電氣工程專業(yè)實(shí)踐基地的建設(shè)與應(yīng)用

冷雪敏 高陽(yáng) 許傲然 谷彩連 白迪

摘要：強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和應(yīng)用能力起著重要作用。本文介紹了近年來電氣專業(yè)實(shí)踐教學(xué)基地的建設(shè)過程和成果應(yīng)用，就如何充分利用實(shí)踐基地提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量、提高學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行了探討和研究。通過研究發(fā)現(xiàn)，專業(yè)實(shí)踐基地的建設(shè)和應(yīng)用能夠充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，對(duì)于培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，成為高校教育教學(xué)的重要組成部分。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐基地；虛擬仿真；轉(zhuǎn)型發(fā)展；工程應(yīng)用能力

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）13-0171-02

一、引言

實(shí)踐教學(xué)是高等教育教學(xué)體系的重要組成部分，是人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。近年來，隨著電力行業(yè)的迅猛發(fā)展及對(duì)工程應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的迫切需求日益增長(zhǎng)，為了適應(yīng)學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展的需要，遵循新修訂的人才培養(yǎng)方案，沈陽(yáng)工程學(xué)院電力學(xué)院針對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)于2016年成立了“電氣工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中心和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心”。

二、校內(nèi)電氣專業(yè)實(shí)踐教學(xué)基地的建設(shè)

專業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)踐基地是培養(yǎng)工程應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的必備物質(zhì)條件基地。通過學(xué)校支持和中央地方共建等資金在校內(nèi)建成了“電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化實(shí)踐教學(xué)中心及虛擬仿真中心”。該平臺(tái)既能支持教師的科學(xué)研究，又能培養(yǎng)學(xué)生的電力系統(tǒng)運(yùn)行、控制、維護(hù)、管理等工程實(shí)踐與科技創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)與電力行業(yè)需求的無縫對(duì)接。

1.發(fā)電廠電氣運(yùn)行實(shí)習(xí)場(chǎng)。采用物理模擬的方式，將發(fā)電機(jī)組、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、互感器等一次設(shè)備和微機(jī)監(jiān)控、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置等二次設(shè)備分別布置在發(fā)電機(jī)室、網(wǎng)絡(luò)控制室、高壓設(shè)備室、廠用設(shè)備室和繼電保護(hù)室，同時(shí)配合微機(jī)監(jiān)控操作系統(tǒng)，真實(shí)再現(xiàn)發(fā)電運(yùn)行與控制環(huán)境，用于相關(guān)專業(yè)學(xué)生的倒閘操作實(shí)訓(xùn)。

2.微機(jī)防誤閉鎖實(shí)驗(yàn)室。利用電氣運(yùn)行實(shí)習(xí)場(chǎng)電氣設(shè)備和機(jī)械鎖，與微機(jī)防誤閉鎖操作軟件共同完成相關(guān)電氣倒閘操作實(shí)訓(xùn)任務(wù)。為了防止電氣誤操作事故的發(fā)生，保護(hù)人身和設(shè)備安全，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的感官認(rèn)知教育，購(gòu)置安裝了微機(jī)防誤閉鎖操作軟件，運(yùn)用此軟件開操作票，可有效避免學(xué)生開票錯(cuò)誤，同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)電氣操作安全規(guī)程的理解。

3.變電站仿真實(shí)驗(yàn)室。建立真實(shí)的500kV、220kV、66kV等電壓等級(jí)的變電站仿真系統(tǒng)，涵蓋變電站一、二次系統(tǒng)，采用3D效果真實(shí)模擬戶外電站設(shè)備，可巡視、觀察操作過程和結(jié)果，還可以模擬事故。戶內(nèi)監(jiān)視操作軟件完全模擬現(xiàn)場(chǎng)變電站，各模塊清晰無誤，戶內(nèi)、戶外聯(lián)動(dòng)迅速準(zhǔn)確。用于變電站仿真實(shí)習(xí)和電氣設(shè)備等課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)可對(duì)外進(jìn)行培訓(xùn)，旨在培養(yǎng)具備供配電、變電設(shè)計(jì)等專業(yè)操作技能和綜合應(yīng)用能力的高級(jí)專業(yè)技術(shù)應(yīng)用型人才。

4.電網(wǎng)仿真實(shí)驗(yàn)室。通過購(gòu)進(jìn)EMS、DTS等仿真計(jì)算分析軟件進(jìn)行電力系統(tǒng)的潮流、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、短路分析、暫態(tài)穩(wěn)定分析、繼電保護(hù)定值、諧波分析與控制仿真、系統(tǒng)運(yùn)行可靠性分析等計(jì)算。

