控制等12個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)；在提高層開(kāi)展儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電策略、離網(wǎng)系統(tǒng)負(fù)載匹配等8個(gè)綜合性項(xiàng)目；在創(chuàng)新層開(kāi)發(fā)微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行算法、虛擬同步機(jī)控制等4個(gè)研究性課題。

以典型實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目"風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)容量配置"為例，學(xué)生需要根據(jù)歷史氣象數(shù)據(jù)，運(yùn)用HOMER軟件進(jìn)行仿真建模，再通過(guò)物理系統(tǒng)驗(yàn)證方案可行性。這種虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)方式，使理論計(jì)算誤差具象化為蓄電池過(guò)充告警或負(fù)載斷電等可觀測(cè)現(xiàn)象，極大強(qiáng)化了學(xué)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(tái)，軟件界面完全復(fù)刻企業(yè)實(shí)際工作環(huán)境。我們特別開(kāi)發(fā)了故障模擬功能庫(kù)，包含光伏組串失配、風(fēng)機(jī)槳葉結(jié)冰等36種典型故障案例。學(xué)生在排障過(guò)程中需熟練使用IV曲線測(cè)試儀、絕緣電阻測(cè)試儀等真實(shí)工具，這種訓(xùn)練模式使畢業(yè)生上崗適應(yīng)期縮短約40%。

在2023年省級(jí)技能大賽中，我校參賽團(tuán)隊(duì)?wèi){借在該系統(tǒng)上的訓(xùn)練成果，在微電網(wǎng)構(gòu)建賽項(xiàng)中斬獲金獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)學(xué)生反饋："系統(tǒng)提供的多能源協(xié)調(diào)控制經(jīng)驗(yàn)，讓我們?cè)诿鎸?duì)實(shí)際電站的復(fù)雜工況時(shí)更具解決問(wèn)題的底氣。"

經(jīng)過(guò)兩個(gè)學(xué)年的教學(xué)實(shí)踐，我們形成了"項(xiàng)目載體、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、數(shù)據(jù)驗(yàn)證"的特色教學(xué)模式。系統(tǒng)自帶的能量管理決策支持系統(tǒng)，為開(kāi)展負(fù)荷預(yù)測(cè)、經(jīng)濟(jì)調(diào)度等大數(shù)據(jù)分析提供了真實(shí)樣本庫(kù)。教師團(tuán)隊(duì)已基于該平臺(tái)開(kāi)發(fā)4門活頁(yè)式教材，獲批2項(xiàng)省級(jí)教改課題。

值得關(guān)注的是，系統(tǒng)預(yù)留的PLC和RTU通信接口，為后續(xù)開(kāi)展數(shù)字孿生、虛擬電廠等前沿技術(shù)教學(xué)提供了擴(kuò)展空間。這種開(kāi)放式的架構(gòu)設(shè)計(jì)，確保實(shí)訓(xùn)平臺(tái)能持續(xù)對(duì)接產(chǎn)業(yè)技術(shù)演進(jìn)，真正實(shí)現(xiàn)"建好一個(gè)平臺(tái)，服務(wù)十年發(fā)展"的建設(shè)目標(biāo)。

風(fēng)光儲(chǔ)發(fā)電實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)不僅是個(gè)教學(xué)工具，更是連接課堂與產(chǎn)業(yè)的橋梁。通過(guò)該系統(tǒng)的深度應(yīng)用，我們正在培養(yǎng)具備系統(tǒng)思維、掌握跨學(xué)科技術(shù)的新能源復(fù)合型人才。未來(lái)將繼續(xù)深化"崗課賽證"融通改革，讓更多學(xué)子在真實(shí)的能源系統(tǒng)實(shí)踐中成長(zhǎng)為推動(dòng)綠色發(fā)展的中堅(jiān)力量