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分层式培养实时仿真教学

概述

根据《教育部办公厅关于2017-2020年开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设的通知》（教高厅〔2017〕4号）文件中的指示，开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设，是推进现代信息技术与实验教学项目深度融合、拓展实验教学内容广度和深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和水平的重要举措。目前传统的电力实验室平台和教学仪器操作固定，实验手段单一、拓展性弱、难以开展设计类实验、资源分配等缺点体现的越来越明显，已经很难满足电力系统专业建设和教学发展要求。为了弥补传统教学仪器不足和响应教育部的号召，使用基于实时仿真的系统设计与实验方式，已成为当前实验平台建设与探索的热点。

科梁信息基于多年在电力系统和电力电子领域的研究和经验，结合教学需求，将实时仿真技术引入到教学实验室的建设当中，利用RT-LAB实时仿真软件开发了一套分层式培养的实时仿真教学实验平台，该教学平台为高校提供了高效、可靠、经济的教学方式。

仿真教学系统特色

该实时仿真教学平台可以从离线仿真、模型在环（MIL）、快速控制原型（RCP）、硬件在环（HIL）、实物等多阶段去满足不同水平学生的学习实验需求。

覆盖的实验课程

电力系统和继电保护:频率与电压特性分析实验、柔性直流输电实验、短路故障分析实验、统一潮流控制器实验、电流保护实验、线路自动重合闸实验等;
电力电子:三相半波可控整流电路仿真实验、三相桥式全控整流仿真实验、三相有源逆变电路仿真实验等;
电机学:永磁同步电机、无刷直流电机、异步电机的控制系统实验，电机及变压器的故障模拟实验等;
新能源发电技术:双馈风机特性实验、永磁同步直驱机运行原理实验、光伏发电系统实验、微电网运行特性实验等;半实物仿真应用:双馈风电控制系统实验、光伏并网发电控制实验、SVG仿真测试实验等。

实物图

组成原理

实时仿真教学平台主要有三部分组成,上位机开发平台、实时仿真运行平台和连接设备。上位机开发平台包括教师上位机和学生上位机,每台上位机通过网络交换机与仿真机相连。上位机开发平台主要为模型开发及仿真管理，通过以太网对仿真结果进行实时查看、对仿真数据进行管理，对模型进行编辑;实时仿真运行平台是整个系统的核心,实现数学模型运算、实时/O通讯以及各种总线的通讯。被连接设备为控制器(HIL)或被控对象(RCP)。