数字孪生技术落地实验教学 上益教育设备破解实训安全难题

江苏海洋大学实训室内，学生们正通过风光互补发电装置实时调整风机叶片角度，屏幕上同步显示着风速变化与发电效率的曲线关系——这套由上海上益教育交付的教学系统，正通过七大功能模块培养新一代新能源人才。

2025年6月，上海上益教育设备制造有限公司向江苏海洋大学交付的风力发电教学实验装置正式投入使用。这套由发电单元、充电单元、电力蓄能单元等七大系统组成的教学平台，恰逢我国海上风电产业跨越式发展的重要节点：就在两周前，一支95米长的巨型风电测试叶片刚刚进入海上风电研究与试验检测基地，标志着我国150米级叶片试验平台进入实战调试阶段。

教育装备升级：实训系统对接产业前沿

在江苏海洋大学的工程训练中心，新投用的风力发电教学实验装置正展现出多维教学价值。该系统可实时完成风速测量、转速检测、功率输出分析等操作，让学生直观理解风机运行原理39。教师通过控制台设置不同风速参数，学生团队合作进行发电效率优化，这种场景化教学模式极大提升了学习效率。

这套装置的投用恰逢我国风电产业重大突破。2024年12月，位于福建福清的海上风电研究与试验检测基地正式投运全球风电整机传动链试验平台。该平台驱动功率高达25兆瓦，可模拟18级大风环境，为30兆瓦级风电机组提供测试条件。“产业进步需要人才支撑”，江苏海洋大学能源工程系主任在验收报告中指出，“上益的教学设备将风电系统分解为七大可操作模块，使学生从部件认知到系统集成建立完整知识体系，这正是产教融合的实践”。

技术内核：七大模块构建教学闭环

上海上益此次交付的风力发电教学实验装置，其核心竞争力在于系统化设计理念。装置将复杂的风电技术分解为七大功能单元，构建起完整教学闭环：

发电单元：永磁同步发电机配合碳纤维复合叶片，启动风速仅需3.58m/s;

监测系统：集成风速传感器、温度传感器与转速检测装置，实时采集环境数据;

智能控制：采用32位数字化DSP技术，对蓄电池充放电进行全智能化管理;

能量转换：DC-AC电源模块提供110V/220V纯正弦波交流电能输出;

可视化界面：通过液晶显示屏实时显示风机电压、电流、功率等12项参数;

尤为值得关注的是其Zigbee无线监控模块。该系统基于IEEE802.15.4标准无线协议，可将电流、电压等关键参数实时传输到PC端，使教师能够同时对多组实验数据进行监控分析。这种设计大幅提升了实验教学的效率和安全性。

产品矩阵：风光互补覆盖全教学场景

上海上益的新能源教学产品线已形成完整谱系。除风力发电装置外，公司开发的SY-FGT-B型2.5KW风光互补发电教学实验系统，集成了室内温湿度监测、光照度测量系统，使操作过程更加直观。而SY-FGB500风光互补并网发电实验实训系统则更进一步，可进行并网逆变电源实验，支持职高、大学及企业技工开展以风力发电和太阳能离网/并网发电为主的课题研究5。该系统配备400W高性能风光互补智能控制器，支持风速0-60m/s的精确测量。对于出口教学市场，公司专门开发了SYXNY-FG01B风光电互补发电实训系统。该系统可完成14项核心实验，涵盖光伏电池伏安特性测试、输出功率与光照强度关系分析等前沿内容7。这些产品共同构建起覆盖基础认知到产业应用的全场景教学体系。

行业共振：教育装备助推风电强国建设

教育装备的升级正与产业发展同频共振。2025年6月初，一支95米长的风电测试叶片运抵福建风电检测基地，标志着我国150米级叶片试验平台进入调试阶段。该平台采用国内首创的“静态+动态”双试验台设计，可实现双轴加载技术，模拟台风、巨浪等极端环境下的叶片受力状态。

与此同时，汕头正在建设更先进的 40MW级风电机组电气及动力学六自由度实验平台。作为全球风电技术基础科学研究设施，该平台由十余个子系统构成，高度相当于8层楼，总投资约10亿元，可为叶轮直径达400米的巨型风电机组提供贴近真实运行工况的试验条件。在此背景下，上益教育的教学设备承担着人才培养基础工程的重任。正如江苏海洋大学教师所言：“从七大模块认知到系统集成思维，我们培养的学生将直接投身于风电产业前沿。当学生在实训中调整风机叶片角度时，他们掌握的不仅是技术原理，更是中国新能源事业的未来”。

上海上益教育的风电教学设备，通过七大功能模块构建起从课堂到产业的桥梁。当学生们在安全环境中探索风机运行曲线时，他们积累的不仅是实验数据，更是推动中国从风电大国迈向风电强国的核心动能——教育装备的价值，正在于为产业未来埋下创新的种子。