2

电力系统仿真（储能电池综合设计3D虚拟仿真软件）

软件建立完整的3D场景，以真实储能电站中的预制舱组成为仿真对象，分别建立了完整储能电池簇和预制舱设计，让学生了解储能电池簇和预制舱技术特点、接线方式以及制作工艺，了解储能电池簇和预制舱设计方法，包括所有设备和系统之间的物理关系、重要设备的模拟操作。

（一）软件内容

锂离子电池的“超级大电池”一般采用预制仓方式，一个电站由若干电池预制仓组成。一个电池预制仓采用标准集装箱进行安装，其中包含若干电池簇。若干个单体电池采用串并联的方式组织一个电池模组，多个电池模组组成一个电池簇。所以一个“超级大电池”是由若干个单体电池组成的储能系统。

（1）电池簇的电连接设计

（2）预制舱的结构设计

（3）多个预制舱连接

●（4）电气设计选型

（5）电池储能系统设备集成安装与检验

软件设计内容：

1、电池仓：电池仓主要包括电池模组、电池架、电池管理系统(BMS)控制柜、七氟*烷灭火柜、进行温度控制的空调、烟感、照明、监控摄像头等。

2、设备仓：设备仓主要包括变流器(PCS)和能量管理系统(EMS)控制柜。

3、电芯排布需要根据电芯规格特点和电气要求进行设计。如果单个模组电压超过60V，绝缘等级提高并且需要额外警示标示。

4、电池模组排布，软件制作需要铜排串联排布于电池箱，并设计出散热。

▲5、现场演示在压缩空气储能电站的储能过程和释能过程，使用俯视视角展示冷热油和压缩空气两种介质在管道中的流动效果，管道须为透明，冷热油和空气具有鲜明对比。

（二）软件仿真培训系统规格：

1、数学模型：软件基于实时数字仿真平台，底层算法为系统中所有关键设备的工况模型及上述模型的相互集成。

2、虚拟现实HMI：电池储能场景中具有高度逼真的三维设备模型，学生在该场景主要完成现场操作及其它辅助操作功能。

3、评分系统：对虚拟现实场景中的操作和测量数据进行实时评定，可导出、打印成绩。

4、教师站：设置软件的培训模式、授权管理、组织考试、统计成绩等。

5、培训模式：单机单角色，分组单角色。

6、模型控制：切换、暂停、停止、运行培训项目等。

7、系列软件包括内容：通用教师站；通过局域网连接可安装的多台学员操作站。

8、配备使用说明书、备件、其它相关资料。

9、安装、培训：现场调试，现场培训该软件的使用方法及维护。

3

电力系统仿真（储能电站3D虚拟仿真软件）

基于动态过程仿真软件运行平台开发，利用虚拟现实技术，以3D形式模拟储能电站厂区布局，学生可在场景中漫游，了解并网方式，模拟设计电站容量与功率，并观察产生的不同效果，深刻理解储能电站在电网中发挥的作用，为用户提供直观的、交互式的体验。集“教-学-练-考”于一身，方便老师教学。

#1、提供储能电站虚拟仿真软件著作权证书。

（一）实验内容

1.多种储能方式学台，底层算法为系统中所有关键设备的工况模型及上述模型的相互集成。

2、虚拟现实HMI：光伏电池和组件场景中具有高度逼真的三维设备模型，学生在该场景主要完成现场操作及其它辅助操作功能。

3、评分系统：对虚拟现实场景中的操作和测量数据进行实时评定，可导出、打印成绩。

4、教师站：设置软件的培训模式、授权管理、组织考试、统计成绩等。

5、培训模式：单机单角色，分组单角色。

6、模型控制：切换、暂停、停止、运行培训项目等。

7、系列软件包括内容：通用教师站；通过局域网连接可安装的多台学员操作站。

8、配备使用说明书、备件、其它相关资料。

9、安装、培训：现场调试，现场培训该软件的使用方法及维护。

5

电力系统仿真（光伏组件生产3D虚拟仿真软件）

利用虚拟现实技术，以3D形式模拟光伏组件生产实训场景，完整还原光伏组件生产流程，主要包括光伏电池片测试选择、焊接电池、材料的裁切、组件的铺设、组件的层压、装框、产品测试等环节。

#1、提供太阳能电池器件仿真软件著作权证书。

（一）软件内容

该模块模拟了真实光伏组件的生产过程，相关设备和生产工艺流程均参照真实生产过程制作，设备和工具均允许模拟真实操作过程进行操作，让学生身临其境的了解和学台，底层算法为系统中所有关键设备的工况模型及上述模型的相互集成。

2、虚拟现实HMI：光伏电池和组件场景中具有高度逼真的三维设备模型，学生在该场景主要完成现场操作及其它辅助操作功能。

3、评分系统：对虚拟现实场景中的操作和测量数据进行实时评定，可导出、打印成绩。

4、教师站：设置软件的培训模式、授权管理、组织考试、统计成绩等。

5、培训模式：单机单角色，分组单角色。

6、模型控制：切换、暂停、停止、运行培训项目等。

7、系列软件包括内容：通用教师站；通过局域网连接可安装的多台学员操作站。

8、配备使用说明书、备件、其它相关资料。

9、安装、培训：现场调试，现场培训该软件的使用方法及维护。

6

电力系统仿真（光伏电站设计3D虚拟仿真软件）

基于动态过程仿真软件运行平台开发，利用虚拟现实技术，以3D形式模拟光伏电站厂区设计，学生可在场景中漫游，模拟设计电站容量与功率，并观察产生的设计效果，深刻理解光伏电站设备选型，为用户提供直观的、交互式的体验。集“教-学-练-考”于一身，方便老师教学。