5.智能電網(wǎng)全數(shù)字仿真實(shí)驗(yàn)室。仿真系統(tǒng)通過與物理接口箱、功率放大器等接入繼電保護(hù)和安全自動(dòng)（安全穩(wěn)控）裝置，進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)（安全穩(wěn)控）裝置的檢驗(yàn)和試驗(yàn)研究。可在仿真平臺(tái)上開展電網(wǎng)潮流計(jì)算、暫態(tài)穩(wěn)定性分析（功角穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性和頻率穩(wěn)定性）、小干擾穩(wěn)定計(jì)算、電網(wǎng)規(guī)劃方式校核等電網(wǎng)分析工作。可以利用仿真系統(tǒng)的批處理功能和自動(dòng)判穩(wěn)功能進(jìn)行穩(wěn)定掃描，并可對(duì)仿真的結(jié)果曲線進(jìn)行Prony分析，得到該曲線的所有振蕩模式的幅值、相位、振蕩頻率、阻尼比等信息，并自動(dòng)判別得出系統(tǒng)當(dāng)前的主導(dǎo)振蕩模式及其衰減阻尼比等信息，從這些信息可得出系統(tǒng)的穩(wěn)定性指標(biāo)，從而對(duì)當(dāng)前運(yùn)行方式的穩(wěn)定性作出簡(jiǎn)單的評(píng)估。

通過電力系統(tǒng)模擬平臺(tái)的建設(shè)，以貼近電力行業(yè)的要求建設(shè)實(shí)訓(xùn)基地軟、硬件設(shè)施，有利于營(yíng)造出與現(xiàn)場(chǎng)新技術(shù)、新設(shè)備高度同步的工程實(shí)踐環(huán)境，體現(xiàn)了電氣系工程訓(xùn)練的整體性、綜合性和系統(tǒng)性，提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

三、電氣專業(yè)實(shí)踐基地的成果應(yīng)用

校內(nèi)電氣專業(yè)實(shí)踐基地的建立為培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力營(yíng)造了一個(gè)工程實(shí)踐平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了培養(yǎng)對(duì)象由學(xué)生向“學(xué)生+企業(yè)員工”的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)師資由教師向“教師+企業(yè)工程師”的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用型培訓(xùn)向創(chuàng)新型工程應(yīng)用型培訓(xùn)的創(chuàng)新。目前該基地可提供專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、工程能力培訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、企業(yè)員工培訓(xùn)等多種實(shí)踐形式。

1.專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)中心進(jìn)行專業(yè)知識(shí)實(shí)習(xí)，能夠更好地了解電能發(fā)、輸、變、配、用的全過程以及生產(chǎn)管理過程，對(duì)發(fā)電廠電氣運(yùn)行、變電站和電網(wǎng)調(diào)度以及繼電保護(hù)自動(dòng)裝置等有整體認(rèn)知，為最后的專業(yè)實(shí)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

2.畢業(yè)設(shè)計(jì)。校內(nèi)導(dǎo)師根據(jù)實(shí)踐教學(xué)中心的設(shè)備資源依據(jù)不同專業(yè)分別制定學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書。學(xué)生可有目的地利用各實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容的論證，畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的選擇來源于電力系統(tǒng)短路計(jì)算分析、設(shè)計(jì)、調(diào)試、應(yīng)用等。學(xué)生根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書在校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)中心即可完成畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，遇到問題可隨時(shí)與導(dǎo)師溝通，并利用實(shí)踐教學(xué)中心資源解決難點(diǎn)。

3.工程能力培訓(xùn)。通過與電力科學(xué)研究院的溝通協(xié)調(diào)，定期組織本學(xué)院相關(guān)實(shí)踐基地教師進(jìn)行試驗(yàn)項(xiàng)目和科研項(xiàng)目的培訓(xùn)。對(duì)于剛進(jìn)入工作崗位的新教師，進(jìn)行初級(jí)能力的培訓(xùn)；對(duì)于長(zhǎng)期從事實(shí)踐教學(xué)的教師，進(jìn)行中級(jí)能力的培養(yǎng)，分層逐步全面提升實(shí)踐教師的工程實(shí)踐教學(xué)能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力。

4.青年教師工程能力的提升。安排青年教師到電力系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)基地進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)能力培養(yǎng)，理論應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)研究。主要針對(duì)那些剛剛走進(jìn)工作崗位的缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師，安排他們到實(shí)踐基地的各實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行跟蹤學(xué)習(xí)，豐富和提高他們的實(shí)踐知識(shí)與水平，提升青年教師的工程能力。

四、結(jié)語

電力學(xué)院電氣專業(yè)實(shí)踐基地通過近幾年的不斷建設(shè)和成果應(yīng)用，創(chuàng)新了人才培養(yǎng)模式，有效提升了教師的科研能力和學(xué)生的工程實(shí)踐能力。每年承擔(dān)電氣工程專業(yè)和其他專業(yè)學(xué)生試驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)任務(wù)1000學(xué)時(shí)，培養(yǎng)的學(xué)生具備突出的工程應(yīng)用能力，學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)率顯著提高。每年約有90%的學(xué)生進(jìn)入電力系統(tǒng)工作，真正實(shí)現(xiàn)了專業(yè)人才培養(yǎng)與電力行業(yè)需求的無縫對(duì)接。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳英.電氣工程專業(yè)綜合實(shí)踐基地建設(shè)探討[J].工業(yè)，2017，（2）：00191-00191.

[2]馬櫟.電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地構(gòu)建[J].科技展望，2017，27（6）.

[3]李秋，劉重軒，袁觀娜.電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐[J].西部素質(zhì)教育，2017，3（4）：70-71.

[4]王碩.淺議高職院校中電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的分析與建設(shè)[J].才智，2017，（1）.