随着新能源产业的迅猛发展，人才培养成为了新能源行业发展的关键。传统的实训教学方法已经无法满足新能源行业的需求，虚拟仿真技术逐渐成为实训教学的重要手段。虚拟仿真技术通过建立真实的场景模型，让学生在虚拟环境中进行实践操作，可以大大提高学生的实践能力和学习效果。为助力高校虚拟仿真实训基地建设，北京象新力新能源数智化虚拟仿真实训基地系统解决方案应运而生。

该解决方案以虚拟仿真技术为基础，将数字化和智能化的元素融入实训教学中，实现了实践操作和实验测试的数字化、智能化和高效化，进一步提高了学生的实践能力和学习效果，助推实训教学改革的发展。

该解决方案基于象新力自研的数值仿真建模工具i-Calcu，为新能源行业提供了一种全新的实训教学方式。学生可以在虚拟环境中进行实践操作和实验测试，不必面对现实环境中的各种风险和挑战，不仅能提高学生的实践能力和学习效果，同时该解决方案还能够对学生的学习情况进行全程监控和评估，帮助教师更好地指导学生的学习和提高实践能力。此外，新能源数智化虚拟仿真实训基地系统解决方案还具有可复制性和可扩展性。在不同的实训场景中，该系统可以根据需要进行调整和定制，满足不同的教学需求。这一点在实践中得到了广泛应用，为新能源行业实训教学改革的提供重要支撑。

象新力新能源类虚拟仿真项目案例（部分）

◎电化学电池设计与储能运用虚拟仿真系统

◆应用客户

上海电力大学

◆产品介绍

本软件以电化学电池制作工艺和实际储能应用场景为原型，通过三维虚拟仿真技术，建立电化学电池设计、电池功能设计及储能应用三维场景模型。旨在让学生了解电化学结构、原理及技术特点，了解电化学电池应用场景，可自主、探究地进行电池类型选择设计、电池模组性能验证、储能场景模拟运行，以满足不同负荷场景的需求。

◆实验内容

储能电站介绍、电站设备认知、BMS系统、考核答题、电站漫游认知、电化学电池设计、EMS系统

◆支撑课程

储能技术原理、燃料电池技术、氢能及新型能源动力系统

◎太阳能光热发电虚拟仿真实验软件

◆应用客户

浙江大学、中国石油大学(华东)

◆产品介绍

本软件以真实塔式熔盐热发电系统(常存10小时以上蓄热的熔盐热发电系统)为原型。系统模型为100MW塔式熔盐热发电系统，包括定日镜阵列、集热系统、蓄热系统、发电系统、控制系统等关键组成子系统。具备各个子系统的结构和工作原理展示，并配有拆解动画和人机交互操作，进行光热发电厂的生产运行，做到1:1真实还原。

◆产品特色

在DCS数据监控画面中，对光热电站运行数据(包括：定日镜控制、吸热器控制、盐水换热系统控制、冷热盐罐控制发电系统控制、空冷系统控制)集中到一张总览画面进行监控，可对光热电站运行的各个系统数据模拟，画面显示主要参数，提供数据处理，曲线分析功能，体现对应参数变化的规律，并可实时调整设备的启停操作。

效率云图功能形象直观地表现镜场的工作状态，与科研工作有很大交集，便于学生对镜场的工作状态有感性认识。仿真技术和动作捕捉技术让学生在沉浸式环境中身临其境地观察光热发电厂的全景，并通过动作进行交互，增加了教学的高效性和趣味性。

◆实验内容

本实验包含以下知识点：光热发电讲解，气象参数介绍，塔式电站发电原理，塔式电厂设备，模拟运行，光线追踪，DCS交互，查询太阳参数，参数变化曲线，效率云图等。

◆支撑课程

太阳能热能利用原理与技术、工程热力学、热力发电厂、汽轮机原理、锅炉原理、可再生能源与能源利用

◎风电场虚拟仿真软件

◆应用客户

清华大学、浙江大学、中南大学、广西电力职业技术学院、内蒙古机电职业技术学院

◆产品介绍

风力发电是通过风力发电将风的动能转为电能，通过该软件可以了解风力发电原理以及风力发电使用的所有设备结构和功能。

本软件主要以风力发电机组为对象，真实模拟风力发电的三维场景，通过整流、储能、逆变等装置将风力发电机组输出的电能转化为稳定的交流电输出。

◆产品特色

以某实际风电场为原型建模。三维场景中主要包含有3MW风电机组、35kV高压室、电容器组系统、保护室，220kV系统三维场景，110kV系统三维场景，变压器系统。学生可进行场景漫游、实验教学、巡检和DCS控制。

本软件主要进行风电场认知性学习，适用于教学，让学生不去现场就对风电场的操作运行有一个深入了解；适用于学生的自主学习，让学生通过相关的操作学习就可以了解风电场操作运行的相关知识，为培育相关的风电场的工作人员做准备；适用于培训员工，将一些风电场实体场景难以展现的场景复原，加强员工对风电场的了解。

◆实验内容

风机的类型与结构、风力发电储能技术、风力发电系统风力发电原理、风力发电并离网运行

◆支撑课程

风力发电原理及技术、风电场运行与维护、风力发电系统虚拟仿真实训

象新力新能源数智化虚拟仿真实训基地系统解决方案的优势可以归纳为以下五个方面：安全性、可重复性、便捷性、高效性和灵活性。

安全性，在实际操作和实验过程中，由于涉及到大量的设备和工具，往往存在安全隐患。而虚拟仿真技术则可以提供安全的实践环境，使学生可以在虚拟环境中进行实践操作和实验测试，避免了现实中可能出现的安全隐患。例如，在新能源行业中，风电和太阳能等项目都需要在户外进行，而户外环境中存在着许多风险，如雷电、地震、洪水等。使用虚拟仿真技术，可以在安全的环境中进行实践操作和实验测试，减少了学生在现实中的安全风险。

可重复性，在现实中，不同的环境和条件会对实践操作和实验测试产生影响，而虚拟仿真技术可以通过建立不同的虚拟环境和模拟实验场景，实现对不同环境和条件下的实践操作和实验测试的可重复性。这一特点可以提高学生的实践能力和学习效果，同时也可以为新能源行业的发展提供更加稳定和可靠的支持。

便捷性，学生可以在虚拟环境中进行实践操作和实验测试，不必面对现实环境中的各种限制和挑战。这一特点可以提高教学效率和学生的学习效果，同时也可以为新能源行业的发展提供更加便捷和高效的支持。

高效性，通过虚拟仿真技术，学生可以在虚拟环境中进行实践操作和实验测试，可以进行多次重复实验，这样可以更加深入地了解实验过程中的各种细节，同时也可以加快学生的学习速度和提高学生的学习效果。

灵活性，虚拟仿真技术可以根据需要进行定制和调整，以满足不同的教学需求。例如，在新能源行业中，不同的项目需要进行不同的实践操作和实验测试，而虚拟仿真技术可以根据需要进行调整和定制，以适应不同项目的需求。

综上所述，新能源数智化虚拟仿真实训基地系统解决方案，为新能源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，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环境工程类课程学习兴趣，更有助于提高学生实验能力和创新思维的培养。