湖南化工职业技术学院是由湖南省人民政府举办、湖南省教育厅直属的国有公办全日制普通高校，是教育部人才培养工作水平优秀评估单位、湖南省优秀示范性(骨干)高职院校、湖南省卓越高等职业技术学院建设单位。 学校创建于1958年，前身为湖南省化学工业学校，1998年9月与湖南省资江化工学校合并，2003年4月升格为湖南化工职业技术学院，2010年1月与湖南化工机械学校(湖南工业高级技工学校)合并。近年来，学校先后荣获全国石油和化学工业先进集体、省文明高校、省职业教育先进单位、省教育科研工作先进单位，连续四次获省就业工作“一把手工程”优秀单位，连续六年获省职业技能鉴定工作“十佳单位”，省教育信息化试点学校，省教育信息化创新应用示范学校，省大学生就业创业优秀示范校，省高校大学生创新创业孵化示范基地，省“双创”示范基地等荣誉称号。 学校新校区占地面积573亩，建筑面积26万多平方米。设有化学工程学院、制药与生物工程学院、机电工程学院、自动化与信息工程学院、商学院、基础课部、思想政治理论课教学科研部、技工部等8个教学单位，设置化工类、制药类、机械类、自动化类、信息类及经济类六个专业大类，开设37个高职专业(含方向)。现有在校学生12000余人，在职教职工近600人，其中专任教师近400人，正高职称27人、副高职称198人，具有博士、硕士学位的教师216人，有全国石化行业优秀和省级教学团队5个，省级学科带头人、省级教学名师和行业教学名师10人。近三年来，学校获国家教学成果二等奖3项，拥有国家级专业教学资源库1个、国家级精品资源(共享)课程2门、国家级现代学徒制试点项目1项;教师在全国职业院校信息化教学大赛获一等奖2项、二等奖5项、三等奖1项，获省级教学竞赛一等奖25项、二等奖27项，三等奖22项，位居全省前列;学生在技能竞赛中荣获国家级一等奖7项、二等奖7项、三等奖18项;获省级一等奖23项、二等奖32项、省级三等奖22项。参加全国大学生数学建模竞赛连续三年荣获一等奖，2016年获得最高荣誉——高教社杯，为湖南省赢得首杯。 学校是湖南省高技能人才培训基地、湖南省企业人才培训示范基地、湖南化工职教集团牵头单位。学校与湖南省科技厅、株洲市科技局共建了湖南省石化中小企业科技创新服务平台，与湖南省教育厅共建了省职业教育大数据研究中心。近三年来，学校主持完成国家级、省部级课题160项，其中，主持国家社科基金项目1项、教育部重点课题2项。学校面向企业开展各类培训2.5万余人次，与企业合作开展技术研发、产品开发68项。 学校坚持“根植化工、合作育人、创新驱动、铸造品牌”办学理念，秉承“厚德、励志、笃学、精艺”的校训，形成了“和谐、奋发、唯实、创新”的校风，确定了内涵式、开放型和特色化发展道路，形成了准确的办学定位。建校60年来，学校累计为社会输送了8万余名高素质技术技能人才，为地方经济建设和社会发展做出了积极的贡献。面向未来，学校将致力于建设国内一流、国际有影响的开放、和谐、美丽、幸福新化院。

