（1）专业与年级要求

 电气工程及自动化、测量与控制技术、能源与动力工程专业二年级以上本科生及研究生

（2）基本知识和能力要求

 学生应修完电路、电工理论等相关电工电路理论知识以及部分控制理论、信号采集与处理、电工电子等相关专业基础知识，掌握电路三元器件

（电阻、电容、电感）相关知识，理解并熟练使用示波器、万用表等常规测量仪器仪表。

一、实验教学情况

项目团队近5年一直承担《专业综合实践》、《电气工程专业课程设计》、《过程检测与仪表》课程的教学任务，上述课程培养计划均包括3个课时的干式空心电抗器匝间过电压绝缘检测虚拟仿真教学任务。

二、教学研究情况

团队主要成员近5年承担校、省级教改课题十多项，其中，与虚拟仿真申报项目密切相关的教改课题如下：

三、学术研究

3.1 标准编写

项目负责人担任全国多个标准化委员会委员，参与制定9项国家及行业标准

3.2 专利

项目团队主要成员近5年授权专利20余项，与虚拟仿真申报项目密切相关的代表性专利如下：

3.3 学术研究论文

项目团队主要成员近5年发表论文30余篇，与虚拟仿真申报项目密切相关的代表性论文如下：

3.4 指导学生竞赛与创新

团队成员积极引导学生参加省级、国家级比赛并获奖，同时指导多为学生参加大学生创新创业训练项目，具体信息如下：

1. 2021年全国大学生电子设计竞赛江苏省二等奖 指导教师

2. 2023年全国大学生电子设计竞赛江苏省二等奖 指导教师

3. 2023年第十八届全国大学生智能汽车竞赛华东赛区一等奖 指导老师

4. 2023年第十八届全国大学生智能汽车竞赛全国总决赛二等奖 指导老师

5. 2023年江苏省高校智能机器人创意大赛一等奖两项 指导教师

6. 第六届中国高校智能机器人创意大赛二等奖 指导教师

7. 2023年第九届全国大学生物理实验竞赛国赛一等奖 指导教师

8. 《非机动车智能立体车位的研制》江苏省大学生创新创业训练计划项目 指导教师

9. 《基于PLC和触摸屏的智能立体车库》江苏省大学生创新创业训练计划项目 指导教师

四、教学科研获奖

4.1 科研成果获奖

4.2 教学获奖

团队成员积极参与各类比赛并获奖，具体如下：

1. 中国高等教育学会主办的全国高校工程应用技术教师大赛“一等奖"、“最佳设计奖”;

2. 江苏省青蓝工程优秀教学团队成员;

3. 全国应用型人才综合技能大赛优秀指导教师；

4. 江苏省高校智能机器人创意大赛“优秀指导教师”;

5. 江苏省高校智能机器人创意大赛“产教融合优秀指导教师”;

6. 获2019年度文正学院优秀等第人员;

7. 文正学院第八届教师课堂教学竞赛二等奖，2019

8. 全国大学生物理创新竞赛“优秀指导教师”，2019年

9. 苏州城市学院2021、2022届毕业设计（论文）优秀指导老师，2021、2022

10. 首届江苏省高校教师教学创新大赛（本科）暨首届全国高校教师教学创新大赛校内选拔赛优秀奖，2020

a 气候变化问题

    气候变化作为人类社会可持续发展面临的重大挑战，日益受到国际社会的密切关注，发展清洁能源已经成为世界范围内应对气候变化的共同选择。我国正处于工业化、城镇化加速发展时期，能源消费需求继续保持旺盛增长，碳减排形势十分严峻。大力发展清洁能源，是我国保障能源供应安全、应对气候变化、实现未来可持续发展的必由之路，迫在眉睫。

b 资源分布不均衡问题

    受能源资源分布结构影响，我国能源消费以煤为主，清洁能源占一次能源消费的比重较低，且80%的水能资源分布在四川、云南、西藏等西南部地区，风能资源主要集中在华北、西北、东北等“三北”地区和东部沿海，国家规划的甘肃酒泉、新疆哈密、河北、蒙西、蒙东、吉林、江苏沿海等七个百万兆瓦级风电基地，有六个位于“三北”地区，适宜规模化集中开发的太阳能发电位置主要分布在西部和北部的沙漠、戈壁滩等偏远地区。

