优秀案例分享 | 湖南城市学院——智慧城市数字电网实验室


湖南城市学院是一所由湖南省人民政府主办的全日制普通本科院校。从2020年起,学校调入湖南省本科一批录取。学校位于长江中下游平原、洞庭湖南岸环湖生态经济圈核心城市——湖南省益阳市,学校前身为1970年创办的益阳地区师范专科学校和1978年创办的益阳基础大学。2002年3月,经教育部批准,当时的湖南城建高等专科学校和益阳师范高等专科学校合并为湖南城市学院。学校遵循“品学兼修,知行统一”的校训精神,努力办人民满意的大学,2012年获评“全国毕业生就业典型经验高校”,2014年成为“教育部信息化建设试点单位”,2018年高水平通过教育部本科教学工作审核评估,跻身湖南省“高水平应用特色学院”行列,2021年获批新增硕士学位授予单位 。

 

 

机械与电气工程学院2014年正式成立,其中机械设计制造及其自动化专业可追溯至1978年。学院设有机制工程系、机电工程系、电气工程系、制图教研室、实验实训室等5个系室。现有实验仪器设备总价值近3000万元,校内实习实训场地约10000平方米。建有图书资料室1个,拥有专业图书资料5000余册及部分音像资料,价值约40万元。


学院推进“卓越引领、面向智造,机械类专业“三四四”创新人才培养”探索与实践。提出了“三链对接、四阶递进、四轮驱动”的机械类专业创新人才培养新体系;思想引领、科教协同,提出“三化双培”师资队伍建设新模式;理实一体、产教融合,形成“一体三化”核心课程建设新方法;校企协同、赛创共进,构建涵盖制造全过程的创新创业培养新体系;品学兼修、知行统一,建立三全育人思政教育新阵地。

 

湖南城市学院——智慧城市数字电网实验室

 

为配合“中国2030年前二氧化碳排放达到峰值,2060年前实现碳中和”的双碳目标,因此本专业实验室的设计与建设将围绕和服务于碳中和目标,为企业输送新能源人才和科研服务,以“学习目标、工程导论、主动学习、设计-实现经验、教师能力提升、学生考核”6项指标为实验室建设能力培养目标,重点培养学生专业技能应用能力、专业理论应用能力、系统构建能力、解决复杂工程问题能力、人文素质。设计“技能实训、专业应用培训、学科竞赛、科研项目、参观宣传、科普教育”6项功能为实验室建设内容。实验室6项基本功能能力培养的学生毕业后可以在新能源电池生产企业、光伏电站、工厂安全生产管理,风/光电站管理等多个方向就业,成为行业优秀人才。并为进一步的研究生深造奠定扎实基础,鼓励产学研结合、加强人才培养,争取在国内相关领域占有一席之地。


学习目标:包括专业知识的应用能力和专业理论的研究能力,相关的实验室功能包括技能实训、专业应用培训、学科竞赛。把理论知识引入构建系统方案和解决问题的方法中,提升学生的专业理论应用能力。


智慧城市数字电网实验室的优点并不局限于有效集成分布式能源,更具备能量管理与调度、电能质量治理与控制、支持各端口灵活地切除与投入(即插即用)、协同保护等作用。在主干电网的末端或关键连接点配置交直流混联的多端口变换器系统,取代传统模式下各种能源或负载直接接入电网的方式,具有以下优点:
1)有效解决分布式能源与各种负载的间歇性与不确定性问题;
2)优化主网运行控制,并参与电能质量的协同治理;
3)潮流柔性可控,实现多品位能源的协调优化互补,提升电网运营水平;
4)可提供不同等级、不同属性的定制化电能服务,适应负载多样化的需求;
5)在少数端口故障情况下可实现故障穿越,保持其他端口正常工作等。


另外,本学院教师团队可以利用该实验室设备对新能源不同学科方向进行更为深入的研究,以研带教,丰富充实自己的教学知识,提高自己的教学能力和水平;通过实验室的建设,学院可以组织科研团队,凝练科研方向,最终形成可承接相关项目进行研发的研究能力,与企业达到共赢的目的。

 

 

本项目拟建设的智慧城市数字电网实验室是一个综合性、集成化平台,将形成从柔性直流微电网经过能量路由器供给负载实现绿色供电的创新实验、实训及科研装置,专业技术几乎涵盖了电气工程的主要核心课程以及相关课程。依托本项目实验平台,可以完成电力电子技术、电力系统分析、自动控制原理、供配电技术、电力系统仿真技术、智能电网、电源技术、新能源发电技术、电机控制技术、配电网络、电力系统继电保护等教学实验,还可以完成电力系统分析与继电保护课程设计、专业综合设计、实践创新设计、毕业设计等;同时,该平台可作为“大学生电子设计大赛”“大学生挑战杯”“互联网+大学生创新创业大赛”等竞赛的实训平台。此外,依托该平台还可以开展与分布式电源控制和微电网系统相关的科研工作,培养一批面向智能微电网、新能源发电领域前沿科技的人才,满足湖南地区及国内相关产业的需求。


该实验室的建成,一方面为学生提供实验研究基础平台,提升学生动手能力以及在各项竞赛中和后续就业的竞争力;另一方面为学院年轻教师在能源、电气和控制等多学科交叉方向上进行已有项目研究和未来项目申请扎实的实验基础;以上两个方面相互作用,产生正反馈,极大提高专业人才培养质量,促进了学科专业的发展。湖南城市学院由相关专业老师及学生组成的科研团队入驻实验室进行研究工作,预期发表学术论文10余篇,申请发明专利4件,申报国家、省、市级各类项目10项。

 

项目现场分享

 

 

 

 

 

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