新型电力系统仿真分析、测试验证。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 随着“双碳目标”国家能源战略的确定和新型电力系统概念的提出，我国能源转型力度持续加大，逐步形成了大量新能源接入电力系统的局面。由于风能、太阳能等新能源与常规能源禀性差别很大，其并网发电系统具有显著不确定性、波动性和机械惯量缺失等特点。此外，高比例电力电子装备、新一代直流输电、多能互补的综合能源、各类大规模储能电站、各种通信及自动化新技术装置等因素使得新型电力系统组成要素愈加复杂，动态特性蕴含诸多未知，造成系统规划设计、装备制造、系统集成和运行控制等都面临史无前例的挑战。目前，电力科研院所、规划设计单位、装备制造厂家、教育培训机构等对新型电力系统开展仿真分析、测试验证的需求很大、很迫切。同时看到，新型电力系统的这些新型场景对仿真技术要求苛刻，门槛很高。 1）新型电力系统需要精细化动态模拟。人们对新型电力系统动态行为的认识还不够深入，无论是基础理论层面还是工程技术层面还处于广泛讨论、观点碰撞或局部示范试验阶段。然而，电力设施的新技术路线试错成本极高，不太可能对所有备选方案和技术选项都逐一示范。因此，开展大量深入的仿真研究是推进新型电力系统实施的必要手段。对于新型电力系统，需要深入开展仿真研究的领域包括：①新型电网体系结构研究；②新能源接入电网关键技术； ③ 新能源电网保护与自动化技术； ④源网荷储协同控制与优化调度；⑤新型配电网的电能质量分析与控制；⑥人工智能等新技术对新型电力系统的支撑。 2）新能源基地并网需要做稳定性评估。大规模陆上及海上风电集中接入局部电网有可能引发次/超同步振荡、宽频谐波谐振等电网安全稳定性问题，需要对这些问题进行机理及应对策略分析。所以需要对包含多类型新能源装备的局部电网做精细化动模仿真测试。然而，百千台级风光机组电磁暂态详细建模与仿真是一个卡脖子难题。 3）软、硬件在环仿真是必要的。新能源及储能电站的电力电子变流器控制及保护策略是厂家核心机密，对外不公开。由于控保策略对装置外特性及其接入系统的响应特性有重要影响，故需要分析内部核心控保策略。需要将新能源及储能控制器实物或黑盒模型接入测试平台开展动模仿真，以对其多时间尺度动态响应特性进行精细化分析。软、硬件在环试验对仿真平台提出了更高要求。 4）超大规模储能电站的仿真难度大。①单个储能机组的设备形态发生改变，从两/三电平变流器向模块化多电平变流器（MMC）的复杂结构演变，甚至采用储能跟变流器集成，故需要对这种复杂新形态做精细化测试验证。②超大规模、超大机组的储能电站包含较多并联储能单元或者储能机组，吉瓦时级储能电站，需上百台机组并联。另外，储能变流器的控制策略正从电流源型向电压源型转变，控制策略趋于复杂化，故需要大量的储能变流器的控制装置接入测试平台，才能对实现对储能单机以及多机之间协调控制性能测试，进而实现超大规模、超大机组的储能电站的精细化仿真。 5）现代直流输电控制与保护测试提出更高要求。超/特高压直流输电系统应用于新能源基地外送的控制保护策略及其硬件在环试验对实时仿真平台硬件资源要求苛刻，既要对直流输电系统建模，又要对新能源基地建模，应用场景的复杂性对仿真平台要求更高。 1 技术分析（创新性、先进性、独占性） 1.1 国产化实时仿真技术现状 实时仿真是指仿真模型执行进度与系统时钟完全同步的一类仿真，具备这种特性的仿真装置称为实时仿真器。新型电力系统的认知、试验、生产、培训需求快速增长，形成了实时仿真领域巨大潜在市场。但目前RTDS、RT-LAB等进口设备依旧垄断市场，对于大规模新能源场站、县域规模万节点级电力系统、多端特高压直流输电等应用场景电磁暂态仿真，所需的仿真资源巨大，平台造价极高。且关键核心技术处于卡脖子状态，平台应用的灵活性和开放性受到很大限制。只有开发和推广国产化实时仿真技术才能为顺利推进新型电力系统建设过程中的研究和生产提供自主可控的工具和手段。 1.2 UREP与进口设备的对比试验  为了实现电力实时仿真器的国产化替代，彻底解决电力实时仿真领域的技术“卡脖子”问题，国产实时仿真器UREP需要与国际主流技术进行对比，力求达到甚至超过目前世界最先进的技术。对标对象为行业公认的电力系统实时仿真仪（RTDS）和行业广泛使用的RTLAB，以上两款设备均为加拿大生产。对比试验方案如图1-1所示。制定标准（典型）测试算例，分别在UREP、RTDS和RTLAB环境下搭建测试算例的仿真模型，在完全相同的测试条件和试验内容下得到各种仿真器的仿真结果，比较仿真结果的一致性。同时比对仿真规模、建模效率和编译时间等关键指标。             图1-1  国产UREP与进口设备对标方案 1.2.1电气网络仿真对比    图1-2表示了一个多支路网络，基于图1-1中三种仿真器搭建该模型，通过不断增加支路数扩大网络规模，直到仿真器过载，得到仿真器的算力极限。         图1-2  多支路电气网络 在50us仿真步长下，对于图1-2案例RTLAB最大仿真规模为78个 三相节点，UREP也为78个 三相节点，二者相同。