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。

1 成果简介基于网络及数字媒体平台的高端信息服务关键技术和产业化——通过网络及数字媒体服务平台（如数字电视，有线宽带，电信 e 家平台等），设计后端高端信息服务体系架构，从而最大化的利用多媒体数字服务平台构建高端信息服务网络生态系统平台并产业化。 项目有利于改变目前网络数字媒体和计算机软件的“ 生态链”，渠道提供者与服务提供者会占据更为重要的位置， 这也符合我们的实际国情。同时，提升深港和大珠三角地区网络数字媒体平台，高端信息服务，系统集成商及数字媒体工业的能力，在数字媒体网络接入平台的融合潮流中发展创新性的技术和把握市场机会，快捷有效地开发新的先进技术，拓展新商机，将广东省及产业示范基地的信息内容服务和增值服务产业做大、做强。2 应用范围广东省和大珠三角地区的信息产业，系统集成商，高端信息服务商，与数字媒体网络行业相关的企业如消费电子产品，通讯产品，数字电视和计算机产品等的数字媒体设计公司，均可受惠。

一、 建设背景与目标 针对传统围棋教学中演示难、复盘难、管理难的痛点，本方案利用物联网与多媒体技术，构建“虚实结合”的数字化教学环境。旨在实现围棋教学的标准化、可视化与互动化，支持大班授课、分组练习及赛事展示。 二、 整体架构 系统采用“1+N”架构，即1套教师主控系统管理N个学生终端，通过局域网实现音视频与棋盘数据的同步传输。 表格   设备分类 核心配置 功能描述 教师端 教学触控屏、示范教学仪、教学服务器 集中控制全班设备，实时采集棋盘图像并同步至大屏，进行板书标注与讲解。 学生端 智能围棋桌（含采集仪）、桌面触控屏 保留实体棋盘触感，配备专用凹槽收纳棋子；支持对弈过程录制与回放。 软件端 数字围棋授课/备课系统、AI引擎 覆盖备课、授课、死活题练习、人机对弈全流程。 三、 核心功能亮点 1. 虚实结合，沉浸式教学 实时同步演示：教师在实体木质棋盘上摆盘，高清摄像头实时采集图像，同步显示于教室前方大屏。教师可进行圈画标注，所有操作自动记录，解决后排学生看不清的问题。 智能棋盘交互：支持19路数字化棋盘多点触控，可自动标注落子顺序（手数），支持一键清盘、插入文字/符号标记，让定式讲解更直观。 2. 智能复盘与AI辅助 自动复盘：系统可按设定速度自动播放棋谱，伴有落子音效。支持“试下”功能，教师可在暂停点摆出变化图，试下结束后自动恢复原谱。 人机对弈：内置AI引擎（初级至高级），学生可随时与电脑对弈。系统自动记录对局，支持一键复盘与智能数目，辅助学生快速发现漏洞。 3. 互动教学与资源管理 多录视频展示：教师端可同步展示所有学生或任意小组的对弈过程，支持任意拍摄录制，便于针对性讲解。 丰富资源库：内置2000+篇课件，涵盖星位/小目定式、《玄玄棋经》死活题、古今名谱赏析及围棋文化（诗词、历史），支持“技+文”双修。 4. 集中管控与多场景适配 设备统一管理：教师可一键控制学生端电源、屏幕开关，实现静音与监听，互不干扰。 一桌多用：学生围棋桌桌面为标准19路围棋盘，背面设计为象棋盘，实现“一桌两用”，节省空间。 四、 教学应用场景 集体授课：教师通过大屏统一讲解定式与死活题，学生端同步观看。 分组练习：学生进行实体对弈，教师通过监控画面巡视，随时调取某组棋局进行全班直播讲解。 赛事复盘：利用AI智能数目功能，快速判定胜负并计算目数，辅助学生进行赛后分析。

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该成套装置采用基于压缩+冷凝+膜分离组合工艺为核心的处理技术，对VOCs废气中的有机溶剂进行液化回收，实现了有机溶剂与介质气体的高效分离， 采用了系统自耦合技术实现浓缩测组分的快速富集与冷凝液化，与此同时稀释侧组分的快速分离，从而满足达标排放与回用要求。在运行模式中，根据来气流量与组分含量，优化压缩压力、冷凝温度、膜分离面积等运行参数，实现了在低运行能耗下的优化工作性能。

我国垃圾处理行业概述：我国城市生活垃圾构成主要表现为:有机物增加，可燃物增多，塑料增多，可回收利用物增多，可利用价值增大。当前我国城市生活垃圾种类的多样化，主要构成为:有机物 : 塑料、厨余、果皮、草木、动物尸体等；无机物: 灰土、砖陶 等不可回收物；废铁、纸类、金属、织物及玻璃等可回收物；有毒有害废物：电池、废旧电子元件等。生活垃圾主要特点: 成分复杂、各种垃圾混合、袋中套袋，难于分类； 我国垃圾处理行业概述，填埋、堆肥、焚烧（发电）都不能从根本上解决我国的垃圾处理问题。尤其是针对世界性的难题——如何处理白色污染（塑料袋），以上三种处理方式，都没有有效地给予解决。填埋会造成土地无法修复的污染，焚烧会产生大量的二恶英，同时塑料制品又不可能去发酵堆肥。

高浓度氮氧化物（５％以上）的治理是一个技术难度较高的课题。目前，对它的治理主要有SCR法，SNCR法、碱吸收等方法，前两者一般需要价格昂贵的催化剂或高温还原，运行成本较高，后者碱吸收后产生新的固废和废水，易造成二次污染。 本团队研发一种专门针对高浓度氮氧化物资源化的MAOPTS工艺，它在治理过程中仅向系统中加入水和空气，不需添加其它任何人造催化剂或化学

高浓度氮氧化物（５％以上）的治理是一个技术难度较高的课题。目前，对它的治理主要有SCR法，SNCR法、碱吸收等方法，前两者一般需要价格昂贵的催化剂或高温还原，运行成本较高，后者碱吸收后产生新的固废和废水，易造成二次污染。 本团队研发一种专门针对高浓度氮氧化物资源化的MAOPTS工艺，它在治理过程中仅向系统中加入水和空气，不需添加其它任何人造催化剂或化学药品即可使NOx转化为20-60%的硝酸产品，资源化率高达98.0%以上，尾气可达标排放（≦50pp

1、成果简介：（500字以内） 环氧丙烷行业的可持续发展对于中国的聚氨酯产业及其相关领域具有重要意义。但对中国环氧丙烷行业而言，最大制约行业发展的因素是氯醇法生产工艺皂化废水污染问题，已成为制约全行业发展的首要因素。全行业年排渣量约200万吨，年排废水量约4000～5000万吨。本项目从清洁生产、循环经济角度研究开发了皂化废水处理、资源化利用的生产环境清洁技术与装备，形成经济高效的绿色循环工艺，皂化废水作为资源被应用，在废水得到处理的同时，得到沉淀碳酸钙粉体材料、盐和水三种产品，建立一