来源:期刊VIP网所属分类:计算机网络发布时间:2020-06-03浏览:次
摘 要 随着智能电网技术和电力市场的深入发展,电力产业在发电、输电、配电和用户等各个环节都发生革命性的变化。智能电网是未来电力系统的载体,对专业人才的培养有更高层面的要求,如何制定适应我国国情的教育模式是专业技术人才培养的关键。分别从技术层面和功能实现对智能电网实行模块化教学的可行性进行探讨,提出智能电网教育体系构建的初步设想。
关键词 智能电网;人才培养;模块化教学;教育体系;智能电网信息工程
作者:游义刚
1 引言
近年來,随着智能电网技术和电力市场的深入发展,电力产业在发电、输电、配电和用户等各个环节都发生革命性的变化。越来越多的新技术和新设备,如电力电子新装置、有源配电网技术、数字式保护的协调和监控等,以及可再生新能源的微电网技术,对传统电力系统建模与控制提出挑战。
智能电网对专业人才的培养有更高层面的要求,除了智能电网的专业技术,还需要学习设备制造、资产优化、数据管理、政策和协议开发等知识[1]。此外,智能电网也需要在通信控制、信息安全、决策支持、计算机智能技术等领域开展学习和研究[2]。
与传统的电力系统相对而言,智能电网从概念之初就带着横跨多个学科、综合多项技术的显著特点,这决定了其对应的知识体系是以电力工程为基础,交叉融合了信息工程、通信工程、计算机工程、控制科学等多个学科,其核心技术将涉及电网状态信息感测、大数据分析技术、决策控制理论、交互式信息处理与通信、新能源微网技术等领域。因此,针对电网新技术的发展趋势,急需构建足以支撑其理论体系的智能电网教育模式。
近十年以来,国内外许多大学对智能电网进行课程设置和建设且卓有成效。例如,美国华盛顿州立大学开设了“新型智能电网的关键基础设施安全”,佛罗里达国际大学开设了“智能电网的网络安全”,北卡罗来纳州立大学开设了“智能电网通信与SCADA系统”等[3],这些课程均紧跟智能电网的发展趋势,对其技术应用或深入研究都起到保证作用。
在我国,从2010年开始,教育部就将“智能电网信息工程”列入本科院校特设专业目录,归属于电气类专业。华北电力大学(北京)、南京理工大学、电力科技大学等20多所高校已开设该专业[4],其他高校则在原有的电气工程类专业中增设智能电网专业课程。
智能电网的建设是一个复杂的、长期的过程,如何建立与其适配的人才培养体制是值得每个教育工作者深思的问题。除了上述提及的将现有高校资源作为智能电网技术教育的主要平台以外,还应对电力系统现有技术人员、管理人员等加强新技术的再教育和培训。通过积极调动社会各界的力量,采取多种方式加强人才培养工作[5],从而促进智能电网教育的发展步伐与我国智能电网的建设速度相适应。
智能电网是未来电力系统的载体,制定适应我国国情的教育模式是专业技术人才培养的关键。本文将分别从技术层面和功能实现对智能电网实行模块化教学的可行性进行探讨,最后提出智能电网教育体系构建的初步设想。
2 技术层面的模块化
除了包含电力系统相关技术,智能电网还涉及通信、控制、决策、计算机等学科,其关键技术可划分为五个技术模块:电力设备技术模块、传感计量与量测模块、通信技术模块、信息管理技术模块、决策与控制理论模块。
智能电网的构建将依赖多项基础技术的发展、推广和应用[6]。五个关键技术模块之间并没有很强的关联,可以分别嵌入相应的专业课程中学习,建议各模块可围绕主要知识点确定难度和范畴。
电力设备技术模块 坚强电网是智能电网的基础,而构建坚强电网需立足于广泛应用先进的电气设备和技术支持。在该模块中,可主要针对电力电子技术、可再生能源技术、高效储能技术、输配电技术展开学习。
传感、计量与量测技术模块 该模块与通信模块共同构成SCADA系统,是智能电网设备监控和数据通信的底层平台。正确理解电源、电网和用户三者的技术特点和不同要求,是学习和掌握好该技术模块的关键。
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文章名称: 智能电网教育的模块化及体系构建探讨
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