一、学校办学基础内蒙古化工职业学院是直属内蒙古自治区教育厅的国办全日制高等职业院校。学院已发展成为自治区化工行业企业高素质技能型人才培养和社会培训基地，成为辐射行业和地区，综合实力较强、办学水平较高，特色鲜明的国家骨干高职院校。为全国高职教学诊断与改进工作试点单位、教育部第三批“现代学徒制”试点院校，自治区优质专科高等学校建设单位；获得国家级教学成果一等奖，侯炜教授入选全国“万人计划”教学名师。2018年学院被审核为自治区“文明校园”命名单位，2019年获得自治区“五一”劳动奖状。学院占地551478㎡，建筑面积307757.64㎡，固定资产总值95817.80万元，教学仪器设备总值21771.25万元；现有高职在校生8538人。现有教职工484人，其中专任教师396人，副高以上职称146人，其中教授29人；具有硕士以上学位专任教师205人，其中博士11人，双师素质教师227人。二、特色与优势1.师资队伍素质精良。师资队伍中有享受国务院政府特殊津贴专家、自治区突贡专家、“五一”劳动奖章获得者、自治区级劳模6人，自治区级教学名师12人，自治区优秀教师3人，自治区级专业教学团队14个。2.化工类专业建设水平位居全国高职前列。国家骨干校重点建设专业5个、教育部高等职业院校提升专业服务产业发展能力项目建设专业1个，自治区级品牌专业14个，形成了以化工、建材、机电、信息、现代服务业类特色骨干专业群，不断服务自治区经济社会高质量发展的需要。3.实习实训条件全国同类院校领先。学院自主建设与杭州电子科技大学和杭州言实科技有限公司合作研发的现代煤化工教学工厂，是国内首套用于教学的大型仿真和实操相结合的工厂。学院先后与神华集团、大唐、伊泰集体、庆华集团、中环光伏等百余家大型国企和民企共建校外实训基地114个，能满足所有专业不同教学阶段的学生进行专业实习和顶岗实习要求，也为学生拓宽了就业渠道。4.现代职教体系初步构建。产学研相结合，以高职教育为主、中高职相衔接，社会培训、现代远程教育和国际教育交流合作并举的办学格局，与内蒙古工业大学等6所本科院校合作试办本科职业教育和“专升本”合作。与武汉理工大学、北京化工大学合作开办了化工和建材类现代远程教育。5.人才培养质量显著提升。近五年，学生共获得各类国家级职业技能大赛奖项14项，其中专业技能大赛获奖10项，大学生创新创业大赛获奖4项；省部级各类大赛奖项160余项。6.对外开放，国际职业教育教育交流合作空间广阔。学院坚持以开放促发展，积极推进对外教育交流与合作。选派教师先后赴德国、澳大利亚、新加坡、英国、加拿大等国家专业或职业能力提升培训，积极参加“世界职教院校联盟世界大会”，“中德职业教育交流年”、“内蒙古一带一路国际周”等活动，与蒙古国乌兰巴托大学、蒙古国科技大学、马来亚大学、马来西亚成功礼待等国外大学开展了校际合作。三、招生咨询联系方式：咨询电话： 0471-5260388 0471-5260399 0471-5260415 学院网址： www.hgzyxy.com