在编译速度方面，RTLAB编译时间为3分52秒，UREP编译时间为1分12秒，UREP是RTLAB的3.22倍。      图1-3  基于RTDS的仿真模型  当基于RTDS建模时，如图2-5，每块PB5最多允许24个节点；当基于NovaCor建模时，在超大步长150us下可以达到100节点，在50us步长下仿真规模未知。 2.2.2 双馈风机仿真对比   双馈风机含有电机、传动链、电力电子变流器和控制系统，是具有代表性的新能源元件。在在50us仿真步长下，对于如图1-4案例，RTLAB最大仿真规模为6台，UREP也为6台，二者相同。在编译速度方面，RTLAB编译时间为7分0秒，UREP编译时间为2分12秒，UREP是RTLAB的3.18倍。                图1-4  双馈风机测试案例 2.2.3 直流输电仿真对比   直流输电是最复杂的电力电子装备，有换流阀、阀控制器、极控制器、站控制器等一次和二次系统，是实时仿真领域的难点，也是检验仿真器能力的试金石。图1-5是双端单极直流输电系统测试用例，每端包含2个六脉波桥，控制保护包括了阀控、极控和主控模型，封装于蓝色模块内。   图1-5 双端单极直流输电系统测试用例 将图1-5所示算例分别在RTLAB和UREP中建模运行，在单核可用资源下，若仿真对象为电气主系统和控制保护组成的整个系统，则RTLAB过载，UREP也过载。若仿真对象仅为电气主系统（即双侧电源、交直流滤波器和4个6脉波桥），则RTLAB和UREP均不过载。在编译速度方面，RTLAB编译时间为3分40秒，UREP编译时间为1分11秒，UREP是RTLAB的3.10倍。 2.2.4 同步发电机组仿真对比    同步发电机目前仍是电力系统主力电源，是电力系统的主要仿真对象。同步发电机组模型包括同步发电机、调速器、励磁调节器及升压变。搭建多台同步电机并列运行算例，如图1-6所示。   图1-6  同步电机并列运行算例 在50us仿真步长下，对于图1-6案例RTLAB最大仿真规模为11台，UREP为13台。在编译速度方面，RTLAB编译时间为3分51秒，UREP编译时间为1分16秒，UREP是RTLAB的3.04倍。 2.2.5 最小步长对比 基于CPU的最小仿真步长能够体现仿真计算时间的抖动问题，抖动越小，允许的仿真步长就越小。因此，通过比较最小仿真步长，也可以反映仿真器的计算性能。仿真对象采用单台双馈风机，模型包括风力机、绕线异步电机、机侧变流器、网侧变流器、主动系统、所接入的配电网等元素，如图1-7所示。             图1-7  测试最小步长算例 经测试，RTLAB最小仿真步长为24us，UREP最小仿真步长为20us。可见，UREP具有更小的仿真抖动。 2.2.6 仿真精度对比 为了验证国产UREP的仿真精度，采取和RTDS交叉对比验证方法说明UREP的仿真精度。电力系统仿真包括电磁暂态和机电暂态，因此，从电磁暂态和机电暂态两个方面进行对比，同时考虑各种应用场景，以覆盖各种情形。电磁暂态检测案例的电网拓扑如图1-8所示。 图1-8 电磁暂态检测使用案例 无穷大电源电压等级为110kV，频率为50Hz，系统内阻抗为；L1、L3线路阻抗为，L2、L4线路阻抗为， T1、T2两变压器的额定容量均为，短路电压，空载损耗，空载电流，短路损耗，变比，高低压绕组均为Y形联结；假设系统A1、B1、A、B处供电负荷为(5+j1)MVA，C1和C处供电负荷为1+j0.1MVA。UREP建模如图1-9所示。   图1-9 电磁暂态检测案例的UREP仿真模型 基于RTDS建立电磁暂态案例的仿真模型如图1-10所示，其电压过零点短路控制如图1-10所示。   图1-10  RTDS仿真模型   图1-11  RTDS电压过零点短路控制结构 对上述模型，分别使用UREP和RTDS进行实时仿真，仿真时间为0.2s，短路故障发生在0.06s-0.16s之间，仿真步长为100微秒，横轴表示在0.2s时间内仿真采样点数，纵轴表示母线电压、电流，单位分别为V、A。在母线A点处发生三相短路，短路前后及短路期间的三相电压波形如图16-7。为了显示细微之处，将图1-12局部放大后，如图1-13。   图1-12  A点发生三相短路时三相电压波形   图1-13  A点处发生三相短路时三相电压波形局部放大 点划线为RTDS仿真结果，虚线为UREP仿真结果。可以看出，两种仿真结果高度重合，表现出电磁暂态仿真结果的高度一致。电磁暂态过程除了表现在电压动态还表现在电流动态，短路前后及短路期间的三相短路电流波形如图1-14。   图1-14 A点处发生三相短路时三相电流波形 图1-15  A点处发生三相短路时三相电流波形局部放大图 1.3  对标结论 （1）在内核资源完全等同条件下，国产UREP和RTLAB的仿真算力基本相同，即内核授权数相同条件下，具有相同的仿真规模。 （2）国产UREP的建模效率和编译速度远远高于RTLAB。小规模场景下，UREP是RTLAB的3倍左右，大规模场景下UREP是RTLAB的45倍左右。 （3）在仿真对象完全相同的条件下，国产UREP和RTDS的电磁暂态仿真结果完全相同，二者交叉对比没有差别。

