第一篇：數(shù)字化實驗室建設對物理教學的積極影響及改進建議

建設數(shù)字化實驗室實用感受及改進建議

在上級部門的關心關愛下，在有關領導同志的大力支持下，武漢市建港中學數(shù)字化實驗室的建設穩(wěn)步推進，圓滿完成前期各項工作任務，順利通過了工程合格驗收。隨著硬件設施的升級，教學裝備的換代，嶄新的教學硬件極大地激發(fā)了建港中學物理教研組的老師們的工作熱情。相比于武漢市、漢陽區(qū)其它兄弟學校，建港中學的實驗室建設無疑走在了前列。如何用好這些現(xiàn)代化的教學設備？如何將DIS與物理輔助教學有機融合？如何將現(xiàn)代化教學手段（信息化與數(shù)字化）與高效課堂進行整合？這是激發(fā)各位物理教師深入鉆研實驗課教學規(guī)律，認真學習新的實驗裝備使用操作，不斷總結新形勢下實驗課開設經驗強大動力。

一、設備先進，改變了實驗結果的呈現(xiàn)方式。DIS對于實驗數(shù)據(jù)的采集與分析效率很高，圖像呈現(xiàn)直觀性強，有利于突出實驗規(guī)律的本質，有利于突破教學重、難點。數(shù)字實驗室由“輸出終端＋傳感器＋配套教具”組成。數(shù)字實驗室克服了傳統(tǒng)實驗儀器和實驗方式的某些弊端，實現(xiàn)了信息技術與常規(guī)教學、探究性實驗的結合。例如“電容與電容器”這一節(jié)，數(shù)字化實驗室不只是解決了傳統(tǒng)教學模式中“電容測量”的這一難題，更為我們解決此類問題提供了思路，拓展了高中物理實驗創(chuàng)新的新途徑。再例如在《恒定電流》的學習中，利用數(shù)據(jù)分析器測量水果電池的內電阻；在學習交變電流時，用電流傳感器測量交變電流的有效值等，實驗效果明顯，可信度高，比傳統(tǒng)教學模式下的空頭說教效果好多了。

二、優(yōu)化環(huán)節(jié)，改善了教師實驗的演示效果。數(shù)字化實驗室用于課堂實驗教學亮點十分突出，有效地提高了物理實驗效果和課堂教學效率。例如探究（驗證）牛頓第三定律、法拉第電磁感應定律、機械能守恒定律等……用傳統(tǒng)實驗器材做起來現(xiàn)象不是很明顯的實驗，用數(shù)字化實驗演示時效果非常明顯，使用起來也非常方便。通過電腦繪出的圖線，學生很快就能歸納出物理規(guī)律，而且去蕪存菁，直奔規(guī)律的本質。

三、與時俱進，適應了新課程的教學特點。新課程、新課標強調“三維目標”——除了“知識與技能”，更強調“過程與方法”、“情感、態(tài)度與價值觀”的教學。使用DIS輔助物理教學，不僅有利于落實“過程與方法”，層層鋪墊降低難度，而且增加了學生的參與度，也有利于培養(yǎng)學生科學嚴謹、實事求是的治學態(tài)度與正確的價值觀。

四、激發(fā)興趣，落實了學生課堂的主體地位。采用數(shù)字化實驗室進行物理實驗教學，注重學生是學習的主體，讓學生在探究互動中構建知識和掌握規(guī)律，體會科學實驗的真實情景，感受高科技時代的氣息，增強探究科學問題的好奇心和動力，有利于物理實驗情感的培養(yǎng)以及學生知識面的拓展。數(shù)字化實驗室能夠給學習者帶來美妙的享受，能夠激發(fā)學生的學習熱情，使更多的學生能夠自主地學習，豐富了學生的學習方式，為學生提供了更多的學習時間和更大的學習空間；也能夠給教師帶來成功的感觸，激發(fā)教師的工作熱情，提高教師專業(yè)水平。當然這也要求物理教師的備課，不僅要求備教材、備學生，還應該注重課堂教學與DIS教學設備的有機結合。

我校的數(shù)字實驗室自建設以來，深受師生的喜愛，使用率一直較高，從目前的使用情況來看，它至少為我們帶來了如下幾方面的影響：

一、讓師生用更平和的心態(tài)投入到實驗中去

傳統(tǒng)的實驗對實驗的操作步驟近乎于苛刻，不允許出現(xiàn)任何失誤，否則就有可能損壞實驗器材，給實驗中的師生產生一定的心理壓力，只能機械地進行操作，力求順利地完成相關的實驗，這對不熟悉實驗內容的學生而言，只能是按部就班地進行一次操作而言，其實驗能力并不能得到有效的拓展。而數(shù)字實驗器材，其固定的信號傳輸路徑，最大限度地防止了儀器被損壞的可能性，允許學生在原有的實驗步驟的基礎上進行發(fā)揮，增加師生實驗時的能動性，用更為平和的心態(tài)進行實驗。