学校始终与民族命运共浮沉，与时代脉搏同起伏。百年前，中国半殖民地半封建社会程度进一步加深，有识之士努力寻求振兴中华之路，认识到实业救国、教育救国的重要社会功效，在此背景下宣统元年(1909年)清政府于保定设置了“直隶省立补习学堂”，直隶提学使司委任省视学张良弼先生为第一任堂长。1912年，学堂更名为直隶甲种工业学校，是直隶仅有的一所中等工业专门学校，1934年定名为河北省立保定高级工业职业学校。1937年日寇全面侵华，保定沦陷，学校被迫停课并迁址河南省新安县石寺镇、陕西省周至、西安等地艰难办学。1946年在天津新开河法政桥北(原天津商职旧址)复校，成立“河北省立保定工业职业学校”。1947年，时在西安的“河北省立工业职业学校”在校生和部分教职员工并入“河北省立保定工业职业学校”。1949年学校从天津迁至石家庄，定名“河北省工业学校”。1982年更名为“河北化工学校”。2002年5月，经河北省政府批准，升格改建为“河北化工医药职业技术学院”，学校跨入高等职业教育行列。 学校现状 融汇了百年历史精华和历代前辈智慧辛劳的河北化工医药职业技术学院，已发展成为占地926亩，建筑面积24.21万㎡，馆藏图书130余万册，教职工454名，在校生规模10199名，服务面向涵盖化工、医药、生物、轻工、机电、管理、计算机等行业，设置55个专业的高等职业技术学校。学校建有化工技术、制药技术、机电技术、信息与管理四大类实训基地，其中2个石油和化工行业职业教育与培训全国示范性实训基地，1个中央财政支持的实训基地，2个省级示范性实训基地，1个化工行业高级技能人才实训基地，8个专项技能培训基地，21个实训中心，111个实训室，1个河北省高校生物反应器与蛋白类药物开发应用技术研发中心。拥有国家级职业技能鉴定所和化工特有工种职业技能鉴定站。校外与企业有长期稳定合作关系的实训基地428家。学校拥有一支专业扎实，教学严谨、乐于创新、甘于奉献、责任心强的教师队伍。其中教授35人，博士生导师1人，享受国务院特贴专家2人，省管优秀专家1人，省突贡专家2人，国家百千万人才1人，省“三三三”人才7人，省级教学名师1人，全国化工职业教育教学名师3人。 办学特色 建校伊始，补习学堂的办学宗旨是“今已经从事各种实业及欲从事各种实业之儿童入焉，以简易教法授实业所必须之知识技能并补习小学普通教育”。直隶甲种工业学校时期，学校以“教授完全之普通工业之知识技能，俾得将来从事工业之目的”;学校以“完全之普通实业教育”为主，为实行普通工业之用;河北省立保定高级工业职业学校时期，学校明确了授予学生从事工业所必须的知识和生产技能是学校的一贯宗旨，旨在培养具有高中文化的一般工科技术人员。实业教育适应了当时经济发展需要，满足民族工业发展需求，使学校能在国力孱弱、战乱不止的艰难环境下坚持办学并不断发展，并得到社会的支持和赞誉。经过几度废兴、几经迁徙，经过抗战时期的辗转流离、动荡办学和和平年代的改造调整、发展壮大，直至近年从中职升为高职，学校传承的精神和文脉一直沿袭实业教育、职业教育之路，秉承“学以进德，工以养技”之理念，沉淀下浓厚的百年职教文化，形成了传授实业技术、沿袭职教之路，依托行业培养人才的鲜明办学特色。改革开放特别是进入新世纪以来，学校紧密跟踪河北化工医药行业发展，沿袭百年来一贯之产学结合的办学模式，继续推进产学研结合和校企合作。以校企合作的机制体制创新为牵引，探索创建“三对接，五段式”、“工学交替，产学一体”、“工学合一，学做一体”、“三对接，三段式”等多种特色鲜明，充分体现教学过程实践性、开放性和职业性的人才培养模式，成为国家骨干高职院校建设项目重点建设专业的坚实基础。 人才培养 学校作为河北省乃至全国化工、医药职业教育的重要人才培养基地，先后为国家培养了大批优秀人才，尤其在战争年代和恢复建设时期造就了大批国家急需的贤才俊彦和社会栋梁。在新的历史条件下，学校主动适应国家经济发展对人才的需求，勇于创新，教育教学改革不断深化，人才培养质量不断提高，毕业生受到社会的普遍欢迎，连续多年就业率达98%以上，对口率95%以上，企业满意率96%以上。历年来，学校培育的毕业生中，许多都在各自工作岗位做出了不平凡的成就，为地方经济社会发展做出了重大贡献。 社会评价 学校在各级领导和社会各界的关心支持下，由小变大、由弱变强，办学层次提升，办学规模扩大，办学设施完善，办学水平提高。学校先后被原化工部确定为全国化工系统重点学校;被原国家教委、教育部确定为“国家级重点学校”;被河北省人民政府授予“职业技术教育先进集体”;被原国家教委、国家计委、劳动部、人事部、财政部联合授予“全国职业技术教育先进单位”称号;连续多次被评为“河北省优秀发明创造单位”;被中国石油和化学工业协会和中国化工教育协会联合授予“石油和化工行业职业教育与培训全国示范性实训基地”;被化学工业职业鉴定中心授予全国化工行业优秀职业技能鉴定站。2005年在河北省高校就业评估工作中被评为“优秀”;2007年人才培养工作水平评估“优秀”;2007年成为“河北省化工医药职业教育集团”理事长单位;2008年被遴选为河北省示范性高职院校;2010年被教育部、财政部遴选为国家骨干高职院校建设单位;2011年顺利通过第二轮人才培养工作评估;2012年被省委授予“全省创先争优先进基层党组织”称号、被省委省政府授予“河北省文明单位”称号、被中国石化联合会表彰为“中国石油和化学工业文化建设先进单位”;2013年国家骨干高职院校建设项目验收优秀。2015年，与新道科技股份有限公司合作成立了“河北化工医药——新道创新创业学院”;2016年被国家发改委、教育部和人社部遴选为国家重点支持的“十三五”产教融合发展工程规划项目建设单位;2016年被国家教育部遴选为“国家优质高职院校”立项建设单位;2017年作为全国24所职业院校之一，入选全国第二批深化创新创业教育改革示范高校;2018年又被国家教育部遴选为“全国第三批现代学徒制试点院校”。 学校作为中国化工教育协会副会长学校、全国化工高职制药技术类和仪电类专业教学指导委员会主任学校、河北省化工医药职教集团理事长学校、河北省医药行业协会副会长单位、河北省石油和化学工业协会副会长单位、河北省高职生化与药品类专业教学指导委员会主任学校、河北省职业教育学会副理事长学校、全国高职化工类、材料类、精细化工类、计算机类教学指导委员会委员学校，在河北省和全国化工、医药职业教育中发挥了良好的骨干示范作用。 面向新时代的河北化工医药职业技术学院将继续秉承“学以进德，工以养技”的校训，发扬“团结、勤奋、求实、创新”的优良校风，奋力潮头，勇于开拓，巩固和深化国家骨干院校建设成果，努力向特色鲜明、国内一流、国际知名的国家优质高等职业院校目标扎实迈进。

