一、前言

智能微电网是现代电力系统发展的重要方向，特别是含有风能、光能和储能的微电网，由于其具有灵活性高、环境友好等优势，已成为研究和应用的热点。然而，微电网的复杂性和多变性给电力系统工程教育带来了新的挑战。传统的实验教学方法难以全面涵盖微电网的各类运行情况和故障状态，因此，基于虚拟仿真的智能微电网潮流计算系统的建设显得尤为重要。北京象新力根据《电力系统分析》《新能源技术》等课程的教学内容、培养目标和电气信息类新工科人才培养体系，研发了“含风光储的智能微电网潮流计算虚拟仿真软件”，使学生能够在真实的工程场景中学习和操作，掌握微电网的潮流计算方法和运行控制技术，提高实验教学效果，培养学生的工程实践能力和创新意识。

二、产品介绍

本软件基于电气信息类新工科人才培养体系，旨在帮助学生掌握含风光储的智能微电网潮流计算相关知识点，并通过虚拟实验学习和实验操作，具备在实际工况下开展潮流计算与分析的工程能力与基本素质。

实验共分为四个部分，分别是知识学习、潮流计算、潮流设计和试题考核。学生在虚拟仿真软件上进入实验，通过自主设计和自由探究，在不限标准答案的模式下，对智能微电网的定义、组成、运行特点进行学习，并对潮流计算的关键参数进行探究性设计和实验，得到不同计算方法下潮流计算的结果，对两种不同方法的优劣进行比较；不同优化算法对系统运行的优化效果进行设计与评估。实验完成后通过系统提交实验结果，系统可对实验结果进行自动评价与反馈。

三、产品特色

本软件是以含风光储的智能微电网及其潮流计算和优化控制设备为原型，以解决实际工程问题为目标，综合利用3D建模、动画、计算机仿真、网络通信、智能检测与自动控制技术等研制而成，为学生提供了一个真实的工程场景实验平台。

四、实验内容

（1）知识学习

以图文结合的方式对微电网相关知识点进行讲解，包括：微电网的构成、微电网的体系结构、微电网的运行方式、微电网的控制模式、微电网的接入电压等级、微电网的分类等。

（2）潮流计算

微电网潮流计算是以IEEE 33节点进行潮流计算，采用牛顿-拉夫逊算法进行计算，实现对各种不同的新能源接入配电网的潮流分布进行计算，兼顾PQ、PV节点类型，迭代公式简单，计算效率高，将在风电场、光伏电站、储能电站、充电桩设置各个发电参数，发电将注入33节点系统中，进行潮流计算。

（3）潮流设计

进入“微电网潮流设计”模块中，系统将随机一种潮流设计任务，学生根据任务，从模块库中选择模块安装在相对应的节点上面，再设置模块参数，根据分布式电源设备及其参数设置进行潮流计算，计算完成后，可以查看潮流计算报告，查看各节点及支路的数据。学生可以将这些数据下载到本地。

（4）试题考核

点击“试题考核”模块，进入实验考核阶段。

本步骤的目的是考核学生的学习能力、学习状态、学习结果，培养学生根据已有素材总结提炼、按规范要求形成完整报告的能力，训练学生总结问题的综合能力，培养学生的综合素质。

五、支撑课程

本虚拟仿真实验项目按照虚拟仿真一流课程要求建设，遵循“两性一度”标准，可广泛应用于本科和高职类院校的实训和课程教学。主要针对电气工程及其自动化相关专业领域，可匹配智能电网技术、可再生能源发电技术、电力系统分析与控制、微电网技术等课程。