（一）软件内容

决定光伏发电系统配置和连接方式，每一组光伏电池组件的电流和电压太阳电池进行适当的串、并联，组成相应电压等级的光伏发电系统；

一个完善的太阳电池发电系统需要考虑很多因素，进行各种设计，最主要的是根据使用要求，决定太阳电池方阵和蓄电池规模，以满足正常工作的需求；光伏发电系统总的设计原则是在保证满足负载用电需要的前提下，确定最少的太阳电池组件，以尽量减少投资，即同时考虑可靠性及经济性。

通过负载用电量的计算，太阳能电池方阵面辐射量的计算，太阳能电池、蓄电池用量的计算和二者之间相互匹配的优化设计，太阳能电池方阵安装倾角的计算等，可以进行负载的选型及必要的设计，太阳能电池和蓄电池的选型，太阳能电池支架的设计，逆变器的选型和设计等。根据太阳电池方阵的电流电压及功率，参照生产厂家提供的太阳电池组件的性能参数，选取合适的型号即可，根据安装面积和规格尺寸排列组合安装光伏组件阵列。据电池组件或方阵的电流、电压、总功率及蓄电池组容量等参数，参照电池组件和蓄电池生产厂家提供的规格尺寸和技术参数，结合电池组件(方阵)设置安装位置的实际情况，就可以确定构成方阵所需电池组件的规格尺寸和构成蓄电池组的容量及串联、并联块数。

主要内容：

（1）光伏电站3D设计

（2）负载的选型的设计

（3）太阳能电池和蓄电池的选型

（4）太阳能电池支架的设计

（5）逆变器的选型和设计

（6）控制、测量系统的选型和设计

（7）电池组件或方阵容量设计

（8）蓄电池的容量设计

（二）软件仿真培训系统规格：

1、数学模型：软件基于实时数字仿真平台，底层算法为系统中所有关键设备的工况模型及上述模型的相互集成。

2、虚拟现实HMI：光伏电池和组件场景中具有高度逼真的三维设备模型，学生在该场景主要完成现场操作及其它辅助操作功能。

3、评分系统：对虚拟现实场景中的操作和测量数据进行实时评定，可导出、打印成绩。

4、教师站：设置软件的培训模式、授权管理、组织考试、统计成绩等。

5、培训模式：单机单角色，分组单角色。

6、模型控制：切换、暂停、停止、运行培训项目等。

7、系列软件包括内容：通用教师站；通过局域网连接可安装的多台学员操作站。

8、配备使用说明书、备件、其它相关资料。

9、安装、培训：现场调试，现场培训该软件的使用方法及维护。

7

电力系统仿真（风力发电3D虚拟仿真软件）

基于动态过程仿真软件运行平台开发，利用虚拟现实技术，以3D形式模拟风力发电机组场景，包含风机场景、升压站场景、主控室场景，为用户提供360度、全方位的感官体验，通过光影等辅助效果提供立体感受，真正使用户实现身临其境的学台，底层算法为系统中所有关键设备的工况模型及上述模型的相互集成。

2、虚拟现实HMI：风力发电场景中具有高度逼真的三维设备模型，学生在该场景主要完成现场操作及其它辅助操作功能。

3、评分系统：对虚拟现实场景中的操作和测量数据进行实时评定，可导出、打印成绩。

4、教师站：设置软件的培训模式、授权管理、组织考试、统计成绩等。

5、培训模式：单机单角色，分组单角色。

6、模型控制：切换、暂停、停止、运行培训项目等。

7、系列软件包括内容：通用教师站；通过局域网连接可安装的多台学员操作站。

8、配备使用说明书、备件、其它相关资料。

9、安装、培训：现场调试，现场培训该软件的使用方法及维护。

8

电力系统仿真（智能微电网3D虚拟仿真软件）

智能微电网储能设计及运行虚拟仿真系统软件以典型微电网场景为仿真对象，建立了完整的微电网场景，让学生了解微电网的运作流程、专业组成和工作原理，学衡；

可实现给定约束条件下，负荷数据约束、风、光资源约束、功率平衡约束、储能容量约束、潮流约束，实现多种优化目标，如投资成本最小化、能耗最小化等，完成微电网主接线图设计，完成各种分布式电源、储能设备组数与容量的配置，并安装光伏、风机、储能、柴发设备、屏柜、逆变器等设备。

可实现下列实验：

①独立型/并网型微电网规划

②微电网功率与能量平衡

③微电网投资成本计算

▲④现场演示综合能源微网中的并离网控制分析实验，实验的页面具有综合能源的单线图，填写离网时的储能功率，选择并网时储能系统控制和离网时储能系统控制，然后进行控制算法运行仿真，仿真结果为PCC点电压波形、光伏发电系统功率波形以及储能功率波形，而且波形局部可调节。

(2)分布式电源（风机、光伏）控制原理实验

通过动画、FLASH、动态图文等充分展示，风电发电控制系统、光伏发电控制系统的运行方式、控制原理以及最大功率点追踪原理。同时利用后台数学模型，建立风力发电、光伏发电仿真功率输出模型，支持设定光伏阵列或风机主要运行参数，生成不同参数条件下的光伏或风机输出特性曲线。

