TW-SNY54B風光互補發(fā)電儲能教學實驗實訓平臺


風光互補發(fā)電儲能教學實驗實訓平臺在新能源專業(yè)教學中的實踐價值</h2><h3>一、平臺建設的教學背景與意義</h3> 隨著國家"雙碳"戰(zhàn)略的深入推進，新能源應用技術已成為職業(yè)院校重點建設專業(yè)方向。我們結合企業(yè)實際用人需求，自主研發(fā)了風光互補發(fā)電儲能教學實驗實訓平臺（以下簡稱"平臺"），該裝置采用模塊化設計，完整還原了離網型風光互補發(fā)電系統(tǒng)的典型架構。通過該平臺，學生可以系統(tǒng)掌握光伏陣列、風力發(fā)電機、控制器、儲能電池、逆變器等核心部件的運行原理與調試技能。

本平臺特別設計了交直流混合供電系統(tǒng)，配備完善的監(jiān)控界面與數據采集模塊。教師可引導學生對比分析不同氣象條件下光伏與風電的發(fā)電特性差異，理解互補式供電系統(tǒng)的技術優(yōu)勢。從近三年應用效果來看，使用該平臺開展實訓的班級，學生在1+X光伏電站運維職業(yè)技能等級證書考核中的通過率提升了27%。

<h3>二、平臺功能模塊的技術創(chuàng)新</h3> <strong>1. 多能源協(xié)同控制單元</strong> 平臺配置的智能控制器支持最大功率點追蹤（MPPT）技術，能實時監(jiān)測風光發(fā)電系統(tǒng)的輸出特性。通過可編程邏輯控制器（PLC），學生可自主編寫控制程序，模擬不同負載條件下的能量調度策略。這種開放式設計突破了傳統(tǒng)實訓設備"只能看不能改"的局限。

<strong>2. 儲能系統(tǒng)實訓模塊</strong>
配備的磷酸鐵鋰電池組具有過充/過放保護、溫度監(jiān)測等安全防護功能。學生可通過BMS管理系統(tǒng)觀測電池SOC狀態(tài)，掌握儲能系統(tǒng)容量配置計算方法。我們還創(chuàng)新性地增加了超級電容模組，用于開展短時大功率放電實驗。

<strong>3. 故障模擬訓練系統(tǒng)</strong>
為培養(yǎng)實際運維能力，平臺集成了20余種典型故障模擬功能。教師可隨機設置光伏板熱斑效應、風機偏航故障、逆變器過載等異常工況，要求學生通過儀器檢測定位故障點。這種沉浸式訓練顯著提升了學生的問題診斷能力。

<h3>三、教學實施中的典型應用</h3> <strong>案例1：能源轉換效率對比實驗</strong> 在新能源技術基礎課程中，我們設計了連續(xù)性觀測實驗。學生需在不同光照強度（200-1000W/m2）和風速（3-12m/s）條件下，分別記錄光伏陣列、風力發(fā)電機及互補系統(tǒng)的發(fā)電效率，繪制輸出特性曲線。通過數據對比，直觀理解兩種能源的互補特性。

<strong>案例2：微電網系統(tǒng)搭建實訓</strong>
在專業(yè)核心課程教學中，我們以平臺為基礎擴展建設微電網實訓系統(tǒng)。學生分組完成系統(tǒng)拓撲設計、設備選型、保護裝置配置等完整項目流程。特別強調儲能系統(tǒng)在削峰填谷、應急供電中的應用方案設計，培養(yǎng)學生系統(tǒng)工程思維。

<strong>案例3：智慧能源管理系統(tǒng)開發(fā)</strong>
針對優(yōu)秀學生開設創(chuàng)新拓展課程，利用平臺提供的Modbus通訊接口，開發(fā)基于LabVIEW或組態(tài)王的監(jiān)控系統(tǒng)。通過采集發(fā)電量、儲能狀態(tài)、負載需求等數據，編寫能量管理算法，實現(xiàn)系統(tǒng)經濟運行優(yōu)化。近年已有3個學生團隊憑此獲得省級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獎項。

<h3>四、教學改革成效與展望</h3> 本平臺自投入使用以來，已支撐完成《新能源發(fā)電技術》《儲能系統(tǒng)集成與運維》等6門專業(yè)課程的實訓教學。通過"理論授課-虛擬仿真-實操訓練"三階段培養(yǎng)模式，學生平均故障排除時間由45分鐘縮短至18分鐘，系統(tǒng)調試準確率提升至92%。

未來我們將從三個方面深化平臺應用：一是開發(fā)AR遠程運維訓練模塊，破解設備數量限制；二是對接真實氣象數據，建立動態(tài)仿真模型；三是引入碳足跡監(jiān)測功能，培養(yǎng)學生綠色能源管理意識。通過持續(xù)改進，使實訓平臺更好服務于新能源技術技能型人才培養(yǎng)目標。

該實訓平臺的深度應用證明，只有將產業(yè)真實項目轉化為教學載體，讓學生在"做中學、學中做"，才能培養(yǎng)出符合新能源產業(yè)發(fā)展需求的高素質技術人才。這是我們職業(yè)院校教師踐行產教融合育人理念的生動實踐。

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