二、讓學生更容易接受實驗內容

雖然數(shù)字實驗產品相對于傳統(tǒng)的實驗器材要高端了不少，但傳感器本身就是一電子產品，這類物品在我們的生活中極為普遍，學生都有普遍的接觸行為，學生對這類儀器的認同程度要遠高于傳統(tǒng)的實驗器材，而且，某些操作有一種讓學生“無師自通”的感覺，這些更接近生活的實驗操作，更容易引導學生自覺的走進實驗之中。

三、將師生從枯燥的數(shù)據(jù)處理中解脫出來

傳統(tǒng)的實驗在定量的研究問題時，需要讀取大量的數(shù)據(jù)，進行復雜的運算，這一過程枯燥乏味，而且極易出現(xiàn)，讓無功而返。而數(shù)字化實驗系統(tǒng)將數(shù)據(jù)的讀取、顯示、計算處理、結果顯示一體化，實時完成，節(jié)省的不僅僅是時間，更容易讓學生將結果與實驗過程對接進來，有效地提高了學習的效率。

四、強化了實驗過程

傳統(tǒng)的實驗，其過程往往是瞬間即逝的，而數(shù)字實驗能記錄實驗過程，其過程達到了可視化，這為師生發(fā)現(xiàn)與思考與討論實驗中的問題提供了極大的空間，有效地提高了物理內容的可接受性。特別是實驗中的難點內容，通過這種方式較好地得到了化解。

五、為學生回顧、鞏固實驗提供了依據(jù)

人總是會有遺忘的，所以，傳統(tǒng)的實驗，老師總是讓學生一次一次地讓學生重復實驗，以達到強化的目的，而由于數(shù)字化實驗過程具有可儲存的特點，學生可以通過對自己保存的實驗進行整理，從而達到回顧與鞏固的目的。

總之，數(shù)字實驗室的建設，減輕了教師的負擔，增強了學生的學習興趣，提高了學習的效率。

在使用過程中，各位同事也對數(shù)字化實驗室的利弊進行了研討?，F(xiàn)在整理一點反饋建議如下：

①實驗數(shù)據(jù)的精確性是一把雙刃劍。在《探究加速度與力和質量的關系》這一實驗中，由于實驗數(shù)據(jù)非常精確，電腦繪制出的函數(shù)圖像往往要么不過原點，要么不是直線（而且彎曲的比較明顯），那么為了減小誤差，教師耗費了大量不必要的設備調校時間，事倍功半。其實如果在軟件上做一些合理的修改，在數(shù)據(jù)精度上設置更為合理的數(shù)量級，那么上述問題即可迎刃而解，很簡單的問題。

②力學傳感器和電學傳感器的配件容易損耗。傳感器本身是一套非常精密的元器件，使用壽命是有限的，而傳感器是數(shù)字化實驗室的核心部件。很多傳感器的自然損耗較大，而像溫度傳感器等使用頻率又較小。建議在一套設備中，力學、電學傳感器加大配備比重，而光學、熱學傳感器配齊即可。

③教師的素質良莠不齊，制約了數(shù)字化實驗室的使用。因此建議加大對物理教師的培訓力度，同時對能夠在數(shù)字化實驗室建設與改進方面做出貢獻的一線教師給予適當?shù)募睢２豢煞裾J的是，現(xiàn)在的某些教師工作動力不強，學習和接受新事物的愿望不足。再好的教學裝備，也離不開“人”的因素——人的作用永遠是第一位的。

④實驗臺上USB充電口的設置讓人眼前一亮，但是它們的保護和防塵等需要更周全更人性化的設計。此外，數(shù)字化實驗室可以考慮與電子白板的建設方建立一定的合作關系，把電子白板與數(shù)字化實驗室無縫連接起來，以利于教師的日常教學，將可獲得“1+1＞2”之效。

⑤課本內容和實際實驗操作過程的矛盾。數(shù)字化實驗室的投入使用，大多數(shù)測量儀器以傳感器來代替，而我們的課本上講的都是傳統(tǒng)測量儀器的使用方法及注意事項——甚至高考仍然把過時的陳舊的指針式電表的讀數(shù)（電流表、電壓表、多用電表等）一考再考，實際上生活中早就用液晶顯示代替指針了——如果使用數(shù)字化實驗器材，課本內容和實際實驗操作過程中的沖突如何化解？實驗能力的培養(yǎng)和高考應試的矛盾怎么解決？