可实现以下实验：

①光伏、风机恒功率控制原理；

②光伏、风机电压频率控制原理;

③光伏、风机最大功率追踪控制原理;

④光伏、风机虚拟同步控制原理

▲⑤现场演示综合能源微网中的MPPT控制方法分析实验，实验的页面具有综合能源的单线图，可选择晴天或阴天，可选择恒功率控制法和观察扰动法，生成PCC点电压波形、光伏发电系统功率波形以及光伏发电系统电压波形等，而且波形局部可调节。

（3）微电网运行与故障分析实验

软件中模拟故障的发生，可微网内多点的三相电压电流波形，分析判断故障点发生的位置。

●（4）微网经济性运行实验

虚拟仿真系统中给出微网24h内电负荷曲线、购电价格曲线、售电价格曲线，光伏出力曲线，风机出力曲线，通过调节24h内的储能电池组的充放电功率，满足最佳经济性要求。

▲（5）现场演示变压器拆装，不少于30个零部件。

（二）软件仿真培训系统规格：

1、数学模型：软件基于实时数字仿真平台，底层算法为系统中所有关键设备的工况模型及上述模型的相互集成。

2、虚拟现实HMI：微电网场景中具有高度逼真的三维设备模型，学生在该场景主要完成现场操作及其它辅助操作功能。

3、评分系统：对虚拟现实场景中的操作和测量数据进行实时评定，可导出、打印成绩。

4、教师站：设置软件的培训模式、授权管理、组织考试、统计成绩等。

5、培训模式：单机单角色，分组单角色。

6、模型控制：切换、暂停、停止、运行培训项目等。

7、系列软件包括内容：通用教师站；通过局域网连接可安装的多台学员操作站。

8、配备使用说明书、备件、其它相关资料。

9、安装、培训：现场调试，现场培训该软件的使用方法及维护。

#10.具有应用认知考核类虚拟仿真软件著作权证书。

9

电力系统仿真（氢燃料电池3D虚拟仿真实验)

利用虚拟现实技术，建立了氢燃料电池实验场景，针对氢燃料电池的结构、原理进行仿真，最终形成了氢燃料电池3D虚拟仿真实验。

（一）实验内容

（1）燃料电池作用机理模拟

燃料电池工作时，阳极的氢气在催化剂的作用下分解出氢离子和电子，氢离子通过质子交换膜到达阴极，电子则沿着外部电路到达阴极（正极）产生电流。而在阴极，空气中的氢气与氢离子、电子反应生成水。

（2）电池结构仿真模拟

燃料电池的反应物是氢气和氧气，唯一生成物是水，应用在汽车上作为动力源能有效减少其它燃油车造成的环境污染问题，也因此，氢燃料汽车被认为是真正环保的新能源汽车。

在实际使用时，通常将多片燃料电池串联起来组装成燃料电池堆，以提供较大的用电需求。

与传统燃油车上的发动机相同，燃料电池用作汽车动力源时，也需要相应的辅助系统，因此，燃料电池车上的燃料电池系统也称为燃料电池发动机，主要由燃料电池堆、空气供应系统、氢气供应系统、冷却系统、配电管理系统和控制器等组成。

（3）空气压缩机仿真模拟

空气压缩机是空气供应系统的核心组件，其作用是将燃料电池堆发电所需的空气压缩后输入电堆，在低流量时采用低压压缩，高流量时采用高压压缩，以提高效率。

（4）氢气循环泵仿真模拟

氢气循环泵是氢气供应系统核心组件，将未反应的氢气循环使用，提高了氢气的利用率。同时，也将生成的水进行循环，实现燃料电池系统的自增湿功能。系统还原氢气循环泵的结构，体验者可沉浸式体验。

（5）氢气喷射器仿真模拟

氢气喷射器是氢气供应系统核心组件，根据实际工况，供给燃料电池堆所需的氢气的量。系统还原氢气喷射器的结构，体验者可沉浸式体验。

（二）软件仿真培训系统规格：

1、数学模型：软件基于实时数字仿真平台，底层算法为系统中所有关键设备的工况模型及上述模型的相互集成。

2、虚拟现实HMI：氢能场景中具有高度逼真的三维设备模型，学生在该场景主要完成现场操作及其它辅助操作功能。

3、评分系统：对虚拟现实场景中的操作和测量数据进行实时评定，可导出、打印成绩。

4、教师站：设置软件的培训模式、授权管理、组织考试、统计成绩等。

5、培训模式：单机单角色，分组单角色。

6、模型控制：切换、暂停、停止、运行培训项目等。

7、系列软件包括内容：通用教师站；通过局域网连接可安装的多台学员操作站。

8、配备使用说明书、备件、其它相关资料。

9、安装、培训：现场调试，现场培训该软件的使用方法及维护。

▲10、现场演示所投产品生成厂家提供一个网络平台登入站点，软件可通过网络平台，真正实现资源共享。师生可随时随地登录网络平台进行课程预台:

①在空场景中导入三维模型，支持常见的三维模型格式，如fbx。

②编辑模块的属性，增加和删除变量；编辑模块的输入输出，增加输入端口和输出端口

③编写模块的运算逻辑，即运行期函数

④可自动编译生成模块的算法文件（.exe可执行文件）

2、氢能电站

在虚拟软件中，在给定的约束条件下，针对给定条件进行能源需求分析，并对包含制氢、储氢、电池发电及电气控制系统在内的一体化氢能发电系统进行设计，系统能够运行并给出设计的验证结果，提出改进意见。可以通过模拟交换膜燃料电池发电系统运行，了解燃料电池发电原理和发电过程中的能量转化过程。通过燃料电池特性综合实验，测量燃料电池输出特性，研究氢氧燃料电池极化曲线和电池输出功率和放电电流、燃料浓度关系曲线(极化曲线一般就是电流和功率(Y 轴)、电压(x)的曲线。一般不控制浓度，控制氢/氧流量、背压、稳定、湿度)。可进行以下虚拟仿真实验：

（1）氢能电站认知实验

（2）氢能电站设计

（3）氢燃料电池发电原理实验

（4）氢燃料电池特性综合实验

●（5）电解水制氢实验

（二）软件仿真培训系统规格：

1、数学模型：软件基于实时数字仿真平台，底层算法为系统中所有关键设备的工况模型及上述模型的相互集成。

2、虚拟现实HMI：氢能场景中具有高度逼真的三维设备模型，学生在该场景主要完成现场操作及其它辅助操作功能。

3、评分系统：对虚拟现实场景中的操作和测量数据进行实时评定，可导出、打印成绩。

4、教师站：设置软件的培训模式、授权管理、组织考试、统计成绩等。

5、培训模式：单机单角色，分组单角色。

6、模型控制：切换、暂停、停止、运行培训项目等。

7、系列软件包括内容：通用教师站；通过局域网连接可安装的多台学员操作站。

8、配备使用说明书、备件、其它相关资料。

9、安装、培训：现场调试，现场培训该软件的使用方法及维护。

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电力系统仿真（燃料电池汽车3D虚拟仿真软件)

利用虚拟现实技术，建立了包括燃料电池在汽车上的应用，主要学些燃料电池的应用原理，让学生明白其中的燃料电池汽车结构。

（一）实验内容

（1）驱动电机系统结构与原理

①驱动电机系统的结构展示，播放爆炸动画，可选择零部件，零部件高亮显示，拿起零部件进行零部件。包括：电机端护罩、控制器端、定子、电机轴、前端轴承、减速器等。

②驱动电机系统运行原理，动态演示驱动电机的运行原理，配合文字语音说明，让学生更快速掌握知识。原理：驱动电机通过UVW三相高压电缆与电机控制器做电器连接，通过输出周与减速器做机械连接，将电能转化为机械能，驱动车辆行驶，同时依靠内置的旋转变压器和温度传感器，采集自身的工作信息，通过低压线束传送给驱动电机控制器。

（2）辅助乘车保护系统结构与原理

①辅助乘员保护系统结构展示，播放爆炸动画，可选择零部件，零部件高亮显示，拿起零部件进行零部件。包括：方向盘、右侧安全气帘、左侧安全气帘。

②辅助乘员保护系统运行原理，动态演示保护系统的运行原理，配合文字语音说明，让学生更快速掌握知识。原理：当汽车在行驶过程中发生碰撞事故时，首先由安全气囊传感器接受撞击信号，只要达到规定的强度，传感器即产生动作并向电子控制器发出信号。电子控制器接受到信号后，与其原存储信号进行比较，如果达到气囊展开条件，则由驱动电路向气囊组件中的气体发生器送去起动信号。气体发生器接到信号后引燃气体发生剂，产生大量气体,经过滤并冷却后进入气囊，使气囊在极短的时间内突破衬垫迅速展开,在驾驶员或乘员的前部形成弹性气垫，并及时泄漏、收缩，吸收冲击能量，从而有效地保护人体头部和胸部，使之免于伤害或减轻伤害程度。

▲③现场演示应急防护救护培训功能，至少需包含化学烧伤及处理、A级防护服的穿脱讲解、口罩的适配性选择讲解、AED(自动体外除颤器）救护方法、触电后急救措施、心肺复苏法等应急救护培训内容，并能以flash视频的方式进行，要求flash风格统一，每个flash都带有同一个标志性人物进行引导。

▲④现场演示防护用品使用培训功能，至少需包含灭火器、灭火毯、消防栓、正压式空气呼吸器等防护用品的使用培训，并能以flash视频的方式进行，要求flash风格统一，每个flash都带有同一个标志性人物进行引导。

（3）整车电器系统结构

整车电器系统结构展示，播放爆炸动画，可选择零部件，零部件高亮显示，拿起零部件进行零部件。包括：左前门控制器总成盖。

（4）冷却系统

包括副水箱总成、散热器总成、电子风扇总成、燃料电池水泵带支架总成等。

（二）软件仿真培训系统规格：

1、数学模型：软件基于实时数字仿真平台，底层算法为系统中所有关键设备的工况模型及上述模型的相互集成。

2、虚拟现实HMI：虚拟场景中具有高度逼真的三维设备模型，学生在该场景主要完成现场操作及其它辅助操作功能。

3、评分系统：对虚拟现实场景中的操作和测量数据进行实时评定，可导出、打印成绩。

4、教师站：设置软件的培训模式、授权管理、组织考试、统计成绩等。

5、培训模式：单机单角色，分组单角色。

6、模型控制：切换、暂停、停止、运行培训项目等。

7、系列软件包括内容：通用教师站；通过局域网连接可安装的多台学员操作站。

8、配备使用说明书、备件、其它相关资料。

9、安装、培训：现场调试，现场培训该软件的使用方法及维护。

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大屏

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电力系统仿真（储能电池综合设计3D虚拟仿真软件）

软件建立完整的3D场景，以真实储能电站中的预制舱组成为仿真对象，分别建立了完整储能电池簇和预制舱设计，让学生了解储能电池簇和预制舱技术特点、接线方式以及制作工艺，了解储能电池簇和预制舱设计方法，包括所有设备和系统之间的物理关系、重要设备的模拟操作。