本技术面向化工污染控制的关键技术难题和迫切需求，在科技部重大“863”课题的大力支持下，凭借学校在化工催化反应、高效分离及多技术耦合强化等方面的强大技术优势，经过多年联合攻关，在特种功能催化材料、多技术协同及反应器结构优化设计等方面取得了重要技术创新，成功发明了新型的“化工废水有机毒物高效复合催化反应器”。

上世纪八十年代起，我国石油化工有了飞速的发展，相继兴建了十多套大型乙烯、芳烃生产装置。其中扬子石油化工公司芳烃联合装置是国内最大的生产装置。芳烃联合装置在加氢裂化、连续重整、歧化、异构化等对物料加工的过程中，会产生微量的氯化氢、硫化物，对设备有严重的腐蚀，连续化的大型生产装置存在着重大安全隐患。大多数芳烃装置采取的措施：（1）碱液吸收；（2）注缓蚀剂

发展了原位X射线单晶衍射、原位光谱表征和计算机模拟技术对吸附分离的机理和行为进行解释和预测，还提出多种策略用于精确调控、提高，甚至是“反转”气体吸附选择性，以获得更好的分离效果。例如，发展了多种提高二氧化碳捕获效率的策略，实现了常压、烟道气和大气环境中的多个吸附量记录。提出了利用气—固反应机理对多孔框架进行精确修饰的策略，设计并合成了兼具拟铜蛋白氧气活化中心、易氧化有机配体的新型多孔配位聚合物MAF-42。通过氧气或空气对MAF-42的氧化，最多可以将材料的吸附选择性改变四个数量级，甚至从分子筛效应选择性吸附分子较小的甲烷，反转为常规的选择性吸附分子较大的乙烷，分别适用于天然气中提纯乙烷和甲烷 提出了“控制柔性客体分子构型可反转吸附选择性”的概念，并对系列代表性多孔配位聚合物进行了实验和计算机模拟验证。利用研究团队前期设计合成的多孔配位聚合物MAF-23（J. Am. Chem. Soc.2012, 134, 17380），实现了反常而且最优的C4碳氢化合物吸附分离顺序。常温常压下将C4碳氢化合物的混合物通过MAF-23填充的固定床吸附装置后，丁二烯最先流出而且纯度很容易达到99.9%，同时避免了常规蒸馏和吸附纯化过程中因加热而产生的丁二烯自聚问题。

石油化工类

        中海（山东）净化工程有限公司位于美丽的泉城——济南，毗邻趵突泉、大明湖、千佛山，地理位置优越，是一家专业从事洁净工程设计、施工、维保服务、调试及检测的公司，专业承接实验动物中心、医疗系统实验室、病理科离子净化通风系统、基因实验室、特殊专业实验室、负压隔离病房、ICU重症监护室、洁净手术室、生殖中心、静脉药物配置中心、消毒供应中心、疾控系统、血液系统、质检系统、公安系统；畜牧系统、冷链系统、GMP系统、医用卷材地面等各种净化工程及配套设施。         公司拥有国家建设主管部门颁发的建筑机电安装工程、建筑装修装饰工程、电子与智能化工程、环保工程、消防设施工程、防水防腐保温工程、钢结构工程、建筑工程、机电工程、施工劳务、建筑装饰工程设计专项乙级资质，从设计、施工、调试到检测验收，采用交钥匙工程。公司本着“满足客户需求、体现客户价值”的理念，了解客户的需求，不断完善方案，以满足不同行业、不同客户的需求。         公司始终以高新科技为主导，以科研为动力，以现代企业管理为保障，坚持把人才视为企业的第一资源，与山东大学、山东第一医科大学、山东中医药大学等各大院校建立合作关系。公司拥有一批优秀的专业技术设计人才、经营管理人才和一流的施工队伍，保证每项工程从设计到施工都紧密配合，严格保证工程质量。         公司以“提供专业技术支持，建设高质量洁净工程”为准则；以“为洁净行业进步和医疗健康服务”为目标，积极推动中国洁净工程领域的发展。