⑥此外，在新課程教學中要注重傳統(tǒng)實驗與數(shù)字化實驗室的優(yōu)勢互補。數(shù)字化實驗石一般采用電腦顯示器作為輸出終端，教師使用電腦上帶有做實驗時采集數(shù)據(jù)的專用軟件，這些專用軟件一般都可以做到只輸入數(shù)據(jù)就可以得出結論，而忽略了中間各物理量之間的關系。應該看到：數(shù)字化實驗室在培養(yǎng)學生觀察習慣、計算、作圖、歸納等方面有所欠缺，犧牲了學生非常重要的體驗過程。如何優(yōu)化數(shù)字化實驗室的設計思想，既要讓學生體驗傳統(tǒng)實驗的探究過程，又要讓學生享受DIS數(shù)字化信息系統(tǒng)帶來的方便快捷，使學生的合作精神、探究精神、創(chuàng)新思維及嚴密思維能力在實驗過程中得到了更好的鍛煉和提高。

這也許是下一代數(shù)字化實驗室在底層設計思想上一個新的升級方向吧。建港中學誠摯感謝支持學校發(fā)展的上級各部門和各位領導的關心，感謝為數(shù)字化實驗室建設付出艱辛努力的每一位工作人員！預祝數(shù)字化實驗室在提升教學質量、優(yōu)化課堂效率方面發(fā)揮更大的作用！

第二篇：數(shù)字化物理實驗室管理制度（最終版）

寧強縣天津高級中學

數(shù)字化物理實驗室管理制度

為確保數(shù)字化實驗室安全、高效、正常運行，特制定本制度：

一、實驗室要專人管理。未經許可，外人不得擅自動用儀器、設備。

二、實驗室要科學管理。儀器/器材等物品都應登記造冊，擺放整齊。

三、實驗室器材、儀器，不準借出室外，特殊需要時，外借需經主管領導批準。

四、實驗室要有嚴格帳目管理制度，按要求記好儀器總帳、明細帳。

五、實驗員要注意防火、防雷電、防盜、防塵、防潮、防毒、防蛀、防破裂等，對各類儀器設備要經常維護，確保始終處于完好備用狀態(tài)。室內定期打掃，保持環(huán)境整潔美觀。

六、調進或調出實驗室，要辦好交接手續(xù)，帳目清楚，實物點清，以保證實驗室工作正常進行。

七、實驗前，任課教師除對學生講解實驗要求和儀器使用方法等知識外，還必須講解安全要求和事故預防措施。

八、學生進實驗室時要保持良好秩序，按實驗小組順序就座，實驗時要遵守紀律，不準喧嘩、打鬧。嚴禁擅自搬動、私自拆卸儀器；嚴禁在實驗室內玩各種游戲。

九、學生在實驗過程中要認真觀察實驗現(xiàn)象，仔細分析思考，實事求是做實驗記錄。不經教師允許，不得做規(guī)定以外的實驗。

十、師生要愛護室內一切設施和用品，未經允許不得擅自動用，要保持實驗室的清潔，不要亂扔碎紙和雜物。實驗結束后各組整理好器材，經檢查無缺損才可離開，值日生認真打掃實驗室衛(wèi)生。

十一、做好安全防范工作，定期檢查漏電保護器、滅火器等安全設備。望實驗室各相關人員嚴格遵照執(zhí)行。

寧強縣天津高級中學

寧強縣天津高級中學

數(shù)字化物理實驗室學生實驗守則

一、上課前預備鈴響后，由班長、課代表在教室外整好隊，得到任課教師認可后方可進入實驗室，按號入座，座位固定。

二、學生不得帶閃盤或光盤進入數(shù)字實驗室，一經發(fā)現(xiàn)予以沒收銷毀，并給予紀律處分。

三、在數(shù)字實驗室內，學生的一切行動聽從教師的安排；得到教師的許可后，方能使用計算機和實驗儀器。

四、進行實驗操作時，按要求正確使用設備并愛護設備。

五、遇到問題或設備發(fā)生故障，學生不得自行處理，應立即停止使用并及時報告教師，由教師進行處理；

六、下課后學習委員、學科組長配合老師組織同學離開實驗室，開認真填寫使用記錄表。

七、因不正當使用造成設備損壞，將追究責任，給予處分并進行經濟賠償。

八、數(shù)字實驗室是探究學習的場所，不允許隨地亂扔垃圾，不允許在桌椅上刻、劃、涂、寫等。

九、對違反以上條例的學生，學校將對其進行教育、批評、給予處分

寧強縣天津高級中學

第三篇：數(shù)字化資源建設情況及建議

數(shù)字化資源建設情況及建議

青龍縣 袁春明

一、數(shù)字化資源軟、硬件環(huán)境現(xiàn)狀 硬件方面：

1、鄉(xiāng)鎮(zhèn)以上小學達到4M光纖帶寬、中學達到10M光纖帶寬；校園網建成率100%，校園網絡設計合理、功能完善；網絡覆蓋學校所有教學場所，確保全天候網絡暢通；有校園網絡安全措施，有效隔離不良信息；防范病毒；按時備份數(shù)據(jù)；

