新型电力系统“超级充电宝”：抽水蓄能电站认知及运行虚仿实验

一、前言

面对风电、光伏等可再生能源大规模接入电网所带来的波动性挑战，电力系统对灵活、可靠的调节资源需求日益迫切。抽水蓄能作为技术成熟、响应迅速的大型储能方式，正成为构建新型电力系统、保障能源安全的关键支撑。在政策推动与市场需求的共振下，其发展正全面提速。

产业跃升的背后，专业人才供给不足已成为行业面临的现实瓶颈。为应对这一挑战，北京象新力基于深入调研，自主研发了“抽水蓄能电站认知及运行虚拟仿真软件”。该软件致力于在高度仿真的虚拟环境中，还原电站全流程核心场景，使学生能够无风险地进行设备操作、系统调试与故障处理等综合实训，为快速填补行业人才缺口提供高效、安全的实战化培养平台。

二、软件介绍

本软件使用三维场景进行重现，不仅将抽水蓄能电站的各系统设备的结构进行完整建模，也建立了抽水蓄能电站的底层数学模型。涵盖抽水蓄能电站发电、抽水、调相、停机、旋转备用各种工况介绍和运行操作过程仿真。

实验包括抽水蓄能电站区域认知、设备认知、系统认知、工况认知、抽水运行操作、发电运行操作等模块。

三、实验内容

1.区域认知

点击“ 区域认知”按钮，进入区域认知学习，学习上水库、引水系统、地下洞群、球阀室、主厂房、母线洞、主变洞、尾闸室、尾水系统、下水库等区域介绍。可在场景中漫游。

2.设备认知

点击“设备认知”按钮，进入设备认知学习。对包括水泵水轮机、发电电动机、主球阀等水力设备，以及主变、静止变频器、励磁装置等电气设备进行认知学习。

3.系统认知

点击“系统认知”按钮，进入系统认知学习。以工质流动特效动画展示系统的工作原理。

4.工况认知

点击“工况认知”按钮，进入工况认知学习。学习抽水蓄能电站的停机、发电、发电调相、抽水和抽水调相等工况，简要了解抽水蓄能电站拖动、线路充电和黑启动工况。

5.抽水运行操作

点击“抽水运行操作”，进入抽水运行操作实验，按照实验步骤对抽水工况的停止至抽水调相、抽水调相至抽水、抽水至停止的工况切换过程中相关设备进行操作，过程中真实模拟了功率、转速、电压、频率等各项参数及辅助设备状态各项参数。

6.发电运行操作

点击“发电运行操作”，进入发电运行操作实验，按照实验步骤对发电工况的停机至发电、发电至停机的工况切换过程中相关设备进行操作，过程中真实模拟了功率、转速、电压、频率等各项参数及辅助设备状态各项参数。

四、支撑课程

本产品可广泛应用于本科和高职类院校的实训和课程教学，主要针对能源与动力工程、储能科学与工程、水利水电工程相关专业领域，可匹配抽水蓄能技术、储能技术基础与应用、水电站建筑物等课程。