主要收获
- 学术合作可缩短迭代时间并提高模型的保真度，帮助您克服模拟方面的困难，而不会耽误项目进度。
- 研究合作使新算法更快进入工具链，从而改进控制器设计、电力电子研究和电网验证。
- 在理论与实践之间架起一座结构化的桥梁，将有前途的方法转化为可重复的测试、模型和经过验证的组件。
- 学术界和工业界都能从共享测试平台和代码交流中获益，从而将想法转化为工程团队的持久能力。
- 与研究人员共同开发的供应商能为您提供实用的功能，更好地支持开放式工作流程，并能更快地获得有把握的结果。
当工程师和学术研究人员通力合作时，实时仿真工具就会发展得更快、更有效，以前所未有的速度推动工程领域的发展。孤立的研发团队在试图单独解决复杂问题时往往会遇到障碍，尤其是在电力系统等高风险领域。但是，合作项目可以直接为研发注入新鲜的专业知识和前沿理念，从而更快地实现突破，并提供实际可行的解决方案。事实上，研究证实，与大学合作的公司能取得更好的创新成果。原因很简单：将先进的研究成果与实用的工程技术诀窍相结合，可以形成一个强大的反馈回路，加快每个参与者的进步。
学术合作加快了实时模拟技术的进步
创新的实时仿真技术从合作投入中获益匪浅。与学术界携手合作可帮助公司克服知识差距和技术障碍，否则开发工作将停滞不前。学术合作加快仿真技术进步的主要方式包括
- 从发现到部署更快：跨部门研究合作直接加快了突破及其在实际工程问题中的应用。有前景的概念不会在期刊上昙花一现--它们会迅速从大学实验室转化为模拟原型，缩短从理论到工作工具的时间。
- 更大的创新回报：联合项目带来实实在在的绩效收益。研究表明，与大学合作的企业创新生产力更高，甚至新产品的销售额也会增加。在仿真技术方面，这意味着更先进的功能和性能可以更快地到达用户手中，从而使公司在市场中占据优势。
- 利用先进设施：许多大学都拥有专门的实验室和设备，如果仅靠一家公司开发，成本将非常高昂。例如，一个国家实验室的实时电网模拟器可以模拟约 10,000 个电网节点进行大规模测试。这样的能力水平，单个企业很可能无法单独实现。
- 尖端算法，越快越好：学术专家不断开发新的算法和建模技术。通过合作，这些想法可以提前数年融入商业仿真平台。例如，美国国家实验室与一所大学之间的长期合作，就结合了各领域的专业知识，开发出了一种量子仿真技术，能够对 24,000 个电子进行实时建模，这一成就推动了仿真技术的发展，是共享知识推动创新的典范。
- 培养新的人才和想法：公司通常会建立合作伙伴关系，以发掘下一代工程人才。学术关系使行业团队有机会接触到顶尖学生和研究生，从而有效地建立起一支技术熟练的新员工队伍。这些年轻的研究人员带来了全新的视角和最新的理论知识，可以通过创造性的解决方案为仿真研发注入活力。
- 新颖的视角和跨学科的洞察力：大学研究人员以开放的心态、好奇心驱动的观点来处理问题，能够激发行业团队跳出固有思维。接触顶尖的学术思想家和跨学科的专业知识，往往能激发出应对严峻模拟挑战的新方法。这种思维的多样性有助于突破单一团队可能难以克服的研发障碍，使仿真技术进步背后的创造性问题解决能力倍增。
综上所述，这些因素说明了为什么与学术界的合作对于仿真公司来说并不仅仅是一件好事；它往往是加快开发周期、自信地处理以前无法处理的复杂系统模型的关键。
研究创新打造下一代模拟工具
学术研究并不局限于理论，而是积极塑造下一代实时模拟平台。当今模拟器中许多最强大的功能都源于大学项目或联合研究计划。
从校园实验室到行业标准工具
最早的实时数字模拟器之一直接诞生于产学研合作。这种早期的合作关系树立了典范：在学术实验室中得到验证的先进方法可以成为商用模拟器的核心功能。从新颖的高频电力电子求解器到先进的稳定性控制算法，大学往往是实现突破的孵化器。通过合作，供应商可以尽早将这些先进技术应用到自己的产品中。例如，学术界为电网研究而改进的相量域仿真技术，如今已成为领先的实时仿真器的基本功能，使工程师能够高保真地模拟大规模电网。简而言之，只要有明确的知识转移途径，最初的博士论文或实验室实验很快就能成为行业标准的仿真工具。
