Использование современных средств, при исследовании переходных процессов имеет несомненные преимущества. Создаются возможности для более детального изучения тех или иных процессов.
В настоящее время существуют несколько методов проведения лабораторных и практических занятий для подготовки специалистов в области электроэнергетики [1]:
— с использованием физических моделей;
— с использованием математических моделей.
Физическое моделирование представляют собой проведение исследований и работ на экспериментальных стендах, которые являются подобными простым электроэнергетическим системам. В таком случае обучение проходит очень эффективно, потому что имеется возможность увидеть, «почувствовать» данное оборудование; получаемые в ходе выполнения данные имеют естественную физическую природу. Однако, возникают следующие трудности: результаты исследований подвержены влиянию ненадежных контактных соединений, обрыву соединительных проводов, ненадежности работы измерительных приборов; имеется опасность перегрузки и выхода из строя как источников питания, так и измерительных приборов; невозможность реализации на стендах аварийных режимов.
Математическое моделирование может использовать аналитические и компьютерные (численные) методы.
Аналитические методы заключаются в расчете с помощью теоретических методов. Использование таких средств помогает получить навыки расчета, однако, расчет сложных сетей становится весьма трудоемким. Кроме того, отсутствует возможность наблюдать за протеканием процессов.
Компьютерные методы проведения исследований и научных работ заключаются в использовании программных комплексов на ЭВМ. При их создании основное внимание обычно обращается на реализацию процедур математического моделирования, расчета и оптимизации изучаемых объектов или процессов.
Такие методы позволяют моделировать схемы сложной конфигурации, имитировать различные режимы сети, в том числе аварийные, быстро и эффективно подойти к пониманию сущности изучаемого явления и его изменениям при варьировании теми или иными его параметрами [2]. Порой математическое моделирование является единственным способом учебного исследования сложных объектов или процессов в технике. Преимуществом является легкость внесения изменений в рабочей среде (т. е. изменение конфигурации сети, изменение ее параметров, замена места аварии или добавление новых) и безопасность при проведении работы.