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从电力系统分析及智能电网等专业课教学需求出发，结合未来教学新形势、新方法的变化，北京交通大学电气工程学院电力工程系团队开发了“城市电气化交通系统高效用能虚拟仿真实验”平台。实验平台针对电力-交通系统的课程实践环节，采用线上虚拟仿真技术，使学生能够完成因成本和安全等原因难以完成的系统级实验，加深对相关知识点的认识和理解。
实验平台简介：
为响应中共中央提出的“碳达峰、碳中和”目标，从城市电气化交通系统综合能效提升方面促进能源消费的去碳化，许寅团队依托轨道交通电气化国家级特色专业，建设了城市电气化交通系统高效用能虚拟仿真实验平台。该平台将虚拟仿真实验与理论课程深度融合，突破时间与空间限制，打破课堂与实践壁垒，拓展实验深度与广度，将城市电气化交通系统高效用能工程场景通过虚拟仿真技术搬进课堂；秉承成果导向教育（OBE）理念，通过情景式、交互式、自主探索式及科研反哺式等教学方法，全方位的使学生对轨道交通能量回馈利用、电动汽车有序充电等实体实验无法开展的实验内容得以最大限度的感受介入、设计分析、拓展创新，便于学生自主学习、探究式学习和移动学习。培养了学生的实践能力和创新能力，填补了电气工程专业在城市电气化交通系统高效用能技术领域虚拟仿真实验教学的空白。
图 1 虚拟仿真实验平台网站
图2 虚拟仿真实验开始界面
图 3 虚拟仿真实验平台教学方法整体设计
实验平台内容：
城市电气化交通系统高效用能虚拟仿真实验项目包括设备认知、仿真搭建、轨道交通实验、电动汽车实验四个功能模块，四个模块彼此关联，设备认知和仿真搭建层次递进，共同支撑轨道交通实验和电动汽车实验。上述四个功能模块结合为完整的系统，软件安装于远程服务器，通过互联网为学生提供服务。下面简要介绍四个模块。
图4 实验模块选择界面
（1）设备认知模块
该模块对城市电气化交通系统构成设备的形态、参数及符号进行了充分展示，学生点击配电网的相关设备与元件，可对设备进行学习与辨识；点击轨道交通设备，可对地铁车组、有轨电车等设备进行认知；点击电动汽车设备，对不同电动汽车的特性、参数进行认知学习。
图5设备认知模块界面
（2）仿真搭建模块
该模块提供了城市电气化交通系统整体仿真模型搭建所需的典型虚拟元件，包括配电网、充电站以及轨道交通相关元件。学生可以在面板上构造电气连接图，输入各元件的参数值，并通过潮流计算来校验模型搭建的正确性，使学生对于城市电气化交通系统的结构与各构成部分有清晰的认识。
此外，该模块具备潮流计算功能，在搭建完成后可以通过计算得到所搭建整个网络的电压、电流、功率、功率流向等系统运行参数。