（一）软件内容

锂离子电池的“超级大电池”一般采用预制仓方式，一个电站由若干电池预制仓组成。一个电池预制仓采用标准集装箱进行安装，其中包含若干电池簇。若干个单体电池采用串并联的方式组织一个电池模组，多个电池模组组成一个电池簇。所以一个“超级大电池”是由若干个单体电池组成的储能系统。

（1）电池簇的电连接设计

（2）预制舱的结构设计

（3）多个预制舱连接

●（4）电气设计选型

（5）电池储能系统设备集成安装与检验

软件设计内容：

1、电池仓：电池仓主要包括电池模组、电池架、电池管理系统(BMS)控制柜、七氟*烷灭火柜、进行温度控制的空调、烟感、照明、监控摄像头等。

2、设备仓：设备仓主要包括变流器(PCS)和能量管理系统(EMS)控制柜。

3、电芯排布需要根据电芯规格特点和电气要求进行设计。如果单个模组电压超过60V，绝缘等级提高并且需要额外警示标示。

4、电池模组排布，软件制作需要铜排串联排布于电池箱，并设计出散热。

▲5、现场演示在压缩空气储能电站的储能过程和释能过程，使用俯视视角展示冷热油和压缩空气两种介质在管道中的流动效果，管道须为透明，冷热油和空气具有鲜明对比。

（二）软件仿真培训系统规格：

1、数学模型：软件基于实时数字仿真平台，底层算法为系统中所有关键设备的工况模型及上述模型的相互集成。

2、虚拟现实HMI：电池储能场景中具有高度逼真的三维设备模型，学生在该场景主要完成现场操作及其它辅助操作功能。

3、评分系统：对虚拟现实场景中的操作和测量数据进行实时评定，可导出、打印成绩。

4、教师站：设置软件的培训模式、授权管理、组织考试、统计成绩等。

5、培训模式：单机单角色，分组单角色。

6、模型控制：切换、暂停、停止、运行培训项目等。

7、系列软件包括内容：通用教师站；通过局域网连接可安装的多台学员操作站。

8、配备使用说明书、备件、其它相关资料。

9、安装、培训：现场调试，现场培训该软件的使用方法及维护。

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电力系统仿真（储能电站3D虚拟仿真软件）

基于动态过程仿真软件运行平台开发，利用虚拟现实技术，以3D形式模拟储能电站厂区布局，学生可在场景中漫游，了解并网方式，模拟设计电站容量与功率，并观察产生的不同效果，深刻理解储能电站在电网中发挥的作用，为用户提供直观的、交互式的体验。集“教-学-练-考”于一身，方便老师教学。

#1、提供储能电站虚拟仿真软件著作权证书。

（一）实验内容

1.多种储能方式学台，底层算法为系统中所有关键设备的工况模型及上述模型的相互集成。

2、虚拟现实HMI：光伏电池和组件场景中具有高度逼真的三维设备模型，学生在该场景主要完成现场操作及其它辅助操作功能。

3、评分系统：对虚拟现实场景中的操作和测量数据进行实时评定，可导出、打印成绩。

4、教师站：设置软件的培训模式、授权管理、组织考试、统计成绩等。

5、培训模式：单机单角色，分组单角色。

6、模型控制：切换、暂停、停止、运行培训项目等。

7、系列软件包括内容：通用教师站；通过局域网连接可安装的多台学员操作站。

8、配备使用说明书、备件、其它相关资料。

9、安装、培训：现场调试，现场培训该软件的使用方法及维护。

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电力系统仿真（光伏组件生产3D虚拟仿真软件）

利用虚拟现实技术，以3D形式模拟光伏组件生产实训场景，完整还原光伏组件生产流程，主要包括光伏电池片测试选择、焊接电池、材料的裁切、组件的铺设、组件的层压、装框、产品测试等环节。

#1、提供太阳能电池器件仿真软件著作权证书。

（一）软件内容

该模块模拟了真实光伏组件的生产过程，相关设备和生产工艺流程均参照真实生产过程制作，设备和工具均允许模拟真实操作过程进行操作，让学生身临其境的了解和学台，底层算法为系统中所有关键设备的工况模型及上述模型的相互集成。

2、虚拟现实HMI：光伏电池和组件场景中具有高度逼真的三维设备模型，学生在该场景主要完成现场操作及其它辅助操作功能。

3、评分系统：对虚拟现实场景中的操作和测量数据进行实时评定，可导出、打印成绩。

4、教师站：设置软件的培训模式、授权管理、组织考试、统计成绩等。

5、培训模式：单机单角色，分组单角色。

6、模型控制：切换、暂停、停止、运行培训项目等。

7、系列软件包括内容：通用教师站；通过局域网连接可安装的多台学员操作站。

8、配备使用说明书、备件、其它相关资料。

9、安装、培训：现场调试，现场培训该软件的使用方法及维护。

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电力系统仿真（光伏电站设计3D虚拟仿真软件）

基于动态过程仿真软件运行平台开发，利用虚拟现实技术，以3D形式模拟光伏电站厂区设计，学生可在场景中漫游，模拟设计电站容量与功率，并观察产生的设计效果，深刻理解光伏电站设备选型，为用户提供直观的、交互式的体验。集“教-学-练-考”于一身，方便老师教学。