2、縣城轄區(qū)各類學校及少部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)各類學校建立獨立校園網站，但網站的功能單一很少有搭建教師網絡教研平臺和學生自主學習、探究的學習的平臺。

3、班班通建設：縣城轄區(qū)各類學校每個教室都配備了班班多媒體且通網絡（電子白板），各校均建有專用的信息技術教室；青龍縣第一中學配有多功能錄播教室；鄉(xiāng)鎮(zhèn)以上初中、小學多個班級共享一個或多個公用多媒體教室或1套移動多媒體設備。

軟件資源方面：

1、縣城轄區(qū)各類學校及少部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)各類學校建有服務于教育教學需要的校本資源庫（但學科門類不太齊全），能夠做到定期對教學資源進行整理、更新，實現(xiàn)優(yōu)質資源共享；

2、極少學校建有滿足學生自主學習需要的網絡課程或者學習資源庫

3、全縣各?，F(xiàn)有資源為河北遠程教育網平臺和資源及央管資源

二、我縣數(shù)字化資源建設的分析與不足

我們從數(shù)字化資源軟、硬件環(huán)境現(xiàn)狀中不難發(fā)現(xiàn)縣城學校信息化水平要明顯好于鄉(xiāng)鎮(zhèn)農村學校；能夠建立獨立校園網站，搭建教師網絡教研平臺和學生自主學習、探究的學習的平臺極少；班班通建設沒有覆蓋至全縣每個教學班；沒有教育信息化應用的專業(yè)書籍、刊物和電子期刊庫；服務于教育教學需要的校本資源庫不完善，沒有實現(xiàn)各校間的共享；缺少滿足學生自主學習需要的網絡課程或者學習資源庫；各類資源沒有很好的管理機制??

因此在我縣要想實現(xiàn)教育的公平，教育的均衡發(fā)展，使鄉(xiāng)村學生也能向縣城學生一樣使用先進的教學設備，享受優(yōu)質教學資源，我們勢必就得探索利用現(xiàn)有網絡資源進行城鎮(zhèn)學校和鄉(xiāng)村學校校校聯(lián)合，建立、整合、共享優(yōu)質資源，優(yōu)勢互補，合力提高辦學質量的教育模式及有效機制。

三、數(shù)字化資源建設的幾點建議

1、加強組織領導

應在全縣加強教育信息化工作的組織領導。在各級各類學校設立信息化主管，在高校和具備一定規(guī)模的其他各類學校設立信息化管理與服務機構。全面加強教育信息化工作的統(tǒng)籌協(xié)調，明確職責，理順關系。完善技術支持機構，推進相關機構的分工與整合。

2、做好技術服務

在全縣加強教育信息化標準規(guī)范制定和應用推廣。結合教育信息化需求，開展教育信息化標準化基礎科研，加快標準制修訂步伐，強化標準的宣貫，推動標準化實施，確保數(shù)字教育資源、軟硬件資源、教育管理信息資源等各方面內容的標準化和規(guī)范化。

建立和完善教育信息化創(chuàng)新支撐體系。整合設立教育信息化研究基地，以多種方式設立教育信息化技術與裝備研發(fā)、推廣項目，支撐適應中國國情的教育信息化技術自主創(chuàng)新、經濟可行的特色裝備研發(fā)與推廣。

3、建立數(shù)字教育資源共建共享機制

1、建構合作平臺

利用我縣現(xiàn)有教育資源，搭建基于互聯(lián)網的校際間合作的平臺——青龍教育魔燈平臺及服務于教育教學需要的校本資源庫；建有滿足學生自主學習需要的網絡課程或者學習資源庫、青龍教育QQ群、青龍教育論壇、青龍教育博客聯(lián)盟等

各校根據(jù)自身特點和分析利用現(xiàn)有各校軟硬件資源和網絡資源，依托青龍縣教育網設計形成基于互聯(lián)網的與原有軟件縣域教育基礎數(shù)據(jù)庫的技術構架、應用管理平臺、各校校園網站，建設網絡校際合作平臺，在這些平臺上可以進行學校信息交流、學校特色交流、名師交流、校長交流、師生交流、生生交流、社會與學校的交流等。

2、建設各級各類優(yōu)質數(shù)字教育資源、整合資源、共享資源 各校依據(jù)我校各種合作平臺建設主題學習網站、教學視頻展播、及在線課堂等，使其成為實驗校共同的資源，如式教案、教學課例、教育教學心得、課件、學生學習心得等??

