随着信息化时代的发展，智慧化教育的浪潮正在席卷高等教育，虚拟仿真技术在促进教学理念变革和教育信息化方面的作用日益凸显。

虚拟仿真技术在能源与动力类专业的虚拟仿真实训教学应用中具有重要的作用，为能源与动力类专业数智化教学模式开展提供良好的技术环境和路径选择。虚拟仿真教学不仅能实现高自由度拓展教学功能，而且还具有交互性强和成本低廉的优点。虚拟仿真平台可以全范围再现火电机组生产运行的全流程，通过虚拟仿真技术模拟火电厂的运行过程及高温高压等高危生产场景，将虚拟仿真技术应用于能源与动力工程的实训教学中，既满足了学生随时随地进行实训的需求，也为学生参加创新创业训练、课程设计、毕业设计及科研提供了良好的平台，大大促进了实验室信息化建设与实训教学的深度融合。

象新力能源与动力类产品体系

1000MW超超临界机组燃烧系统虚拟仿真实验软件

◆应用客户：清华大学、东南大学、长沙理工大学、河北工业大学

◆产品介绍

1000MW超超临界火电机组燃烧系统虚拟仿真软件由燃烧系统设备、系统组成、工作原理、燃烧系统与设备的工作流程仿真。通过三维建模，建立燃烧系统详细三维模型；提供基于机理仿真的燃烧系统数值计算的数学模型，供学生结合DCS监控画面进行燃烧调节，从而开展燃烧系统与设备的认知实习及仿真操作。通过实验，可达到使学生充分了解设备与系统的动静态特性、进行仿真结果的验证及进行虚拟的现场试验的教学目的。

◆实验内容

燃烧器摆角对燃烧的影响炉膛负压的影响、过量空气对燃烧的影响、积灰对传热的影响

◆支撑课程

热力发电厂、工程热力学、燃烧学、传热学、锅炉原理、汽轮机原理、电厂热工控制系统与自动化

未来综合能源虚拟仿真实验软件

◆应用客户：浙江大学、中山大学、西安建筑科技大学、安徽建筑大学

◆产品介绍

本项目利用三维虚拟现实技术，以背山面海的地理场景搭建未来能源工厂的三维虚拟模型，能源工厂生产的电、天然气、热、水通过管网送往远处的一个虚拟城市(远景),海面具有LNG船及煤炭运输船，同时在仿真运行管理后台和仿真机里模型软件的支持下，提供从场景到内部结构，操作到实时数据的一体化教学仿真解决方案。同时将设备的结构原理等知识点穿插到本软件中，用户可以一边操作，一边看到现象，同时学习相关的原理。本系统知识点展现环节重点包括包括实时燃料消耗、输出功率、发电效率、污染物排放指标、碳排放指标。

◆支撑课程

未来能源、可再生能源概论、分布式能源

1000MW超超临界火电站3D虚拟学习平台

◆应用客户：清华大学、西安交通大学、华北电力大学、武汉电力职业技术学院、重庆电力高等专科学校

◆产品介绍

1000MW超超临界火电机组虚拟仿真软件真实再现发电厂现场场景，对现场设备进行内部解剖，并了解其工作原理和内部工质流动现象，事故现象及处理方案。可以让使用者从设备认知，场景漫游开始，对1000MW超超临界火电机组有一个全面的认识和了解，了解场景的相关元素组成、设备结构与连接状况、系统组成、系统原理以及故障处理等。循序渐进，最终深入掌握1000MW超超临界火电机组的相关内容。本平台采用虚拟仿真在线教学方式，可让学生实现随时随地，课堂内外进行实验和自学活动，同时实验结果和实验记录能够在网络平台中统一管理，便于老师更好的掌握学生的学习情况。

◆产品特色

本火电机组虚拟仿真平台以国内某2×1000MW超超临界大型火电机组为原型，其中三维场景中是两台1000MW 的并列机组，并且包含所有的公共系统。根据真实对应图纸，采用三维虚拟仿真技术，实现对火力发电厂生产环境及设备的真实模拟重现。功能包括电厂认知、系统原理、设备原理、系统拆装、设备拆装、DCS模拟、电厂巡检、文化课考试等功能。

◇电厂认知

可实现虚拟人物在仿真范围内的全厂漫游功能，通过漫游、搜索定位了解电厂的建筑布局、主要设备、生产工艺等，对火电厂全貌、系统及设备建立直观的感性认识。

◇系统原理

采用三维虚拟仿真技术，实现对超超临界电站各子热力系统的模拟，包括组成设备、工质流向、功能和工作原理等。使用者可以快速通过动画等演示理解火电机组中重要系统的工作原理。

◇电厂巡检

在虚拟电厂环境条件下，学员可以对典型重点设备进行系统巡视，体验现场运行发电巡检岗的日常重点工作内容。系统以第一视角角色，满足学员用典型巡检工器具进行设备现场巡视。同时为提升学员巡视兴趣和体验还原性，系统设置一定数量的典型设备缺陷或故障，为学员虚拟巡视提供巡视效果评判依据。

◇DCS模拟

系统以实时DCS系统数学模型作为底层支撑，可从二维DCS界面跳转到三维设备前，并且提供和二维、三维图形软件以及其它第三方软件进行数据交互的接口，为上层应用软件提供协同运行支持。

◇系统、设备拆装

采用三维虚拟仿真技术，实现对超超临界电站相关设备的拆解和安装，并具有学习、练习、考试三种模式。其次为了加深理解，巩固知识，还增加了零件观察模式，设备半剖切面，虚拟运行等功能。

◇设备原理

采用三维虚拟仿真技术，实现对超超临界电站各热力设备的模拟，包括设备的内外部结构、工质流动、功能和工作原理，并可根据后台计算数据，实时展示流动特效等。

◇文化课考试

系统自动从试题库中随机抽选试题，学生在规定时间内完成理论试题考试，提交试卷后，系统将自动根据学生答题情况进行评分。

◆支撑课程

热力发电厂、工程热力学、燃烧学、传热学、锅炉原理、汽轮机原理、电厂热工控制系统与自动化、大型锅炉安全评价与监测、大型发电机组自动化、现代电站锅炉

将虚拟仿真技术应用于能源与动力工程专业的实训教学中具有十分重要的现实意义，其高性能和创新性对高素质复合型人才的培养具有积极的推动作用。既能有效增强学生对能源与动力类课程学习兴趣，更有助于提高学生实验能力和创新思维的培养。

北京象新力科技有限公司是一家以数值仿真为基础、计算机辅助工程仿真算法技术研发和应用为核心的国家级高新技术企业。主要产品覆盖能源动力、电气工程、自动控制、环境工程、建筑环境、机械工程、化学化工、材料工程等多个专业。

北京象新力坚持“搭载灵活数值计算的虚拟仿真”设计理念，自主研发了多学科交叉领域的云仿真计算平台(包含电气、能源、控制、流体、机械、电力电子、化学化工、环境仿真算法库等)、数字孪生平台、云仿真实验系统、虚实结合系统、智慧物联等产品。

象新力科技作为企业与院校、人才的桥梁与纽带，为院校赋能提供专业实践教学解决方案，为企业赋能提供符合岗位需求的优质人才，从专业建设、课程开发、技能培训、产教融合等维度助力高校教学和数智化人才培训，积极推动教育信息化，实现教育现代化。