通过合作整合新兴技术
学术合作也有助于仿真公司跃进新兴技术领域。大学和国家实验室正在探索人工智能驱动的电网控制和量子计算等前沿领域，而传统的工程公司可能无法单独应对这些领域。联合项目为整合这些创新搭建了桥梁。事实上，学术和政府团队已经利用电网模拟器演示了量子计算在环，将量子硬件原型与实时模拟直接连接起来。通过这些试点项目，商业开发人员可以尽早接触到新技术，并设计出支持这些技术的平台。其结果是，当量子优化或机器学习等技术在研究中证明其价值时，仿真供应商就可以立即将其应用到下一代产品中。
开放式协作加速平台开发
"研究成果的开放共享扩大了对仿真工具开发的影响"。
许多学术团体公开发布模型和代码，公司可以采用并在此基础上发展，而不是从零开始。北卡罗来纳州立大学开发的开源实空间多网格（RMG）仿真代码就是一个很好的例子，该代码用于与橡树岭国家实验室合作，实现了超大规模实时仿真的里程碑。由于代码是公开的，业界研究人员可以在创纪录的时间内将其集成并扩展到第一台超大规模超级计算机上。这种合作开放性意味着仿真平台的发展速度更快，因为一个团队（学术界或业界）的改进将成为其他团队进一步完善的基础。从本质上讲，学术合作创造了一个良性循环：新的研究为更好的工具提供了养分，而更好的工具又带来了进一步的研究突破。
衔接理论与实践，加快电力系统突破
在电力系统等复杂领域，大学与企业之间的密切合作尤为重要。在这里，将理论研究与实际测试相结合，可以更快地取得突破，直接改进电网技术。电力行业面临着新的挑战，从整合大规模可再生能源到防范网络威胁，都需要先进的理论和实践验证。学术合作为这两种需求提供了理想的渠道。
在理论方面，大学研究人员不断提出新的解决方案（如改进的电网稳定控制或储能管理的预测算法）。但如果没有实际测试，再好的理论也会停滞不前。这就是行业合作的不同之处。公司和研究团队一起建立实验和实时硬件在环（HIL）模拟，在现实条件下对这些想法进行审核。
公用事业公司和制造商通常会专门寻找大学合作伙伴，帮助验证电网现代化的工具和算法，因为他们知道实时模拟是安全试用新概念的理想沙盒。通过合作，他们可以根据模拟 "电网 "显示的情况，快速调整和完善理论模型，从而加快实现可部署解决方案的步伐。
这种学术理论与实际操作之间的桥梁促成了切实的电力系统创新。例如，合作研发投资建立了以大学为基地的模拟实验室，复制运行环境，这样新技术就可以在实地部署前得到验证。克莱姆森大学（Clemson University）与业界合作建立的电网研究中心就是这样一个实验室，可以在现实条件下测试汽车和能源系统。通过这些联合测试平台，一种实验性的微电网控制算法或一种新的继电保护设计可以在数月而不是数年内得到反复改进。
更快的反馈回路意味着突破--比如稳定高可再生电网或防止连锁停电--比学术界或公司各自为战的情况更快实现。从根本上说，学术界提供先进的理念，工业界确保这些理念得到务实的审查，而实时仿真则是理论与实践相结合的共同基础，从而推动电力工程向前发展。
合作使学术界和产业界的影响倍增
当大学和公司合作进行实时仿真研究时，双方都能看到单靠自己无法实现的倍增效应。对于行业合作伙伴而言，其收益往往可以用更好的产品和性能来衡量。通过在开发过程中引入外部专业知识和严谨的研究，企业可以更快、更经济高效地解决复杂的工程问题。他们经常向大学寻求新的想法和创新，从而获得更强大的产品和更高的收入。对于仿真供应商来说，这可能意味着，由于学术界人才的注入，他们可以领先竞争对手向市场推出高保真电网仿真器或汽车 HIL 测试平台。这种合作往往能带来丰厚的回报，例如提高可靠性、缩短开发周期，以及在处理尖端项目时增强信心。
