電氣工程專業實踐基地的建設與應用

冷雪敏 高陽 許傲然 谷彩連 白迪

摘要：強化實踐教學環節，對于提高教學質量、培養學生的創新和應用能力起著重要作用。本文介紹了近年來電氣專業實踐教學基地的建設過程和成果應用，就如何充分利用實踐基地提高實踐教學質量、提高學生的創新能力進行了探討和研究。通過研究發現，專業實踐基地的建設和應用能夠充分激發學生的創新能力，對于培養工程應用型人才積累了豐富經驗，成為高校教育教學的重要組成部分。

關鍵詞：實踐基地；虛擬仿真；轉型發展；工程應用能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）13-0171-02

一、引言

實踐教學是高等教育教學體系的重要組成部分，是人才培養的重要環節。近年來，隨著電力行業的迅猛發展及對工程應用型、創新型人才的迫切需求日益增長，為了適應學校轉型發展的需要，遵循新修訂的人才培養方案，沈陽工程學院電力學院針對電氣工程及其自動化專業于2016年成立了“電氣工程專業實踐教學中心和虛擬仿真實驗中心”。

二、校內電氣專業實踐教學基地的建設

專業實習實踐基地是培養工程應用型、創新型人才的必備物質條件基地。通過學校支持和中央地方共建等資金在校內建成了“電力系統及其自動化實踐教學中心及虛擬仿真中心”。該平臺既能支持教師的科學研究，又能培養學生的電力系統運行、控制、維護、管理等工程實踐與科技創新能力，實現與電力行業需求的無縫對接。

1.發電廠電氣運行實習場。采用物理模擬的方式，將發電機組、變壓器、斷路器、隔離開關、互感器等一次設備和微機監控、繼電保護、自動裝置等二次設備分別布置在發電機室、網絡控制室、高壓設備室、廠用設備室和繼電保護室，同時配合微機監控操作系統，真實再現發電運行與控制環境，用于相關專業學生的倒閘操作實訓。

2.微機防誤閉鎖實驗室。利用電氣運行實習場電氣設備和機械鎖，與微機防誤閉鎖操作軟件共同完成相關電氣倒閘操作實訓任務。為了防止電氣誤操作事故的發生，保護人身和設備安全，同時加強對學生的感官認知教育，購置安裝了微機防誤閉鎖操作軟件，運用此軟件開操作票，可有效避免學生開票錯誤，同時加強學生對電氣操作安全規程的理解。

3.變電站仿真實驗室。建立真實的500kV、220kV、66kV等電壓等級的變電站仿真系統，涵蓋變電站一、二次系統，采用3D效果真實模擬戶外電站設備，可巡視、觀察操作過程和結果，還可以模擬事故。戶內監視操作軟件完全模擬現場變電站，各模塊清晰無誤，戶內、戶外聯動迅速準確。用于變電站仿真實習和電氣設備等課內實驗，同時可對外進行培訓，旨在培養具備供配電、變電設計等專業操作技能和綜合應用能力的高級專業技術應用型人才。

4.電網仿真實驗室。通過購進EMS、DTS等仿真計算分析軟件進行電力系統的潮流、經濟運行、短路分析、暫態穩定分析、繼電保護定值、諧波分析與控制仿真、系統運行可靠性分析等計算。

5.智能電網全數字仿真實驗室。仿真系統通過與物理接口箱、功率放大器等接入繼電保護和安全自動（安全穩控）裝置，進行實時仿真，實現繼電保護和安全自動（安全穩控）裝置的檢驗和試驗研究。可在仿真平臺上開展電網潮流計算、暫態穩定性分析（功角穩定性、電壓穩定性和頻率穩定性）、小干擾穩定計算、電網規劃方式校核等電網分析工作。可以利用仿真系統的批處理功能和自動判穩功能進行穩定掃描，并可對仿真的結果曲線進行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，并自動判別得出系統當前的主導振蕩模式及其衰減阻尼比等信息，從這些信息可得出系統的穩定性指標，從而對當前運行方式的穩定性作出簡單的評估。

通過電力系統模擬平臺的建設，以貼近電力行業的要求建設實訓基地軟、硬件設施，有利于營造出與現場新技術、新設備高度同步的工程實踐環境，體現了電氣系工程訓練的整體性、綜合性和系統性，提升學生的工程實踐能力。

三、電氣專業實踐基地的成果應用

校內電氣專業實踐基地的建立為培養學生的工程應用能力營造了一個工程實踐平臺，實現了培養對象由學生向“學生+企業員工”的創新，實現培養師資由教師向“教師+企業工程師”的創新，實現工程應用型培訓向創新型工程應用型培訓的創新。目前該基地可提供專業認識實習、工程能力培訓、畢業設計、企業員工培訓等多種實踐形式。

1.專業認識實習。學生在實踐教學中心進行專業知識實習，能夠更好地了解電能發、輸、變、配、用的全過程以及生產管理過程，對發電廠電氣運行、變電站和電網調度以及繼電保護自動裝置等有整體認知，為最后的專業實習打下良好的基礎。

2.畢業設計。校內導師根據實踐教學中心的設備資源依據不同專業分別制定學生畢業設計任務書。學生可有目的地利用各實驗室設備進行畢業設計內容的論證，畢業設計課題的選擇來源于電力系統短路計算分析、設計、調試、應用等。學生根據畢業設計任務書在校內實踐教學中心即可完成畢業設計工作，遇到問題可隨時與導師溝通，并利用實踐教學中心資源解決難點。

3.工程能力培訓。通過與電力科學研究院的溝通協調，定期組織本學院相關實踐基地教師進行試驗項目和科研項目的培訓。對于剛進入工作崗位的新教師，進行初級能力的培訓；對于長期從事實踐教學的教師，進行中級能力的培養，分層逐步全面提升實踐教師的工程實踐教學能力和創新實踐能力。

4.青年教師工程能力的提升。安排青年教師到電力系統實踐教學基地進行實踐教學能力培養，理論應用于實踐教學研究。主要針對那些剛剛走進工作崗位的缺乏工程實踐經驗的教師，安排他們到實踐基地的各實驗室進行跟蹤學習，豐富和提高他們的實踐知識與水平，提升青年教師的工程能力。

四、結語

電力學院電氣專業實踐基地通過近幾年的不斷建設和成果應用，創新了人才培養模式，有效提升了教師的科研能力和學生的工程實踐能力。每年承擔電氣工程專業和其他專業學生試驗、實訓任務1000學時，培養的學生具備突出的工程應用能力，學生創新創業率顯著提高。每年約有90%的學生進入電力系統工作，真正實現了專業人才培養與電力行業需求的無縫對接。

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