电气工程专业实践基地的建设与应用

冷雪敏 高阳 许傲然 谷彩连 白迪

摘要：强化实践教学环节，对于提高教学质量、培养学生的创新和应用能力起着重要作用。本文介绍了近年来电气专业实践教学基地的建设过程和成果应用，就如何充分利用实践基地提高实践教学质量、提高学生的创新能力进行了探讨和研究。通过研究发现，专业实践基地的建设和应用能够充分激发学生的创新能力，对于培养工程应用型人才积累了丰富经验，成为高校教育教学的重要组成部分。

关键词：实践基地；虚拟仿真；转型发展；工程应用能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）13-0171-02

一、引言

实践教学是高等教育教学体系的重要组成部分，是人才培养的重要环节。近年来，随着电力行业的迅猛发展及对工程应用型、创新型人才的迫切需求日益增长，为了适应学校转型发展的需要，遵循新修订的人才培养方案，沈阳工程学院电力学院针对电气工程及其自动化专业于2016年成立了“电气工程专业实践教学中心和虚拟仿真实验中心”。

二、校内电气专业实践教学基地的建设

专业实习实践基地是培养工程应用型、创新型人才的必备物质条件基地。通过学校支持和中央地方共建等资金在校内建成了“电力系统及其自动化实践教学中心及虚拟仿真中心”。该平台既能支持教师的科学研究，又能培养学生的电力系统运行、控制、维护、管理等工程实践与科技创新能力，实现与电力行业需求的无缝对接。

1.发电厂电气运行实习场。采用物理模拟的方式，将发电机组、变压器、断路器、隔离开关、互感器等一次设备和微机监控、继电保护、自动装置等二次设备分别布置在发电机室、网络控制室、高压设备室、厂用设备室和继电保护室，同时配合微机监控操作系统，真实再现发电运行与控制环境，用于相关专业学生的倒闸操作实训。

2.微机防误闭锁实验室。利用电气运行实习场电气设备和机械锁，与微机防误闭锁操作软件共同完成相关电气倒闸操作实训任务。为了防止电气误操作事故的发生，保护人身和设备安全，同时加强对学生的感官认知教育，购置安装了微机防误闭锁操作软件，运用此软件开操作票，可有效避免学生开票错误，同时加强学生对电气操作安全规程的理解。

3.变电站仿真实验室。建立真实的500kV、220kV、66kV等电压等级的变电站仿真系统，涵盖变电站一、二次系统，采用3D效果真实模拟户外电站设备，可巡视、观察操作过程和结果，还可以模拟事故。户内监视操作软件完全模拟现场变电站，各模块清晰无误，户内、户外联动迅速准确。用于变电站仿真实习和电气设备等课内实验，同时可对外进行培训，旨在培养具备供配电、变电设计等专业操作技能和综合应用能力的高级专业技术应用型人才。

4.电网仿真实验室。通过购进EMS、DTS等仿真计算分析软件进行电力系统的潮流、经济运行、短路分析、暂态稳定分析、继电保护定值、谐波分析与控制仿真、系统运行可靠性分析等计算。

5.智能电网全数字仿真实验室。仿真系统通过与物理接口箱、功率放大器等接入继电保护和安全自动（安全稳控）装置，进行实时仿真，实现继电保护和安全自动（安全稳控）装置的检验和试验研究。可在仿真平台上开展电网潮流计算、暂态稳定性分析（功角稳定性、电压稳定性和频率稳定性）、小干扰稳定计算、电网规划方式校核等电网分析工作。可以利用仿真系统的批处理功能和自动判稳功能进行稳定扫描，并可对仿真的结果曲线进行Prony分析，得到该曲线的所有振荡模式的幅值、相位、振荡频率、阻尼比等信息，并自动判别得出系统当前的主导振荡模式及其衰减阻尼比等信息，从这些信息可得出系统的稳定性指标，从而对当前运行方式的稳定性作出简单的评估。

通过电力系统模拟平台的建设，以贴近电力行业的要求建设实训基地软、硬件设施，有利于营造出与现场新技术、新设备高度同步的工程实践环境，体现了电气系工程训练的整体性、综合性和系统性，提升学生的工程实践能力。

三、电气专业实践基地的成果应用

校内电气专业实践基地的建立为培养学生的工程应用能力营造了一个工程实践平台，实现了培养对象由学生向“学生+企业员工”的创新，实现培养师资由教师向“教师+企业工程师”的创新，实现工程应用型培训向创新型工程应用型培训的创新。目前该基地可提供专业认识实习、工程能力培训、毕业设计、企业员工培训等多种实践形式。

1.专业认识实习。学生在实践教学中心进行专业知识实习，能够更好地了解电能发、输、变、配、用的全过程以及生产管理过程，对发电厂电气运行、变电站和电网调度以及继电保护自动装置等有整体认知，为最后的专业实习打下良好的基础。

2.毕业设计。校内导师根据实践教学中心的设备资源依据不同专业分别制定学生毕业设计任务书。学生可有目的地利用各实验室设备进行毕业设计内容的论证，毕业设计课题的选择来源于电力系统短路计算分析、设计、调试、应用等。学生根据毕业设计任务书在校内实践教学中心即可完成毕业设计工作，遇到问题可随时与导师沟通，并利用实践教学中心资源解决难点。

3.工程能力培训。通过与电力科学研究院的沟通协调，定期组织本学院相关实践基地教师进行试验项目和科研项目的培训。对于刚进入工作岗位的新教师，进行初级能力的培训；对于长期从事实践教学的教师，进行中级能力的培养，分层逐步全面提升实践教师的工程实践教学能力和创新实践能力。

4.青年教师工程能力的提升。安排青年教师到电力系统实践教学基地进行实践教学能力培养，理论应用于实践教学研究。主要针对那些刚刚走进工作岗位的缺乏工程实践经验的教师，安排他们到实践基地的各实验室进行跟踪学习，丰富和提高他们的实践知识与水平，提升青年教师的工程能力。

四、结语

电力学院电气专业实践基地通过近几年的不断建设和成果应用，创新了人才培养模式，有效提升了教师的科研能力和学生的工程实践能力。每年承担电气工程专业和其他专业学生试验、实训任务1000学时，培养的学生具备突出的工程应用能力，学生创新创业率显著提高。每年约有90%的学生进入电力系统工作，真正实现了专业人才培养与电力行业需求的无缝对接。

参考文献：

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