在能源领域快速发展与转型的当下,综合能源微网作为整合多种能源形式、实现高效利用与灵活调配的关键系统,正受到越来越多的关注。随着信息技术与能源技术的深度融合,虚拟仿真技术凭借其安全、高效、可重复性强等优势,成为能源教学与科研中不可或缺的重要手段。为此,北京欧倍尔开发上线了综合能源微网虚拟仿真软件。
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1、沉浸式三维场景,强化设备认知
综合能源微网虚拟仿真软件以校园为蓝本,精心构建了包含光伏组件、储能集装箱、储能逆变器、热泵区域、微电网监控中心、变压器以及学生公寓等在内的丰富三维场景。这种沉浸式的虚拟环境,让学生仿佛置身于真实的微电网厂区之中。通过直观的视觉呈现,学生能够全方位、多角度地观察各类设备的外观、结构与布局,极大地增强了对设备的感性认识,为后续深入学习设备的原理与操作奠定了坚实基础。
2、多样化操作实验,深化原理理解
综合能源微网虚拟仿真软件设置了基本操作实验模块,涵盖储能充放电实验、光伏环境变化实验和负荷投切实验。在储能充放电实验中,学生可以自由设置合适范围内的任意参数,实时观察 PCC 点电压波形、储能对电网放电功率以及储能 SOC 状态变化的波形。这种自主操作与实时反馈的方式,使学生能够深入理解储能系统的工作原理与动态特性。光伏环境变化实验通过调整光照强度与温度的值,让学生探究其对光伏发电的影响,进而分析出光伏电池转化效率最高时的最佳条件。负荷投切实验则通过切除相关负荷并设置储能电池充放电功率,模拟负荷投切对微电网的影响,帮助学生掌握负荷管理在微电网运行中的重要性。
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3、系统性运行分析,提升专业能力
运行分析实验模块包括 MPPT 控制方法分析实验、并离网控制分析实验和故障类型分析实验。MPPT 控制方法分析实验让学生通过设置天气状态,运用扰动观察法和恒电压控制法两种控制方法,观察不同控制方式对光伏组件输出功率的影响,从而深入理解光伏发电系统的控制策略。并离网控制分析实验模拟微电网离网过程,引导学生探究储能系统在不同工况下应选择的控制方式,以维持系统的稳定运行。故障类型分析实验通过模拟不同故障的发生,让学生根据运行仿真得出的故障波形确定故障类型,培养其故障诊断与处理能力。
4、综合性能源实验,培养策略思维
综合能源实验模块中的协调策略实验,为学生提供了将理论知识应用于实际问题的机会。在协调策略实验 1 中,学生通过设置一天中投入的热泵容量,调节教学楼室内温度,使其保持在舒适范围内,学会如何在满足用户需求的同时实现能源的高效利用。协调策略实验 2 则让学生在给定参数下,通过设定储能的功率,探究最小购电支出时储能功率设置的最佳策略,培养学生的能源管理与优化决策能力。
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北京欧倍尔综合能源微网虚拟仿真软件凭借其沉浸式场景、多样化操作、系统性分析与综合性实验等教学特点,为能源教学注入了新的活力,成为培养高素质能源专业人才的有力工具。
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