一、 产品介绍   MXY8001光电技术应用开发综合实验平台是针对高校关于导轨式光学实验需求设计的一款实验平台。由光学导轨、数字仪表及电子元器件平台、线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入输出端口和线/面阵CCD相机数据采集软件等部分构成，仪器配备各种电源接口及0-200V 高压可调电源和0-12V低压可调电源，可为学生搭建各种实验电路提供电源。学生能够利用平台自行搭建各种光学系统、光电传感器的变换及处理电路，完成各种关于光电技术方面的应用开发设计，从各方面提高学生的动脑动手能力及创新意识，帮助高校培养光电技术人才。  1、光学导轨     可利用导轨滑块自行调节光学配件的距离，配合电子元器件搭建出几何光学、物理光学、光电检测与光电控制等系统，并与仪器内部的数据采集系统相结合完成各种实验系统。 2、数字仪表、电子元器件平台     平台提供2块数字电压表（四位半），2块数字电流表（四位半）和1块自动更换量程的数字照度计，这些数字仪表可以应用在电路中进行各种电路参数的测量。此平台还配备各种电阻、电容、可调电位器、二极管、三极管、集成运算放大器、光电耦合器件和现场可编程逻辑器件（CPLD）等。 3、线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入输出端口     平台面板上安装有线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入/输出端口，输入端口与平台内部的线阵CCD相机的数据采集卡与面阵CCD图像传感器的数据采集卡构成一整套数据采集系统，通过USB总线接入计算机，完成各种测量、振动、扫描及各种图像采集与处理等功能软件的开发与设计工作。输出端口提供线/面阵相机的数字驱动信号及模拟输出信号，学生可以通过示波器对这些信号进行观察，从而了解线/面阵CCD的工作原理与应用，进而通过CPLD进行开发设计，提高学生动脑能力。 4、计算机功能软件 平台配备有各种功能软件，包括线阵CCD尺寸测量、角度测量、位移测量、条码识别、图像扫描软件，面阵CCD边缘与轮廓检测、物体的尺寸测量、图像的点运算、图像的几何变换、图像采集与参数设置、投影与差影图像分析、图像的滤波与增强、形态学处理、旋转与缩放、颜色识别与变换等图像处理软件。不但提供DEMO演示软件还提供SDK软件开发包，供学生进行二次开发。 外形尺寸：700mm(长)×400mm(宽)×150mm(高)   重量：9.5 kg 二、教学目的 1、了解并掌握各种光学配件及其实验的原理和应用； 2、了解并掌握各种光电传感器的工作原理、变换电路、处理电路； 3、了解并掌握线阵CCD的原理及其应用； 4、了解并掌握面阵CCD的原理及其应用； 5、了解CPLD的应用开发技术； 6、培养学生动脑动手能力及创新意识； 三、配置内容  1、平台电子元器件    ① 光电二极管2只；   ② 光电三极管2只；   ③ 光敏电阻2只；   ④ 硅光电池1只；   ⑤ 发光二极管R、G、B、W四色各1只；2、平台实验装置   ① LED点光源装置1支；    ② 光电器件安装装置2件；   ③ 热释电实验装置1件；   ④ PSD实验装置1件；   ⑤ 光栅莫尔条纹实验装置1件；    ⑥ 线阵CCD相机及夹持器1套；       ⑦ 线阵CCD数据采集卡1块；    ⑧ 50mm相机镜头1个；       ⑨ 尺寸测量实验装置1件；    ⑩ 倾角测量实验装置1件；    ⑾ 条形码识别实验装置1件；    ⑿ 52单片机开发系统装置； 3、光源配置   ① 白色远心照明光源1只；   ② 650nm点型3mw半导体激光器1只；    ③ 650nm线型3mw半导体激光器1只； 4、夹持器具配置   ① 导轨固定底座4个；    ② 导轨底座支撑杆4个；   ③ 一维调整架1个；    ④ 二维调整架1个；    ⑤ 三维调整架1个； 5、连接线配置   ① 300mm连接线40颗；    ② 500mm连接线10颗；    ③ 线阵CCD相机连接电缆线1颗； 6、光学元器件    ① 15mm焦距双凸透镜1只；    ② 