為順應全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢，培養(yǎng)具有全球能源觀、全球環(huán)境觀、綜合能源意識的復合型人才，以東北亞地區(qū)為研究對象，建設跨國能源互聯(lián)網(wǎng)虛擬仿真平臺。該平臺立足于山東大學“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”新工科特色班，面向國內(nèi)外電氣工程、能源互聯(lián)網(wǎng)等相關專業(yè)學生，涉及“全球能源互聯(lián)網(wǎng)概論”“電力經(jīng)濟基礎”“能源科學導論”等課程知識，開發(fā)中英文版本，將虛擬仿真實驗與理論課程深度融合，突破時間與空間限制，打破課堂與實踐壁壘，拓展實驗深度與廣度，便于學生自主學習、探究式學習和移動學習，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

一、平臺特色

（1）響應國家“一帶一路”戰(zhàn)略，提升國際化電力能源人才培養(yǎng)質(zhì)量

平臺依據(jù)全球能源互聯(lián)網(wǎng)合作發(fā)展組織“一帶一路”能源互聯(lián)發(fā)展規(guī)劃（圖1），選取“一帶一路”起點東北亞地區(qū)為示范性研究對象，依托于山東大學“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”新工科特色班的人才培養(yǎng)體系，將虛擬仿真軟件應用到跨國能源互聯(lián)網(wǎng)的實踐教學當中。通過設置東北亞能源互聯(lián)網(wǎng)認知、網(wǎng)架搭建、電力平衡和綜合能源平衡多個實驗環(huán)節(jié)，使學生在虛擬實踐過程中培養(yǎng)全球能源意識，提升學生創(chuàng)新能力、實踐能力，增強其思考、解決跨國能源問題的能力，為未來跨國能源互聯(lián)互通培育具有能源安全意識和國際視野的新型人才。

圖1“一帶一路”地區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)建設規(guī)劃

（2）填補跨國能源互聯(lián)實驗教學空白，中英雙語版本滿足國內(nèi)外人才培養(yǎng)需求

全球能源互聯(lián)網(wǎng)存在能源傳輸路徑復雜、多種能源并濟、綜合能源理論相對抽象等特點，教學內(nèi)容難度相對較大。由此，亟需通過實驗教學手段，提升學生對于知識的直觀理解。然而，由于跨國能源互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模龐大、跨度很廣，難以通過實物仿真的手段進行實驗。為此，開發(fā)數(shù)據(jù)實時傳輸、后臺真實存儲的東北亞能源互聯(lián)網(wǎng)虛擬仿真平臺，填補跨國能源互聯(lián)網(wǎng)實驗教學的空白，開發(fā)中英文雙語版本（圖2），適應國內(nèi)外相關人才的培養(yǎng)需求，提升學生對于跨國能源互聯(lián)的直觀理解。

圖2 中英文雙語版本實驗項目

（3）促進多學科交叉，有利于復合型人才的培養(yǎng)

我國作為全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設的引領者，亟需大量既懂能源系統(tǒng)專業(yè)知識，又了解各國人文、地理、經(jīng)濟、法律背景的復合型人才。在本平臺以東北亞能源互聯(lián)網(wǎng)為背景的實驗中，包含能源系統(tǒng)規(guī)劃、能源系統(tǒng)運行、資源稟賦分析、能源經(jīng)濟分析等多方面的考核內(nèi)容，融合電力、能源、控制、運籌、經(jīng)濟等多學科知識（圖3），契合新工科人才培養(yǎng)的理念，有利于培養(yǎng)學生在能源、經(jīng)濟以及政治等領域的交叉思考能力，從實驗教學層面促進多學科的深度交叉發(fā)展，有利于培養(yǎng)符合國家、企業(yè)亟需的復合型電力能源人才。

圖3復合型人才培養(yǎng)需求

二、實驗項目

（1）全球能源互聯(lián)網(wǎng)認知：通過對全球能源互聯(lián)網(wǎng)遠景規(guī)劃的全方位介紹，讓學生了解全球各地區(qū)的能源特性、樹立全球能源意識；通過對風光電廠、火電廠、水電廠等多類型能源供應場景的3D建模，采用情景再現(xiàn)的教學方式，幫助學生了解主要能源供應、轉(zhuǎn)換場景的真實運行狀態(tài)，激發(fā)學生的學習興趣（圖4）。

圖4全球能源互聯(lián)網(wǎng)認知界面

（2）東北亞能源互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡架構搭建：通過東北亞能源互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡架構搭建仿真實驗，使學生了解東北亞各國的資源稟賦，了解各國不同能源的產(chǎn)需結構，掌握合理規(guī)劃能源傳輸網(wǎng)絡的原理與方法，明確東北亞能源互聯(lián)網(wǎng)的結構特征，形成一定的全球能源配置觀念，通過啟發(fā)式、探究式等多種教學方法，由學生自主設置網(wǎng)絡拓撲與容量，增強學生對于跨國能源互聯(lián)的理解（圖5）。

圖5網(wǎng)絡架構搭建界面

（3）東北亞能源互聯(lián)網(wǎng)實時功率平衡仿真：通過東北亞能源互聯(lián)網(wǎng)實時功率平衡仿真實驗（電力平衡為主），使學生了解電力負荷的時區(qū)差異性、清潔能源電源的波動性，及其對電功率平衡的影響，探究電力互聯(lián)的特征與作用，形成正確認識和把握電力平衡規(guī)律的能力,探究式教學方式允許學生自主設置電力負荷形式與功率平衡方式，發(fā)揮學生的學習主動性（圖6）。

圖6實時功率平衡仿真界面

（4）東北亞多能源能量平衡仿真：通過多能源能量平衡仿真實驗，了解各地區(qū)能源需求的差異性，理解能源之間的相互轉(zhuǎn)化關系及其重要意義，熟悉環(huán)境、經(jīng)濟等因素與能量平衡的相關性，掌握能源互聯(lián)網(wǎng)能量平衡的分析方法。實驗中，學生可以探究各國不同能源轉(zhuǎn)換比例下的能量消費模式，及相應的多能源互聯(lián)系統(tǒng)能量平衡方式，主動探索與理解能源替代的意義與作用（圖7）。

圖7多能源能量平衡仿真界面

三、平臺鏈接

平臺訪問鏈接：http://pseo.sdu.edu.cn/#/EnergyInternet