3、各校校開展基于互聯(lián)網的校際間合作（1）、硬件建設上的互補研究

鄉(xiāng)村實驗校的教師利用縣城實驗校青龍一中、青龍滿族中學，青龍縣第一小學優(yōu)勢硬件資源如錄播教室、報告廳等、數(shù)字化實驗室，多媒體教室上課或作報告，通過校際間合作平臺，異地實時傳播課程、講座或錄制成視頻放到校際間合作平臺上隨時供實驗校師生的使用。

（2）、探索基于互聯(lián)網的校際間教研研究

我們在校際合作的平臺上（青龍教育摩登平臺）開展了不同學段、學科的教研活動，在活動中設置了設計教案、講課、聽課、評課、教師交流、學生交流、師生交流等環(huán)節(jié)，各實驗校的教師利用校際合作網絡平臺聚在一起互動交流合作，就好像面對面一樣，在這樣一個教研流程中，同一模塊內容，來自不同學校的教師在某一個環(huán)節(jié)上就會有創(chuàng)新點，在難點突破上就會有亮點，大家在合作中共同成長。就這樣，幾個月下來9所實驗校教師共同構建了教案、教輔資料、試卷、課件、校本資源、經典教學案例等優(yōu)秀的網絡資源庫，開創(chuàng)了基于互聯(lián)網的校際合作教研的新型模式，這種模式，使學校和教師都受益匪淺。此外，幾所學校還可以在期中、期末進行聯(lián)合調研測試，大家在比較中就能對自己的教育教學情況有清楚的了解，看到自己的成績和不足，明確今后努力的方向。

（3）、探索基于互聯(lián)網的校際間教育管理研究

我們可以在交流共享的平臺上發(fā)布通知、公告、教研活動，老師可以查閱新聞、管理學籍、電子備課、發(fā)表評論、建立網絡心理輔導站，聘請心理學專家，為教師和學生排憂解難??（4）、探索基于互聯(lián)網的校際間學生自主學習研究

我們通過合作交流平臺一起進行協(xié)作研究。課題組每個月下發(fā)的活動主題和計劃，根據(jù)實驗計劃，老師指導著學生實驗小組進行著實踐、探索、研究，并制作自己的電子作品，發(fā)布到共用平臺上，進行協(xié)作、交流、評價。

基于互聯(lián)網的校際間學生自主學習“國家課程”的研究是以課程標準中的國家課程的某個學科中的某一節(jié)課為主要研究對象，實驗校的老師把目標課程的相關資料如教案，課件，輔助材料等發(fā)布到校際合作平臺上，與其他實驗校的教師進行信息的交換和交流并設置本節(jié)課的教學情境，學習流程，討論的問題等，這樣實驗校的學生們就可以登陸校級合作平臺，自作學習課程，還可以與其他學生一起合作學習，與教師和同學討論交流。在試驗中我們采用的是實驗校青龍一中的一節(jié)高中信息技術課程。

（5）、教師培訓上的“校際合作”

各校共同聘請教育專家、各校的名師來在硬件資源建設較好的青龍一中錄播教室和報告廳中做講座、上示范課，通過校際間合作平臺實時或點播的方式呈現(xiàn)給所有的教師和學生，在平臺中和可以評價交流心得，這樣可以使培訓的成本大為降低。另一方面我們也可以內部挖潛，充分發(fā)揮幾所學校里骨干教師的示范作用，讓他們來給其他教師做一些培訓，區(qū)域性地促進師資質量的共同提高。

第四篇：物理實驗室安全生產管理建議

實驗室安全管理的幾點意見

思茅一中 實驗室 孔德平

一、安全管理的重要性：人們常說，安全第一。對于學校對于學生，安全都應該放在第一位，各種有關安全的宣傳標語不需要多說，作為實驗室的管理者，必然是實驗室安全的第一責任人，搞好安全管理，就是為學校負責，為實驗能正常開展負責，為做實驗的所有學生安全負責，反正說多太多都不算過分。但要是實驗室發(fā)生了安全事故，你所負的責任跟你有木有做過安全規(guī)范管理有非常大的關系。

二、安全管理的嚴格性：安全要求必須嚴格執(zhí)行，不能打折扣。做實驗的學生尤其是剛剛開始第一次做實驗的高一學生，你可以什么都不會干，但是如果你不遵守安全規(guī)范，不管你是誰，這個實驗就不能讓你做，這樣或許他罵我恨我頂多幾個星期幾個月，要是你在實驗室有個三長兩短，他和他家人都會要記恨我一輩子的。安全第一是一面巨大的旗幟，必須銘記在心，狠狠得抓起。