（一）软件内容

决定光伏发电系统配置和连接方式，每一组光伏电池组件的电流和电压太阳电池进行适当的串、并联，组成相应电压等级的光伏发电系统；

一个完善的太阳电池发电系统需要考虑很多因素，进行各种设计，最主要的是根据使用要求，决定太阳电池方阵和蓄电池规模，以满足正常工作的需求；光伏发电系统总的设计原则是在保证满足负载用电需要的前提下，确定最少的太阳电池组件，以尽量减少投资，即同时考虑可靠性及经济性。

通过负载用电量的计算，太阳能电池方阵面辐射量的计算，太阳能电池、蓄电池用量的计算和二者之间相互匹配的优化设计，太阳能电池方阵安装倾角的计算等，可以进行负载的选型及必要的设计，太阳能电池和蓄电池的选型，太阳能电池支架的设计，逆变器的选型和设计等。根据太阳电池方阵的电流电压及功率，参照生产厂家提供的太阳电池组件的性能参数，选取合适的型号即可，根据安装面积和规格尺寸排列组合安装光伏组件阵列。据电池组件或方阵的电流、电压、总功率及蓄电池组容量等参数，参照电池组件和蓄电池生产厂家提供的规格尺寸和技术参数，结合电池组件(方阵)设置安装位置的实际情况，就可以确定构成方阵所需电池组件的规格尺寸和构成蓄电池组的容量及串联、并联块数。

主要内容：

（1）光伏电站3D设计

（2）负载的选型的设计

（3）太阳能电池和蓄电池的选型

（4）太阳能电池支架的设计

（5）逆变器的选型和设计

（6）控制、测量系统的选型和设计

（7）电池组件或方阵容量设计

（8）蓄电池的容量设计

（二）软件仿真培训系统规格：

1、数学模型：软件基于实时数字仿真平台，底层算法为系统中所有关键设备的工况模型及上述模型的相互集成。

2、虚拟现实HMI：光伏电池和组件场景中具有高度逼真的三维设备模型，学生在该场景主要完成现场操作及其它辅助操作功能。

3、评分系统：对虚拟现实场景中的操作和测量数据进行实时评定，可导出、打印成绩。

4、教师站：设置软件的培训模式、授权管理、组织考试、统计成绩等。

5、培训模式：单机单角色，分组单角色。

6、模型控制：切换、暂停、停止、运行培训项目等。

7、系列软件包括内容：通用教师站；通过局域网连接可安装的多台学员操作站。

8、配备使用说明书、备件、其它相关资料。

9、安装、培训：现场调试，现场培训该软件的使用方法及维护。

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电力系统仿真（风力发电3D虚拟仿真软件）

基于动态过程仿真软件运行平台开发，利用虚拟现实技术，以3D形式模拟风力发电机组场景，包含风机场景、升压站场景、主控室场景，为用户提供360度、全方位的感官体验，通过光影等辅助效果提供立体感受，真正使用户实现身临其境的学台，底层算法为系统中所有关键设备的工况模型及上述模型的相互集成。

2、虚拟现实HMI：风力发电场景中具有高度逼真的三维设备模型，学生在该场景主要完成现场操作及其它辅助操作功能。

3、评分系统：对虚拟现实场景中的操作和测量数据进行实时评定，可导出、打印成绩。

4、教师站：设置软件的培训模式、授权管理、组织考试、统计成绩等。

5、培训模式：单机单角色，分组单角色。

6、模型控制：切换、暂停、停止、运行培训项目等。

7、系列软件包括内容：通用教师站；通过局域网连接可安装的多台学员操作站。

8、配备使用说明书、备件、其它相关资料。

9、安装、培训：现场调试，现场培训该软件的使用方法及维护。

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电力系统仿真（智能微电网3D虚拟仿真软件）

智能微电网储能设计及运行虚拟仿真系统软件以典型微电网场景为仿真对象，建立了完整的微电网场景，让学生了解微电网的运作流程、专业组成和工作原理，学衡；

可实现给定约束条件下，负荷数据约束、风、光资源约束、功率平衡约束、储能容量约束、潮流约束，实现多种优化目标，如投资成本最小化、能耗最小化等，完成微电网主接线图设计，完成各种分布式电源、储能设备组数与容量的配置，并安装光伏、风机、储能、柴发设备、屏柜、逆变器等设备。

可实现下列实验：

①独立型/并网型微电网规划

②微电网功率与能量平衡

③微电网投资成本计算

▲④现场演示综合能源微网中的并离网控制分析实验，实验的页面具有综合能源的单线图，填写离网时的储能功率，选择并网时储能系统控制和离网时储能系统控制，然后进行控制算法运行仿真，仿真结果为PCC点电压波形、光伏发电系统功率波形以及储能功率波形，而且波形局部可调节。

(2)分布式电源（风机、光伏）控制原理实验

通过动画、FLASH、动态图文等充分展示，风电发电控制系统、光伏发电控制系统的运行方式、控制原理以及最大功率点追踪原理。同时利用后台数学模型，建立风力发电、光伏发电仿真功率输出模型，支持设定光伏阵列或风机主要运行参数，生成不同参数条件下的光伏或风机输出特性曲线。