50mm焦距双凸透镜1只；    ③ 70mm焦距双凸透镜1只；    ④ 100mm焦距双凸透镜1只；    ⑤ 150mm焦距双凸透镜1只；    ⑥ －60mm焦距透镜1只；    ⑦ 20×20×20mm色散棱镜1只；    ⑧ φ36×4半透半反镜2只；    ⑨ 物屏、像屏及支架1个；    ⑩ 分划板1支；    ⑾ 10×目镜1支    ⑿ 多孔板架1个；      ⒀ 可调宽度狭缝1个；    ⒁ 600l/mm光栅及支撑调整架1个；      ⒂ 色散棱镜支架1台；    ⒃ 多缝板1只；    ⒄ 光偏振实验装置1件；       ⒅ 扩束镜1个；    ⒆ 刀片1片；       ⒇ 干板架1个； 四、能够完成下述实验内容： 光电传感器件原理与特性的实验 1、光源发光光谱特性实验； 2、光度辐射度参数测量的实验； 3、光敏电阻特性参数及其测量； 4、光敏电阻伏安特性实验； 5、光敏电阻的变换电路； 6、光敏电阻时间响应特性； 7、光电二极管光照灵敏度的测量； 8、光电二极管伏安特性的测量； 9、光电二极管时间响应特性的测量； 10、硅光电池在不同偏置状态下的特性参数及其测量； 11、测量硅光电池在反向偏置下的时间响应； 12、光电三极管光照灵敏度的测量； 13、光电三极管伏安特性的测量； 14、光电三极管时间响应的测量； 15、光电三极管光谱特性的测量； 16、光电耦合器电流传输比的测量； 17、光电耦合器件伏安特性的测量； 18、光电耦合器件时间相应的测量； 19、热释电器件基本原理实验； 20、热释电器件光谱响应的测试实验； 21、PSD位移传感器特性参数的测量； 光电检测技术实验 1、线阵CCD原理与驱动实验； 2、线阵CCD尺寸测量实验； 3、光栅与莫尔条纹实验； 4、线阵CCD角度测量实验； 5、利用线阵CCD识别条形码； 6、利用夫琅和费衍射进行的测量； 现代光学实验 1、用远心照明光源测量薄凸透镜的焦距； 2、位移法测量薄凸透镜的焦距； 3、组装显微镜系统； 4、组装透射式幻灯机； 5、双缝干涉原理与现象； 6、夫琅和费单缝衍射原理与现象； 7、夫琅和费圆孔衍射原理与现象； 8、菲涅耳直边衍射实验 9、光的偏振实验； 二次开发实验 CPLD应用技术方面的实验 1、编写与设计时钟逻辑电路实验； 2、编写与设计2160像元的线阵CCD驱动电路实验； 3、编写与设计线阵CCD二值化数据采集系统逻辑电路； 4、编写与设计流水线上测量通过某一工位工件数量的系统； 五、 平台配套文件资料 1、实验指导书1本； 2、软件：平台软、硬件使用手册等内容； 3、实验录像光盘1套                                              备注：客户自行配置计算机及示波器。

一、产品介绍        MXY8002光电技术应用开发综合实验平台针对光电器件应用开发而设计，由光学平台、数字仪表及电子元器件平台、线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入输出端口、计算机系统、线/面阵CCD相机数据采集软件等部分构成，平台配备各种电源接口及0-200V高压可调电源和0-12V 低压可调电源，可为学生搭建各种实验电路提供电源。学生能够利用平台自行搭建各种光学系统、光电传感器的变换及处理电路，完成各种关于光电技术方面的应用开发设计，从各方面提高学生的动脑动手能力及创新意识，帮助高校培养光电技术人才。  1、光学平台 光学平台为导磁材料，可利用磁性底座与光学配件及电子元器件搭建出几何光学、物理光学、光电检测与光电控制等系统，并与仪器内部的数据采集系统相结合完成各种实验系统。 2、数字仪表、电子元器件平台 平台提供2块数字电压表（四位半），2块数字电流表（四位半）和1块自动更换量程的数字照度计，这些数字仪表可以应用在电路中进行各种电路参数的测量。此平台还配备各种电阻、电容、可调电位器、二极管、三极管、集成运算放大器、光电耦合器件和现场可编程逻辑器件（CPLD）等。 