三、實驗室安全管理的幾個建議：

１、要求教師和學生熟悉每個實驗操作中應注意的安全事項。２、水、電要隨用隨開、隨關。用電時，手及物件均要干燥，用電器材出現(xiàn)故障，管理員要斷電檢查、修理，故障排除后方可使用，學生不得擅自修理，離開實驗室時，要關閉水、電開關。３、禁止在實驗室內吸煙、喝水、吃東西，實驗后要洗手。４、實驗室內要保持空氣清新，并配齊消防器材和急救箱，并保證完好，使其處于良好的待用狀態(tài)。５、防止觸電的一般安全措施：加強絕緣，安全電壓；觸電保護裝置，安全教育。

６、使用危險藥品、器材進行實驗前，必須向學生提出遵守安全操作的規(guī)程要求，使用前必須由教師先做過一遍，并填寫《危險藥品、器材使用單》，由教師本人領取，學生不得代領。

７、學生進入實驗室后，必須在教師的指導下按實驗規(guī)程來操作，嚴禁亂動桌面上的其它按紐和線路，否則按違紀處理。

8、實驗室管理員要有高度的工作責任心和較強的安全意識，對實驗室的安全負有主要責任，科任教師和學生一定要按規(guī)操作，遵守安全制度，否則責任自負。

總之：一萬次沒事，也頂不住一次有事，不是每回都有好運氣的而不把它當一回事。安全管理一定要牢記在心！

２０１６年１０月３０日

第五篇：數(shù)字化電力系統(tǒng)教學實驗室規(guī)劃

數(shù)字化電力系統(tǒng)綜合試驗室

規(guī)劃說明書

華中科技大學

武漢華大電力自動技術有限責任公司

2008年12月

目

錄

一、總

則

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二、綜合試驗室的組成????????????????????????

三、電力網的結構特點

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四、試驗設備的數(shù)字化

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五、實驗功能的擴展

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六、教學實驗項目

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七、試驗設備清單

??????????????????????????附圖一：試驗室總體布局圖 ???????????????????????附圖二：電力網一次系統(tǒng)接線圖 ?????????????????????附圖三：綜合臺一次系統(tǒng)接線圖 ?????????????????????1 3 4 6 7 8 13 14 15 16

電力系統(tǒng)綜合試驗室

設計說明書

一、總

則

為了適應21世紀我國現(xiàn)代化建設地需要，更好地培養(yǎng)出“有創(chuàng)新精神，實踐能力強”的綜合型人才，按照“加強基礎，拓寬口徑，培養(yǎng)能力，提高素質”的原則及國家教委頒布的本科專業(yè)目錄，落實本科培養(yǎng)計劃而建設數(shù)字化電力系統(tǒng)綜合試驗室。

電力系統(tǒng)綜合試驗室是一個自動化程度很高的動態(tài)電力系統(tǒng)物理模型，能夠反映現(xiàn)化電能的生產，傳輸，分配和使用的全過程，體現(xiàn)現(xiàn)代電力系統(tǒng)高度自動化、信息化、數(shù)字化的特點，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的檢測、控制、監(jiān)視、保護、調度的自動化，并使教學實驗管理現(xiàn)代化。

電力系統(tǒng)綜合試驗室建成后，能夠開出目前電力系統(tǒng)及自動化專業(yè)的全部專業(yè)課程，共計40多個實驗，內容了覆蓋《電力系統(tǒng)工程基礎》、《發(fā)電廠電氣設備》、《電力系統(tǒng)分析》、《發(fā)電廠電氣運行與設計》、《變電站綜合自動化》、《電力系統(tǒng)微機保護》、、《電力系統(tǒng)自動化》、《電力系統(tǒng)遠動技術》、《電力系統(tǒng)調度自動化》、《電力系統(tǒng)規(guī)劃》等十多門專業(yè)課程。

二、綜合試驗室的組成

電力系統(tǒng)綜合試驗室由4～5臺“WDT-III電力系統(tǒng)綜合自動化試驗臺”和一臺“PS-5G型電力系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗臺”及相關設備組成。

“WDT-III電力系統(tǒng)綜合自動化試驗臺”是一個自動化程度很高的多功能試驗平臺，它是由發(fā)電機組、雙回路輸電線路、無窮大電源等一次設備組成，通過中間開關站和單回、雙回線路的組合，可構成發(fā)電機與無窮大系統(tǒng)之間有四種不同聯(lián)絡阻抗，供系統(tǒng)實驗分析比較時使用。每臺原動機都配有自動調速裝置，并具有過速保護功能；每臺發(fā)電機配有自動勵磁調節(jié)器，具有調差、強勵、過勵限制等功能；每臺發(fā)電機還配有自動準同期裝置，輸電線路還配微機過流保護和重合閘裝置。每套自動裝置都有3種控制方式供選擇，并且微機勵磁的運行方式和運行參數(shù)可在 3 線修改。每臺發(fā)電機的電流、電壓都留有標準接口，以及對發(fā)電機組的調頻、調壓控制也留有接口，并且各開關的狀態(tài)信號輸出和跳、合控制接口全部引到端子排，供開發(fā)人員使用。