"当工程师和学术研究人员携手合作时，实时仿真工具会发展得更快、更有效，以前所未有的速度推动工程领域的发展"。
另一方面，学术界也收获颇丰。合作项目为研究人员提供了实用的测试案例和数据，使他们的工作具有相关性和影响力。发表新颖的研究成果固然重要，但证明这些研究成果能够解决实际问题则更为有力，而行业合作则提供了这样的机会。参与联合仿真计划的教授和学生往往比同行发表更多的后续研究论文，这得益于他们在应对应用挑战的过程中获得的丰富见解。与此同时，大学还可以将这些合作关系作为产生实际影响的证据，而这正是资助者和社会所期待的。从获得资助到吸引优秀学生，与产业界的积极合作可以提升学术机构的声誉和资源。简而言之，合作创造了一个双赢的循环：企业加速创新并提高其底线，而大学则增进知识并扩大其研究的实际意义。学术界与产业界的频繁合作已成为当今知识经济的标志，这一点也不足为奇。
与大学合作可使电力系统工程师获得尖端研究成果，从而显著改善仿真模型。大学往往比企业更早开发出新的算法、控制器设计和系统模型。通过这种合作，企业可以比单打独斗更快地测试和实施这些先进技术。大学提供深厚的理论知识和专业设施，而公司则提供实际需求和现场数据。这种合作加速了创新--由于从一开始就结合了学术见解和行业经验，因此只需很短的时间就能开发出针对电网稳定性、可再生能源集成或保护方案的新模拟能力。
学术研究人员通过提供新颖的解决方案和严格的验证方法来塑造产品功能，从而影响商业工具。例如，如果某个研究小组发明了更高效的实时求解器或高保真组件模型，仿真公司就会注意到。通过正式的合作，甚至非正式的知识交流（如会议研讨会），这些想法往往会成为商业软件更新或新硬件在环功能的一部分。研究人员还帮助针对复杂场景对工具进行测试和基准测试，推动供应商提高准确性和性能。总之，学术界充当着开拓者的角色--他们的实验技术和研究成果为商业仿真平台下一步的工作指明了方向。
公司可从学术合作中获得多项优势。首先，它们可以利用广泛的专业知识库，而不必全部在公司内部招聘--教授和研究生带来了电力电子、控制理论或机器学习等领域的专业知识，这些知识可以增强公司的项目。其次，合作关系往往能让公司获得先进的实验室设备和原型，从而节省成本和开发时间。第三，通过与学术团队合作，公司可以更全面地验证自己的产品；一个经过顶尖研究人员审核的想法可以提高可信度。最后，这些合作可以缩短开发周期。公司不需要重新发明轮子，而是利用经过验证的研究成果更快地解决问题，更早地将创新解决方案推向市场。
对于学术团队来说，行业合作提供了一个实践环境，丰富了他们的研究和教学。研究人员可以获得行业数据、实际工程问题，通常还能获得资金，从而使他们的工作重点更加突出。这意味着他们的理论观点可以在实际系统或高保真模拟中得到检验，从而使他们的研究成果更加可靠和适用。参与这些项目的学生也会受益匪浅--他们可以亲身体验工业级工具和挑战，从而为工程职业生涯做好更充分的准备。此外，成功的联合项目往往会为学术界带来出版物、专利或新的研究机会，而学生则可能获得合作公司的工作机会。从根本上说，与行业的合作确保了学术工作的相关性，并为毕业生开辟了具体的就业途径。
合作可以有多种形式。通常情况下，合作始于赞助研究项目或拨款，由公司资助大学实验室研究特定的模拟挑战（如改进电池模型或开发微电网试验台）。教师和学生致力于解决问题，而公司工程师则保持定期联系，提供数据和指导。在其他情况下，合作关系通过联合体或创新中心建立，多个行业和学术成员共享一个仿真平台和研究成果。此外，还有实习和访问研究员计划--公司可能会在大学实验室派驻一名工程师，或接待一名休假的教授，以交流专业知识。定期技术会议、研讨会和联合培训也很常见。所有这些模式都创造了一种结构化的方式，使学术见解能够融入行业发展，并使实际限制因素能够为学术研究提供信息，从而确保实时仿真工具与实际行业需求同步发展。
