“电力电子技术”作为电气工程专业、自动化专业必修的专业基础课程，其实验教学具有极强的应用性和综合性。随着新能源时代到来，大量分布式发电、电动汽车及储能设备接入电网，各类“源网荷储”设备间交互作用愈发复杂多变。为适应这一趋势，我校电气与电子工程学院实验教学中心大胆创新，打造了新能源特色的光储综合实践平台，助力学生学以致用，践行工程创新，跨越从“知道”到“做到”的鸿沟。该成果获2024年华中科技大学第十三届实验技术成果一等奖。
实践平台按“工程场景实物化、复杂系统虚拟化、设计研发实体化”思想，融合虚实结合技术，建设了从认知、综合到探究的递进式平台架构。
（1）光伏发电并网认知平台，强化工程认知实践
针对大一学生专业认知体验不足问题，平台引入实际工程产品和工业设计软件，构建了一套可组装拆卸的光伏并网发电认知平台。学生用专业软件录入社会调研中获取的用户需求、气象环境数据，完成光伏电站的选址、选型、布局、容量配置和成本效益核算等方案设计，合作组装实际搭建一个小型光伏电站并实现并网运行，在亲身实践中体验新能源工程项目全周期全过程，大大激发学生专业自信和学习志趣。
图1 光伏并网认知平台实物图
（2）微网能量变换与管理虚拟仿真平台，塑造系统工程观
为解决电力系统实验成本高、操作安全性和复杂系统难以直观理解等问题，平台引入数字三维建模技术对光伏组件、风力发电、储能和建筑负荷等单元集成建模，开发了微电网集成能量变换与管理虚拟仿真平台。学生在虚拟实验环境中，完成设备特性测试、电能转换到容量配置、能量管理、组网运行等操作，综合考虑不同场景下经济、环境和社会等诸多约束因素，有助于理解新能源复杂系统结构和运行状态，为其后续专业学习奠定基础。
图2 微网能量变换与管理虚拟仿真实验平台界面
（3）光储一体能量变换与控制实训平台，提升实践创新能力
为适应新能源工程应用中异构电源多端口多级组合等复杂变换，平台提炼电力电子基本变换核心功能，打造可复用的标准化功能模块，配合双向可编程直流电源、交流电源和电子负载等设备及软件，构成多端口、多级电路组合的“源网荷储”综合实训平台，降低开发成本，提升实验项目研发效率，保障实验内容不断与时俱进。学生可通过组合不同模块，快速设计迭代实验方案，完成开关电源样机自制研发任务，在真枪实战的研发中提升发现问题和解决问题的实践创新能力。
图3 支持快速迭代开发的实验装置模块化设计
图4 光储一体能量变换与控制实训平台
结语
项目紧密结合新能源发展需求，贴合复杂工程应用，具有“社会化、综合化、研究化”特色，对学生个性化发展、工程素养和创新精神养成具有重要意义，是对新工科背景下电气专业实践教学升级转型路径的有益探索。
让我们携手共进，继续探索电力电子技术教学革新，为我国新能源发展培养更多拔尖创新人才！
供稿单位：电气与电子工程学院
撰稿人：张蓉
审核：杨勇