“PS-5G型電力系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗臺”，是將五臺 “WDT-III電力系統(tǒng)綜合自動化實驗臺”的發(fā)電機組及其控制設備作為各個電源單元組成一個環(huán)網（如附圖一所示）。

G-A、G-B、G-C、G-D、G-E分別模擬五個發(fā)電廠，從5臺發(fā)電機的母線引電纜分別聯(lián)接到電力網母線MA、MB、MC、MD、ME上，模擬無窮大電源W-G則由市電380V經20KVA自耦調壓器接至母線MG上，三組感性負荷分別聯(lián)接至MC，MD母線上。而MD母線經聯(lián)絡變壓器與線路中間站MF母線相聯(lián)，整個一次系統(tǒng)構成一個可變的環(huán)型的電力系統(tǒng)網絡，便于理論計算和實驗分析。

三、電力網的結構特點

此電力系統(tǒng)主網按500KV電壓等級來模擬，MD母線為220KV電壓等級，每臺發(fā)電機按600MW機組來模擬，無窮大電源短路容量為6000MVA。

A站、B站相聯(lián)通過雙回400KM長距離線路將功率送入無窮大系統(tǒng)，也可將母聯(lián)斷開分別輸送功率。在距離 4 100KM的中間站的母線MF經聯(lián)絡變壓器與220KV母線MD相聯(lián)，D站在輕負荷時向系統(tǒng)輸送功率，而當重負荷時則從系統(tǒng)吸收功率（當兩組大小不同的A，B負荷同時投入時）從而改變潮流方向。

C站，一方面經70KM短距離線路與B站相聯(lián)，另一方面與E站并聯(lián)經200KM中距離線路與無窮大母線MG相聯(lián)，本站還有地方負荷。

此電力網是具有多個節(jié)點的環(huán)形電力網，通過投切線路，能靈活的改變接線方式，如切除XLC線路，電力網則變成了一個輻射形網絡，如切除XLF線路，則C站、E站要經過長距離線路向系統(tǒng)輸送功率，如XLC、XLF線路都斷開，則電力網變成了T型網絡等等。

在不改變網絡主結構前提下，通過分別改變發(fā)電機有功、無功來改變潮流的分布，可以通過投、切負荷改變電力網潮流的分布，也可以將雙回路線改為單回路線輸送來改變電力網潮流的分布，還可以調整無窮大母線電壓來改變電力網潮流的分布。

在不同的網絡結構前提下，針對XLB線路的三相故障，可進行故障計算分析實驗，此時當線路故障時其兩端的線路開關QFC、QFF跳開（開關跳閘時間可整定）。

四、試驗設備的數(shù)字化

發(fā)電機組的調速裝置、勵磁調節(jié)器、準同期裝置以及線路過流保護和重合閘裝置均是微機型，參數(shù)可以修改，并且每臺微機勵磁調節(jié)器可通過串口與上位機相聯(lián)，即與“PS-5G型電力系統(tǒng)微機監(jiān)控實驗臺”的主機系統(tǒng)相聯(lián)（如附圖二所示），顯示每臺發(fā)電機的運行狀況，發(fā)電機頻率、發(fā)電機定子電流、電壓、有功功率、無功功率、發(fā)電機轉子電流、轉子電壓以及發(fā)電機運行區(qū)。

監(jiān)控試驗臺對電力網的九個支路全部采用了微機型的標準電力監(jiān)測儀，可以顯示各支路的電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率等所有電量，并且九臺監(jiān)測儀能過RS485通信口與主機相聯(lián)，實時顯示電力系統(tǒng)的運行狀況，以及各開關的動作情況，并且可以控制各開關的跳、合閘，打印報表，實現(xiàn)電力系統(tǒng)調度自動化功能。在分組實驗時，指導教師可以在監(jiān)控試驗臺上觀察到每臺發(fā)電機的運行狀況，了解實驗情況，使教學實驗管理現(xiàn)代化。

五、實驗功能的擴展

1、電力系統(tǒng)綜合試驗室可開出電力系統(tǒng)自動化專業(yè)的40多個教學實驗，包含了十多門專業(yè)課程，而這個試驗平臺遠不止開出這些實驗，它還可以開出《電機學》的直流電機、同步發(fā)動機等實驗，還可以開出《電力電子》的一系列實驗等等。

2、電力系統(tǒng)綜合試驗室能滿足本科生的課程設計和畢業(yè)設計需要，能針對全部的專業(yè)課程進行課程設計和畢業(yè)設計。

3、電力系統(tǒng)綜合試驗室能作為電力系統(tǒng)工程專業(yè)的一個生產實習基地。能很好的彌補學生在實際電廠中不能動手操作等實習中的不足。

4、發(fā)電機電流、電壓都按電力系統(tǒng)規(guī)范留有標準接口，并且都引至端子。開關的跳、合閘控制和位置信號也引至端子，能作為教師和研究生的科研產品開發(fā)平臺。