3、线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入输出端口 平台面板上安装有线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入/输出端口，输入端口与平台内部的线阵CCD相机的数据采集卡与面阵CCD图像传感器的数据采集卡构成一整套数据采集系统，通过USB总线接入计算机，完成各种测量、振动、扫描及各种图像采集与处理等功能软件的开发与设计工作。输出端口提供线/面阵相机的数字驱动信号及模拟输出信号，学生可以通过示波器对这些信号进行观察，从而了解线/面阵CCD的工作原理与应用，进而通过CPLD进行开发设计，提高学生动脑能力。 4、计算机功能软件 平台配备有各种功能软件，包括线阵CCD尺寸测量、角度测量、位移测量、条码识别、图像扫描软件，面阵CCD边缘与轮廓检测、物体的尺寸测量、图像的点运算、图像的几何变换、图像采集与参数设置、投影与差影图像分析、图像的滤波与增强、形态学处理、旋转与缩放、颜色识别与变换等图像处理软件。不但提供DEMO演示软件还提供SDK软件开发包，供学生进行二次开发。 外形尺寸：680mm(长)×550mm(宽)×230mm(高)    重量：25kg 二、教学目的 1、了解并掌握各种光学配件及其实验的原理和应用； 2、了解并掌握各种光电传感器的工作原理、变换电路、处理电路； 3、了解并掌握线阵CCD的原理及其应用； 4、了解并掌握面阵CCD的原理及其应用； 5、了解CPLD的应用开发技术； 6、培养学生动脑动手能力及创新意识； 三、配置内容  1、平台电子元器件    ① 光电二极管2只；   ② 光电三极管2只；   ③ 光敏电阻2只；   ④ 硅光电池1只；    ⑤ 发光二极管R、G、B、W四色各1只；    ⑥ PIN光电二极管1只；    ⑦ 雪崩光电二极管（APD）1只； 2、平台实验装置   ① LED点光源装置1支；    ② 光电器件安装装置2件；   ③ 热释电实验装置1件；   ④ PSD实验装置1件；   ⑤ 光栅莫尔条纹实验装置1件；    ⑥ 线阵CCD相机及夹持器1套；       ⑦ 线阵CCD数据采集卡1块；    ⑧ 50mm相机镜头1个；       ⑨ 尺寸测量实验装置1件；    ⑩ 倾角测量实验装置1件；    ⑾ 条形码识别实验装置1件； 3、光源配置   ① 白色远心照明光源1只；   ② 650nm点型3mw半导体激光器1只；    ③ 650nm线型3mw半导体激光器1只； 4、夹持器具配置   ① 磁性底座4个；    ② 底座支撑杆6个；   ③ 一维调整架1个；    ④ 二维调整架1个；    ⑤ 三维调整架1个； 5、连接线配置   ① 300mm连接线40颗；    ② 500mm连接线10颗；    ③ 线阵CCD相机连接电缆线1颗； 6、光学元器件    ① 15mm焦距双凸透镜1只；    ② 50mm焦距双凸透镜1只；    ③ 70mm焦距双凸透镜1只；    ④ 100mm焦距双凸透镜1只；    ⑤ 150mm焦距双凸透镜1只；    ⑥ －60mm焦距透镜1只；    ⑦ 20×20×20mm色散棱镜1只；    ⑧ φ36×4半透半反镜2只；    ⑨ 物屏、像屏及支架1个；    ⑩ 分划板1支；    ⑾ 10×目镜1支    ⑿ 多孔板架1个；      ⒀ 可调宽度狭缝1个；    ⒁ 600l/mm光栅及支撑调整架1个；      ⒂ 色散棱镜支架1台；    ⒃ 多缝板1只；    ⒄ 光偏振实验装置1件；       ⒅ 扩束镜1个；    ⒆ 刀片1片；       ⒇ 干板架1个； 四、能够完成下述实验内容： 光电传感器件原理与特性的实验 1、光源发光光谱特性实验； 2、光度辐射度参数测量的实验； 3、光敏电阻特性参数及其测量； 4、光敏电阻伏安特性实验； 5、光敏电阻的变换电路； 6、光敏电阻时间响应特性； 7、光电二极管光照灵敏度的测量； 8、光电二极管伏安特性的测量； 9、光电二极管时间响应特性的测量； 10、硅光电池在不同偏置状态下的特性参数及其测量； 11、测量硅光电池在反向偏置下的时间响应； 12、光电三极管光照灵敏度的测量； 13、光电三极管伏安特性的测量； 14、光电三极管时间响应的测量； 15、光电三极管光谱特性的测量； 16、光电耦合器电流传输比的测量； 