可实现以下实验：

①光伏、风机恒功率控制原理；

②光伏、风机电压频率控制原理;

③光伏、风机最大功率追踪控制原理;

④光伏、风机虚拟同步控制原理

▲⑤现场演示综合能源微网中的MPPT控制方法分析实验，实验的页面具有综合能源的单线图，可选择晴天或阴天，可选择恒功率控制法和观察扰动法，生成PCC点电压波形、光伏发电系统功率波形以及光伏发电系统电压波形等，而且波形局部可调节。

（3）微电网运行与故障分析实验

软件中模拟故障的发生，可微网内多点的三相电压电流波形，分析判断故障点发生的位置。

●（4）微网经济性运行实验

虚拟仿真系统中给出微网24h内电负荷曲线、购电价格曲线、售电价格曲线，光伏出力曲线，风机出力曲线，通过调节24h内的储能电池组的充放电功率，满足最佳经济性要求。

▲（5）现场演示变压器拆装，不少于30个零部件。

（二）软件仿真培训系统规格：

1、数学模型：软件基于实时数字仿真平台，底层算法为系统中所有关键设备的工况模型及上述模型的相互集成。

2、虚拟现实HMI：微电网场景中具有高度逼真的三维设备模型，学生在该场景主要完成现场操作及其它辅助操作功能。

3、评分系统：对虚拟现实场景中的操作和测量数据进行实时评定，可导出、打印成绩。

4、教师站：设置软件的培训模式、授权管理、组织考试、统计成绩等。

5、培训模式：单机单角色，分组单角色。

6、模型控制：切换、暂停、停止、运行培训项目等。

7、系列软件包括内容：通用教师站；通过局域网连接可安装的多台学员操作站。

8、配备使用说明书、备件、其它相关资料。

9、安装、培训：现场调试，现场培训该软件的使用方法及维护。

#10.具有应用认知考核类虚拟仿真软件著作权证书。

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电力系统仿真（氢燃料电池3D虚拟仿真实验)

利用虚拟现实技术，建立了氢燃料电池实验场景，针对氢燃料电池的结构、原理进行仿真，最终形成了氢燃料电池3D虚拟仿真实验。

（一）实验内容

（1）燃料电池作用机理模拟

燃料电池工作时，阳极的氢气在催化剂的作用下分解出氢离子和电子，氢离子通过质子交换膜到达阴极，电子则沿着外部电路到达阴极（正极）产生电流。而在阴极，空气中的氢气与氢离子、电子反应生成水。

（2）电池结构仿真模拟

燃料电池的反应物是氢气和氧气，唯一生成物是水，应用在汽车上作为动力源能有效减少其它燃油车造成的环境污染问题，也因此，氢燃料汽车被认为是真正环保的新能源汽车。

在实际使用时，通常将多片燃料电池串联起来组装成燃料电池堆，以提供较大的用电需求。

与传统燃油车上的发动机相同，燃料电池用作汽车动力源时，也需要相应的辅助系统，因此，燃料电池车上的燃料电池系统也称为燃料电池发动机，主要由燃料电池堆、空气供应系统、氢气供应系统、冷却系统、配电管理系统和控制器等组成。

（3）空气压缩机仿真模拟

空气压缩机是空气供应系统的核心组件，其作用是将燃料电池堆发电所需的空气压缩后输入电堆，在低流量时采用低压压缩，高流量时采用高压压缩，以提高效率。

（4）氢气循环泵仿真模拟

氢气循环泵是氢气供应系统核心组件，将未反应的氢气循环使用，提高了氢气的利用率。同时，也将生成的水进行循环，实现燃料电池系统的自增湿功能。系统还原氢气循环泵的结构，体验者可沉浸式体验。

（5）氢气喷射器仿真模拟

氢气喷射器是氢气供应系统核心组件，根据实际工况，供给燃料电池堆所需的氢气的量。系统还原氢气喷射器的结构，体验者可沉浸式体验。

（二）软件仿真培训系统规格：

1、数学模型：软件基于实时数字仿真平台，底层算法为系统中所有关键设备的工况模型及上述模型的相互集成。

2、虚拟现实HMI：氢能场景中具有高度逼真的三维设备模型，学生在该场景主要完成现场操作及其它辅助操作功能。

3、评分系统：对虚拟现实场景中的操作和测量数据进行实时评定，可导出、打印成绩。

4、教师站：设置软件的培训模式、授权管理、组织考试、统计成绩等。

5、培训模式：单机单角色，分组单角色。

6、模型控制：切换、暂停、停止、运行培训项目等。

7、系列软件包括内容：通用教师站；通过局域网连接可安装的多台学员操作站。

8、配备使用说明书、备件、其它相关资料。

9、安装、培训：现场调试，现场培训该软件的使用方法及维护。

▲10、现场演示所投产品生成厂家提供一个网络平台登入站点，软件可通过网络平台，真正实现资源共享。师生可随时随地登录网络平台进行课程预台:

①在空场景中导入三维模型，支持常见的三维模型格式，如fbx。

②编辑模块的属性，增加和删除变量；编辑模块的输入输出，增加输入端口和输出端口

③编写模块的运算逻辑，即运行期函数

④可自动编译生成模块的算法文件（.exe可执行文件）

2、氢能电站

在虚拟软件中，在给定的约束条件下，针对给定条件进行能源需求分析，并对包含制氢、储氢、电池发电及电气控制系统在内的一体化氢能发电系统进行设计，系统能够运行并给出设计的验证结果，提出改进意见。可以通过模拟交换膜燃料电池发电系统运行，了解燃料电池发电原理和发电过程中的能量转化过程。通过燃料电池特性综合实验，测量燃料电池输出特性，研究氢氧燃料电池极化曲线和电池输出功率和放电电流、燃料浓度关系曲线(极化曲线一般就是电流和功率(Y 轴)、电压(x)的曲线。一般不控制浓度，控制氢/氧流量、背压、稳定、湿度)。可进行以下虚拟仿真实验：

（1）氢能电站认知实验

（2）氢能电站设计

（3）氢燃料电池发电原理实验

（4）氢燃料电池特性综合实验

●（5）电解水制氢实验

（二）软件仿真培训系统规格：

1、数学模型：软件基于实时数字仿真平台，底层算法为系统中所有关键设备的工况模型及上述模型的相互集成。

2、虚拟现实HMI：氢能场景中具有高度逼真的三维设备模型，学生在该场景主要完成现场操作及其它辅助操作功能。

3、评分系统：对虚拟现实场景中的操作和测量数据进行实时评定，可导出、打印成绩。

4、教师站：设置软件的培训模式、授权管理、组织考试、统计成绩等。

5、培训模式：单机单角色，分组单角色。

6、模型控制：切换、暂停、停止、运行培训项目等。

7、系列软件包括内容：通用教师站；通过局域网连接可安装的多台学员操作站。

8、配备使用说明书、备件、其它相关资料。

9、安装、培训：现场调试，现场培训该软件的使用方法及维护。

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电力系统仿真（燃料电池汽车3D虚拟仿真软件)

利用虚拟现实技术，建立了包括燃料电池在汽车上的应用，主要学些燃料电池的应用原理，让学生明白其中的燃料电池汽车结构。

（一）实验内容

（1）驱动电机系统结构与原理

①驱动电机系统的结构展示，播放爆炸动画，可选择零部件，零部件高亮显示，拿起零部件进行零部件。包括：电机端护罩、控制器端、定子、电机轴、前端轴承、减速器等。

②驱动电机系统运行原理，动态演示驱动电机的运行原理，配合文字语音说明，让学生更快速掌握知识。原理：驱动电机通过UVW三相高压电缆与电机控制器做电器连接，通过输出周与减速器做机械连接，将电能转化为机械能，驱动车辆行驶，同时依靠内置的旋转变压器和温度传感器，采集自身的工作信息，通过低压线束传送给驱动电机控制器。

（2）辅助乘车保护系统结构与原理

①辅助乘员保护系统结构展示，播放爆炸动画，可选择零部件，零部件高亮显示，拿起零部件进行零部件。包括：方向盘、右侧安全气帘、左侧安全气帘。

②辅助乘员保护系统运行原理，动态演示保护系统的运行原理，配合文字语音说明，让学生更快速掌握知识。原理：当汽车在行驶过程中发生碰撞事故时，首先由安全气囊传感器接受撞击信号，只要达到规定的强度，传感器即产生动作并向电子控制器发出信号。电子控制器接受到信号后，与其原存储信号进行比较，如果达到气囊展开条件，则由驱动电路向气囊组件中的气体发生器送去起动信号。气体发生器接到信号后引燃气体发生剂，产生大量气体,经过滤并冷却后进入气囊，使气囊在极短的时间内突破衬垫迅速展开,在驾驶员或乘员的前部形成弹性气垫，并及时泄漏、收缩，吸收冲击能量，从而有效地保护人体头部和胸部，使之免于伤害或减轻伤害程度。

▲③现场演示应急防护救护培训功能，至少需包含化学烧伤及处理、A级防护服的穿脱讲解、口罩的适配性选择讲解、AED(自动体外除颤器）救护方法、触电后急救措施、心肺复苏法等应急救护培训内容，并能以flash视频的方式进行，要求flash风格统一，每个flash都带有同一个标志性人物进行引导。

▲④现场演示防护用品使用培训功能，至少需包含灭火器、灭火毯、消防栓、正压式空气呼吸器等防护用品的使用培训，并能以flash视频的方式进行，要求flash风格统一，每个flash都带有同一个标志性人物进行引导。

（3）整车电器系统结构

整车电器系统结构展示，播放爆炸动画，可选择零部件，零部件高亮显示，拿起零部件进行零部件。包括：左前门控制器总成盖。

（4）冷却系统

包括副水箱总成、散热器总成、电子风扇总成、燃料电池水泵带支架总成等。

（二）软件仿真培训系统规格：

1、数学模型：软件基于实时数字仿真平台，底层算法为系统中所有关键设备的工况模型及上述模型的相互集成。

2、虚拟现实HMI：虚拟场景中具有高度逼真的三维设备模型，学生在该场景主要完成现场操作及其它辅助操作功能。

3、评分系统：对虚拟现实场景中的操作和测量数据进行实时评定，可导出、打印成绩。

4、教师站：设置软件的培训模式、授权管理、组织考试、统计成绩等。

5、培训模式：单机单角色，分组单角色。

6、模型控制：切换、暂停、停止、运行培训项目等。

7、系列软件包括内容：通用教师站；通过局域网连接可安装的多台学员操作站。

8、配备使用说明书、备件、其它相关资料。

9、安装、培训：现场调试，现场培训该软件的使用方法及维护。

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