系统可实现在网络环境下，完成注塑模具的并行设计。通过智能化提示，进行参数化绘图，自动生成三维模型，并由三维模型直接或通过标准的IGES格式转换进入不同系统的CAM模块，实现设计与制造信息共享，达到CAD/CAM一体化。提高模具设计质量，缩短设计制造周期。

系统可实现在网络环境下，完成注塑模具的并行设计。通过智能化提示，进行参数化绘图，自动生成三维模型，并由三维模型直接或通过标准的 IGES 格式转换进入不同系统的 CAM 模块，实现设计与制造信息共享，达到 CAD/CAM 一体化。提高模具设计质量，缩短设计制造周期。

产品详细介绍砌墙砖试模  砌墙砖一次成型试模  砌墙砖二次成型试模使用说明书 一、    本模具是依据GB/T 2542-2012≤砌墙砖试验方法≥和GB/T 25044-2012≤{a}3135{/a}抗压强度试样制备设备通用要求≥来制作的，分一次成型模具和二次成型模具两种。 二、    试模： 2 ．1一次成型试模组装后型腔尺寸为：长120mm±15mm(可调节)；宽120mm；高120mm。 2 ．2二次成型试模组装后型腔尺寸为：长240mm±15mm(可调节)；宽120mm±10mm(可调节)；高65mm。 三、使用 3 ．1一次成型试模组装后，用润滑油进行抹刷，然后把砖试样放入试模中，在中间和两边插入插板以确定厚度，前后方向用胶皮密封，初步拧紧螺丝固定试样，取出插板，最终拧紧螺丝。把固定好样品的试模放到振动台上加入专用净浆制样。 3 ．2二次成型试模组装后，用润滑油进行抹刷，放入专用净浆材料，然后把砖试样放入试模中的顶丝上，顶丝保证净浆厚度不超过3mm，用螺丝把试样固定，放到振动台上进行振动，待净浆材料硬化后拆模重新对另一面进行加工。 四、保养 试模使用结束后，把试模表面用铲刀清理干净，然后用润滑油进行涂涮，以方便下次使用。  ==================================================================================================================================================砌墙砖试模- 供应详情GB/T 2542-2012 砌墙砖试验方法 1  砌块范围    本标准规定了砌墙砖尺寸、外观质量、抗折强度、抗压强度、冻融、体积密度、石灰爆裂、泛霜、吸水率和饱和系数、孔洞及其结构、干燥收缩、碳化、放射性、传热系数等的试验方法。    本标准适用于烧结砖和非烧结砖。烧结砖包括烧结普通砖、烧结多孔砖以及烧结空-U砖和空心砌块(以下简称空心砖)；非烧结砖包括蒸压灰砂砖、粉煤灰砖、炉渣砖和碳化砖等。2砌块机规范性引用文件    下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

