我国正形成以交、直流特高压输电网络为骨干网架，各种可再生能源分散接入的坚强智能电网。微电网实现了分布式电源的灵活、高效应用，方便了各种分布式电源的接入，但其本身及其接入电网的安全稳定运行具有巨大挑战。

微电网是由微电源、负荷、储能装置和控制装置组成，能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，具有灵活和复杂的运行模式，系统操作规范和故障特点与大电网有着明显的不同，为了保证微电网及其接入电网的安全运行，有必要开展微电网运行与故障分析实验。

该实验课程是电气工程及其自动化、智能电网信息工程专业开展认知实习和毕业实习的核心课程。

该实验以实际微电网系统为原型，3D仿真建立相应的虚拟微电网系统，在该系统中实现微电网运行与故障分析虚拟仿真实验。具体包含认识微电网、微电网运行操作、微电网非计划孤岛运行危害、微电网保护整定与分析、微电网故障分析与处理等5个功能模块，18个操作步骤，涵盖“基本原理、基本技能、探索实践”三层面实验教学内容，使学生能够掌握微电网运行与故障分析的核心知识点，培养学生的工程实践技能、激发学生的创新意识。

结合行业的最新发展，体现对应课程对实验教学的要求。微电网并网运行时，相当于包含分布式发电与常规电源的电力系统，这是目前常见的配电网结构，然而《电力系统继电保护》课程没有介绍分布式电源接入相应的知识，这个实验实现了对课程知识的补充，并更好地实现电网继电保护原理与故障分析实验教学目标；同时该实验也能够满足《微网分布式电源运行与控制》课程微电网继电保护与故障分析的实验教学要求。

层次递进，实现实验教学对人才培养的目标。通过微电网基本结构、接线与控制、微电源特性、运行效益4个实验，了解了微电网的基本组成及特性，实现对微电网的感性认识，这是基础；通过微电网黑启动、运行转检修、非计划孤岛运行及检修误操作体验、停电操作等操作性实验，掌握微电网中的相关操作以及电网停电操作流程，了解微电网非计划孤岛运行可能带来触电危险，培养工程实践能力以及职业素养；通过学习相关规程、非计划孤岛运行电压、频率特点分析、保护配置、整定及性能分析、故障分析等实验掌握微电网保护原理及其工程应用，并能够查找微电网的故障点、恢复微电网正常运行，这具有高阶性，激发学生的科研兴趣，培养学生的综合与创新能力。

微电网是集动力、电力系统、电力电子及控制于一体的大型复杂系统，本实验以微电网并网系统作为仿真对象，通过该虚拟仿真教学实验使学生掌握如下内容：

（1）熟悉交直流混合微电网的基本结构、运行方式；

（2）掌握风电、光伏、充电桩、储能电池的工作特性；

（3）理解微电网的运行方式及其运行控制流程；

（4）理解微电网保护的功能及其实现原理、整定方法并用于实际工程设计；

（5）掌握微电网故障分析方法，对微电网的典型故障进行分析与处理。