5、可以為社會辦學，舉辦電力系統(tǒng)運行調度和控制技術培訓班。提高設備的利用率。

六、教學實驗項目

1．電力系統(tǒng)運行

1）發(fā)電機啟動和調整實驗；2）電力系統(tǒng)運行方式實驗；3）電力系統(tǒng)負荷調整實驗；

2．電力系統(tǒng)分析實驗

1）電力系統(tǒng)潮流計算分析實驗；

2）電力系統(tǒng)故障計算分析實驗；3）切機、切負荷等穩(wěn)定實驗；

3．調度自動化實驗

1）電力系統(tǒng)實時監(jiān)控； 2）電力系統(tǒng)有功功率調整； 3）電力系統(tǒng)無功功率調整； 4）電網運行方式變化。4．準同期并列實驗

1）手動準同期并列實驗； 2）半自動準同期并列實驗； 3）全自動準同期并列實驗； 4）各種信號波形觀測。5．同步發(fā)電機微機勵磁實驗

1）不同?（控制角）的勵磁電壓波形觀測實驗；

2）同步發(fā)電機起勵實驗； 3）控制方式及其相互切換實驗； 4）逆變滅磁和跳滅磁開關滅磁實驗； 5）伏赫限制實驗； 6）同步發(fā)電機強勵實驗； 7）欠勵限制實驗； 8）調差特性實驗； 9）過勵限制實驗； 10）PSS實驗。

6．單機——無窮大系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行方式實驗

1）單回路穩(wěn)態(tài)對稱運行實驗；

2）雙回路與單回路的穩(wěn)態(tài)對稱運行比較試驗； 3）單回路穩(wěn)態(tài)非全相運行試驗。

7．電力系統(tǒng)功率特性（功角）和功率極限（靜態(tài)穩(wěn)定性）實驗

1）無調節(jié)勵磁時，功率特性和功率極限的測定； 2）手動調節(jié)勵磁時，功率特性和功率極限測定； 3）微機自并勵時，功率特性和功率極限的測定； 4）微機它勵時，功率特性和功率極限的測定； 5）單回路、雙回路輸送功率與功角關系實驗。

8．電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性實驗

1）短路類型對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響實驗； 2）故障切除時間對暫態(tài)穩(wěn)定的影響實驗； 3）有無強勵磁對暫態(tài)穩(wěn)定性影響試驗；

4）線路重合閘及其對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性影響的實驗； 5）同步發(fā)電機異步運行和再同步實驗。

9． 單機帶負荷實驗

1）獨立系統(tǒng)的特性實驗； 2）投、切不同負荷的實驗； 3）調速器調差特性試驗； 4）甩負荷實驗；

10．其它實驗（部分實驗需外接儀表）

1）發(fā)電機的空載特性實驗； 2）發(fā)電機的短路特性實驗； 3）發(fā)電機的負載特性實驗； 4）同步發(fā)電機直軸參數(shù)的離線測定； 5）同步發(fā)電機參數(shù)的在線測定； 6）同步發(fā)電機靜態(tài)安全運行極限的測定。

七、試驗設備清單

1、WDT-III電力系統(tǒng)綜合自動化試驗臺

2、PS-5G型電力系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗臺

注：

實驗室占地面積60～100平方米

四～五套

一套

11.8萬×（3～5）＝35.4～59萬

12萬

共計：

47.4～71萬元

通信電WDT-III電力系統(tǒng)綜合自動化試驗臺GBWDT-III電力系統(tǒng)綜合自動化試驗臺GDWDT-III電力系統(tǒng)綜合自動化試驗臺GA PS-4G型電力系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗臺電力系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗臺MAQFXLMFXLQFMGGAQFQFXLQFQFXLQFMDQFWGXLGBMBQFXLQFGDLDQFLDQFMCME華中科技大學GCLDGE武漢華工大電力自動技術研究所WDT-III電力系統(tǒng)綜合自動化試驗臺GE 14

WDT-III電力系統(tǒng)綜合自動化試驗臺纜 GCMAMFMGG-AW-GKMDG-BMBMD純電阻感性負荷純電感G-DMCMEG-CG-E 15

HGWT-03型微機準同期裝置無窮大母線至QF4至QF6 WL-04B型微機勵磁調節(jié)器 YHB-II型微機線路保護自并勵自耦調壓器同步發(fā)電機它勵手動勵磁至KM1直流電動機至KM5 TGS-04型微機調速裝置測速裝置注：SAV為切換開關