近年来，以光伏与风力发电为代表的可再生能源得到迅猛发展。微电网作为实现分布式电源灵活、高效应用的关键技术，已成为电气工程专业的前沿领域。然而，传统微电网实验教学面临诸多挑战：设备电压等级高、操作安全风险大；设备数量有限、无法满足大批学生同时实操；建设周期长、占地面积大、投入成本高；建成后设备类型固定，无法进行设计类与故障类实验。

针对上述痛点，我们自主开发了“微电网设计运行及典型故障处理虚拟仿真软件”。该项目依托校园微电网工程，通过沉浸式3D人机交互技术，构建了与实际微电网高度一致的虚拟场景。光伏、风机、储能、逆变器、控制室、配电室等设备的外观、功能、特性均与实际装置一致。学生可在虚拟环境中自主搭建微电网、选择控制策略、配置电源与负荷容量，加深对新能源微电网基础理论的体会，锻炼创新设计与创造能力。

一、软件介绍

本软件仿真模拟了完整的并网型微电网系统，下设“基础实验”“微网设计及运行”“故障仿真”三个教学模块。

学生通过由浅入深的三个实验层次，先掌握光伏、风机、储能的基本原理和运行特性，再开展微电网容量配置、策略制定与能量管理，最后置身故障场景进行分析与处理，从而对微电网规划设计、能量管理、运行控制及典型故障形成全面深入的理解。

二、实验内容

1、基础实验

通过调节光照强度、风速及负载等参数，依次完成光伏伏安特性与MPPT控制、风机功率特性与MPPT控制、储能充放电及SOC/SOH等实验，掌握各类分布式电源的基本原理与动态特性。

2、微网设计及运行

自主配置光伏、风机、储能的容量并进行最多三次方案迭代优化，选择典型场景设定储能充放电策略，观察功率曲线并对比能耗与节省电费，培养技术可行性与经济最优的综合决策能力。

3、故障仿真

模拟主网失电倒闸与离网切换、光伏绝缘故障逐路排查、蓄电池故障检测更换、汇流箱红外热像仪测温等典型故障处理流程，系统根据操作正确性自动评分并生成实验报告。

三、支撑课程

本产品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、新能源科学与工程、分布式发电与微电网技术及其相关专业领域，可匹配智能电网综合实验、分布式发电技术、智能微电网技术与应用等课程。