  在国家自然科学基金、863计划的资助下,面向生物医学工程的微操作机器人系统,在系统设计与实现、显微图像处理与深度辨识、超微量定量注射等方面取得了数项原创性研究成果,获天津市技术发明一等奖和国家技术发明二等奖。该系统中的相关技术获得多项专利成果,ZL200510016296.7:基于显微图像处理的微操作工具深度信息提取方法及装置,Z1200410018840.7:微量注射自动控制统,ZL031299245:全数字细分型高精度步进电机控制器,zL97121702.5:用于生物医学工程的微操作机器人.    在国家863计划重点项目资助下,该微操作机器人系统已经进入生命科学领域的示范性应用和产业化阶段,主要应用领域包括显微注射、显微切割、病理分析等。    基于微操作机器人的数字切片扫描系统,是针对生物医学切片数字化这一应用目标所构建的自动化微操作系统。通过扫描拼接的方式,将物理切片扫描生成数字图像,可获得原始切片在各种倍数物镜下的所有信息,通过计算机进行显示和操作,模拟真实显微镜下的观察过程。数字切片突破了显微镜视野范围限制,使用户以更全面地观察切片而不丢失细节;易于检索和快速浏览;便于存储和网络信息交流,特别适合于医学的远程诊断和会诊,以及实验教学;可整合资源、节省资金,对于一些难以取得的切片,可通过数字化实现共享,而不用担心由于切片破碎、褪色造成的问题。    该系统的主要技术特点包括:    微米级运动精度的手自一体的电控显微镜载物平台;    高度并行的数字切片扫描策略,20分钟内完成1厘米x1厘米大小的数字切片生成;    海量影像数据存储和检索策略,可实现切片的平滑浏览、无级放缩;    便捷、高效、友好的操作模式设计,系统具有很强的易用性    该系统结构及性能指标:    1.电动载物平台规格参数:      行程:86mmx86mm      重复定位精度:±2um      最小步距:10um      最大运动速度:2000um/s      最小运动速度:1.4um/s      平整度:5um      测角精度:±2arc/s   2.数字切片扫描软件性能及特点:      采用连通区域优先的融合轨迹规划算法,图像融合效果佳;      摄像参数灵活可控,白平衡、曝光、对焦,可采用软件托管的自动控制同时支持手动设置;      支持预设摄像参数,并可按物镜倍数进行分组预设,更换物镜后,可直接调用相应的预设参数;      精确控制微动平台运动定位,重复定位精度达到±2μm;   3.数字切片浏览软件性能及特点:      可对超大图像进行快速加载,并可流畅浏览数字切片。      可拖动浏览,可使图像跟随鼠标移动;      实时标记局部图像的相对位置,实现缩略图辅助定位;      图像逐级放缩,不损失画质;      可对自选的局部标定区域进行测量,测量精度±0.3μm;    物理切片的数字化,开启了针对病理信息数字化处理的大门,借助于显微图蒙处理技术,可以广泛地应用在病理分析、远程医疗诊断、科研教学等诸多以切片为研究目标的在生物医学领域。    我国,随着数字化切片在医学与生命科学领域的日益普及,显微切片自动扫描系统的需求量将逐年扩大。目前,该系统样机已经研制成功,正在进入市场营销阶段。国内外物医学领域同类产品,主要面向大型医疗机构和研究所,一般价格都在40万元人民币以上。基于微操作机器人的数字切片扫描系统,由于具有全部自主知识产权,可以大幅度降低成本,有效打开中低端市场的主导产品。    本项目可极大地降低数字化切片技术的应用门槛，使此项技术在基层医疗单位得到更好的推广应用，促进我国病理切片数字化管理和共享利用水平的提高，有效提升医疗诊断的服务水平，可生产良好的经济效益和社会效益。

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。