c 能源需求与资源分布不匹配问题

    我国能源需求主要分布在华北、华中和华东等“三华”地区，能源资源与中东部能源消费中心呈现逆向分布的特点，决定了我国必须建立大容

量、远距离的能源输送通道，通过远距离输电实现清洁能源大规模发展，在全国范围配置和消费清洁能源。

d 建设特高压电网输电，促进清洁能源的开发与利用，实现电源结构的优化调整，助力碳中和。

e 干抗与电网建设、输电、运维的关系

    高压、特高压输电线路长，相间电容大，正常运行时电压高、容性电流大（I = UωC），如果不采取相应的补偿措施，每100km线路容性电流

可达70A，该电流消耗了输电线路的供电容量，增加了输电线路的有功损耗（P = I2RL），同时也为电网运行增加了额外负担，导致电网建设容

量裕量偏大，效率低下，较大的空载容性电流导致电力设备无功负荷增加，电网的运行安全系数大为降低，因此：

    1） 远距离输电线路需要投入大量的并联电抗器进行无功补偿来削弱电容效应；

    2） 随着电力系统的容量增大，各网架构成互联电力系统，又必须使用大量的限流电抗器降低因为短路故障产生短路电流的影响，保证电网运行安全；

    3） 随着各种非线性用电设备（主要是容性设备）的投入，电网中谐波含量升高，必须投入大量的滤波电抗器滤除谐波的干扰来保证电网电能

质量，保证用电安全。

综上，电抗器作为电力系统一次设备中的重要设备，保证其安全稳定运行就直接关系到整个电网的安全可靠运行，从而为国民经济的发展奠定坚实的基础。

f  干抗特点及其主要缺陷

    干抗由于结构简单、重量轻、无饱和、免维护、抗冲击、机械强度高、电抗值保持线性等优良特性，在输配网级别的电网中使用比例高70%。该类型的主要运行缺陷为匝间短路绝缘故障，主要原因为线圈局部绝缘受损，进而使得线圈受潮，局部放电增强，局部过热，最终导致线圈绝缘彻底破坏，从而对电网运行带来巨大安全隐患。

干式空心电抗器匝间过电压绝缘检测虚拟仿真实验系统，为学生提供能随时随地进行虚拟仿真实验的条件，弥补高电压实验教学资源的空缺，提高学生的学习积极性，提升学生的工程实践能力，培养学生的创新精神，具有一定的实践必要性和工程实用性。

该虚拟仿真实验内容包括：理论知识及原理讲解、实验设备选择、直流电源空升预备、直流高压电源空升测试、模拟电抗器测试准备、模拟电抗器测试波形标定、模拟电抗器测试、更换模拟电抗器为被试电抗器、被试电抗器测试波形标定、被试电抗器测试、实验数据记录、设备断电、拆除与归位、实验数据分析与撰写实验报告。每个测试项目开展前都有准备过程，给学生回忆、思考基础理论知识和实验步骤的时间，激发学生自己将理论与实践结合的能力，一步一步地引导学生去发现问题并解决问题，环环相扣，使学生切实做到会看、会做、会想，强化学生的主体地位，提高学生的专业素养和自信心。

本实验设计以基础理论为支撑，以目标任务为导向，使学生对所学理论有更深刻的感性认识，激发学生学习的自主性，强化学生的主体地位，为学生提供真实、丰富的实践操作体验，深刻掌握干抗应用背景，切实理解其在电网系统中的重要作用；

采用虚拟仿真在线实验的形式，克服了现场实验难以对所有的问题进行分析、容错及总结，交互性难以保证的困难，使学生能随时随地进行虚拟仿真实验，让学生们从变电站设备的外形认识开始，了解设备的功能用途，熟悉设备的主要计数参数含义，了解设备安全运行所要做的相关试验方法，了解设备运行操作过程中所要进行的安全防护措施。巩固所学基础知识，进一步加深对“表面绝缘劣化的原因及影响，振荡波测试原理，局部放电，匝间短路，电抗器着火的原因等”知识的理解，理论联系实际，激发学生的学习兴趣，掌握运行操作及故障鉴别的技能，提高故障分析处置能力，提升学生的工程实践能力，培养学生的创新精神，为学生从事变电站高压试验、运维等工作奠定基础。

综合学生已学电路原理、电工原理、电子技术及测控技术等理论知识，结合应用实践，通过对干抗匝间绝缘振荡波的试验，深刻理解RLC阻尼谐振、RC充放电、振荡频率与电抗计算、试验设备参数选取与实验目的关系、高压试验的工程应用注意事项等工程应用与理论结合实战性，使得学生通过一次虚拟仿真实验，在保证安全的前提下，充分锻炼自身在学习、试错、分析与判断等诸多方面的综合能力，为应用型人才培养奠定基础。

充分利用虚拟仿真实验的特点，增强过程性的学习评价，虚拟仿真实验课程有开放、自由的特点，构建多角度、全方位的过程性评价体系。教学的过程中，记录学生在实验课程中学习过程，实验成绩包括虚拟仿真实验平台的实验步骤计分评价、实验报告的计分评价，多角度、全方位地记录学生的学习过程，客观真实地进行实验教学的评价。实现分步评价与总体评价相辅相成（分布迭代与总体迭代），设置一定的学习达成度控制要求。每步实验不仅看学生的学习目标是否达成，还要看学生实验后获得的知识和技能水平，实现对学生实验能力（先天禀赋、后天养成）的综合评价。评价的主要内容包括：预习考核、控制参数获得实验结果、总体实验结果。赋分模型：知识技能+实验能力。包括试验装置原理和理论背景掌握情况得分，试验平台设计集成情况得分，试验平台技术应用得分，数据采集得分，设计报告得分，互评（他人评价）、互评（评价他人）等。