多通道前端采样测试系统（包括电接口、光接口2种实现方案），硬件部分完成单路或者多路中频采样的数据的接收和存储，将数据传输至计算机内；软件部分主要完成性能的测试（通道内ADC器件实测的参数、通道间幅相一致性）及分析任务，根据得到的数据，计算各种性能参数和显示波形。 该成果已经实用于某研究所的相控阵列雷达TR组件（数字接收通道）的测试，有电接口和光接口2种实现方案的测试系统，可广泛应用于数字阵列雷达的接收通道性能测试，测量阵列通道内、通道间的性能。该成果可以促进国内数字阵列雷达的研制。 图1 基于电接口的中频采样测试系统机箱 图2 基于光接口的中频采样测试系统硬件 图3 基于光接口的中频采样测试系统测试图

多通道前端采样测试系统（包括电接口、光接口 2 种实现方案），硬件部分完成单路或者多路 中频采样的数据的接收和存储，将数据传输至计算机内；软件部分主要完成性能的测试（通道内 ADC 器件实测的参数、通道间幅相一致性）及分析任务，根据得到的数据，计算各种性能参数和 显示波形。

无线振动测量是目前国际上的一个热门研究课题。多通道振动信号的同步采集与传 输是其技术难点和关键。本项目利用现代通信技术和互联网平台，成功研制了多通道的 无线振动测试系统。系统由无线网络振动传感器和专门的采集软件组成，前者集拾振器、 低功耗可控滤波放大器、时间同步模块和信号通信模块于一体。采集的信号可以自动转 换为多种目前流行的振动分析软件的数据格式。

多架构建模软件基于多架构统一建模语言KARMA开发。KARMA语言是一种可读文本式语言，多架构建模指在软件中采用一种建模语言及技术实现多种架构描述及表达的方法。基于KARMA语言，可以实现基于模型系统工程相关语言建模，架构驱动，代码生成，系统行为动态描述，指标分析及验证，数值分析，支持数据显示化（表格，甘特图）、二维固定语法展示及三维固定可视化建模，与工业本体的互转化。 本项目可解决航空、航天、防务、船舶等领域复杂装备研制过程中存在的子系统多、不同部门人员专业语言不通、开发沟通过程困难等问题。用户在基于模型的软件工具环境中，高效的建立各种专业模型，进而实现复杂装备产品开发过程中的自动化开发。 使用本项目不仅可以在系统开发的早期阶段形式化其需求、功能、逻辑、架构等视点，还可以在系统方案初步确认前的概念设计阶段检查系统设计是否满足需求规范，从而极大地降低产品开发的成本与风险。 本项目相较目前市场上现有产品，支持更多建模功能，并可兼容十余种建模语言，具有良好的可扩展性。

NJTECH MF7型电容层析成像系统可用于石油管道输送的气/液流或油/水流，气力输送、流化床内物料分布的气/固流以及燃烧火焰等的可视化监测中。支持32电极的ECT系统，实测成像速度可达910帧/秒，处于国际先进水平。研发的电容层析成像仪被华东理工大学洁净煤研究所、东南大学能源与环境学院、东方电气集团等高校和企业应用于气力输送的过程监测中，可在线测量管道中两相流的流型、浓度分布、速度场和流量等参数。通过三维ECT技术对流化床气固流动过程进行实时全局成像，通过实验方法研究循环流化床的流动机理。

结合微相机阵列的大视场高分辨率成像系统针对传统成像方法大视场与高分辨相互制约的矛盾，通过微相机阵列与后期的计算成像技术，利用光学系统设计、机械结构设计、电路设计和图像处理技术，快速有效地获得大视场、高分辨率的目标图像。系统原理图及样机如下图所示：在军用方面，如空间目标大范围搜索与监测、空间站安全防护、侦察作战、无人机监控、