17、光电耦合器件伏安特性的测量； 18、光电耦合器件时间相应的测量； 19、热释电器件基本原理实验； 20、热释电器件光谱响应的测试实验； 21、PSD位移传感器特性参数的测量； 22、雪崩光电二极管（APD）特性实验； 23、PIN光电二极管特性实验； 光电检测技术实验 1、线阵CCD原理与驱动实验； 2、线阵CCD尺寸测量实验； 3、光栅与莫尔条纹实验； 4、线阵CCD角度测量实验； 5、利用线阵CCD识别条形码； 6、利用夫琅和费衍射进行的测量； 现代光学实验 1、用远心照明光源测量薄凸透镜的焦距； 2、位移法测量薄凸透镜的焦距； 3、组装显微镜系统； 4、组装透射式幻灯机； 5、双缝干涉原理与现象； 6、夫琅和费单缝衍射原理与现象； 7、夫琅和费圆孔衍射原理与现象； 8、菲涅耳直边衍射实验 9、光的偏振实验； 二次开发实验 CPLD应用技术方面的实验 1、编写与设计时钟逻辑电路实验； 2、编写与设计2160像元的线阵CCD驱动电路实验； 3、编写与设计线阵CCD二值化数据采集系统逻辑电路； 4、编写与设计流水线上测量通过某一工位工件数量的系统； 六、 平台配套文件资料 1、实验指导书1本； 2、软件：平台软、硬件使用手册等内容； 3、实验录像光盘1套 ；                                                  备注：客户自行配置示波器。

项目简介： 拿捕净的化学名称为 2-[（1-乙氧基亚氨基）丁基]-5-[2-（乙硫基） 丙基]-3-羟基-2-环己烯-1-酮，是一种具有内吸传导性的茎叶处理除草 剂，对禾本科杂草的杀伤力很强。可用于大豆、棉花、花生、甜菜、 亚麻、油菜、苜蓿、蔬菜、水果及许多其它双子叶作物，防除一年生 及多年生禾本科杂草。敏感的杂草有鼠尾看麦娘、野燕麦、雀麦草、 马唐、稗、蟋蟀草、黑麦草、藜、狗尾草、葡萄冰草、狗牙根、白茅、 石茅等；具有抗性的杂草有紫羊矛及早熟禾；对阔叶作物极为安全， 是阔叶作物田中难得的苗后应用除草剂。 拿捕净由禾本科杂草的叶面迅速吸收，并转移到分生组织中，在 土壤中的残留期短；鉴于这类除草剂具有选择性高、防效高、不用芳 烃原料等特点，近年来世界各国对这类环己二酮类除草剂的研制仍十 分活跃。 我国具有拿捕净所需原料的生产能力，有条件实现拿捕净的国产化以满足农业的大量需求。 南开大学拿捕净小试合成技术已通过省级技术鉴定

拿捕净的化学名称为2-[（1-乙氧基亚氨基）丁基]-5-[2-（乙硫基）丙基]-3-羟基-2-环己烯-1-酮，是一种具有内吸传导性的茎叶处理除草剂，对禾本科杂草的杀伤力很强。可用于大豆、棉花、花生、甜菜、亚麻、油菜、苜蓿、蔬菜、水果及许多其它双子叶作物，防除一年生及多年生禾本科杂草。敏感的杂草有鼠尾看麦娘、野燕麦、雀麦草、马唐、稗、蟋蟀草、黑麦草、藜、狗尾草、葡萄冰草、狗牙根、白茅、石茅等；具有抗性的杂草有紫羊矛及早熟禾；对阔叶作物极为安全，是阔叶作物田中难得的苗后应用除草剂。/line拿捕净由禾本科杂草的叶面迅速吸收，并转移到分生组织中，在土壤中的残留期短；鉴于这类除草剂具有选择性高、防效高、不用芳烃原料等特点，近年来世界各国对这类环己二酮类除草剂的研制仍十分活跃。

拿捕净的化学名称为2-[（1-乙氧基亚氨基）丁基]-5-[2-（乙硫基）丙基]-3-羟基-2-环己烯-1-酮，是一种具有内吸传导性的茎叶处理除草剂，对禾本科杂草的杀伤力很强。可用于大豆、棉花、花生、甜菜、亚麻、油菜、苜蓿、蔬菜、水果及许多其它双子叶作物，防除一年生及多年生禾本科杂草。敏感的杂草有鼠尾看麦娘、野燕麦、雀麦草、马唐、稗、蟋蟀草、黑麦草、藜、狗尾草、葡萄冰草、狗牙根、白茅、石茅等；具有抗性的杂草有紫羊矛及早熟禾；对阔叶作物极为安全，是阔叶作物田中难得的苗后应用除草剂。 拿捕

从理论物理学家安德森“more is different”的观点提出以来，人们越来越多地意识到多体系统中可以出现丰富的、与单个粒子性质不同的新物理规律。在二维自由电子系统中，大量相互作用的二维电子构成一个强关联体系。在特定条件下，系统哈密顿算符中的电子间长程库伦相互作用主导了系统的物理性质。这是一个无参数的理论问题，也是一个无法微扰处理的问题。多体问题的复杂和有趣在这里体现得淋漓尽致：携带单位电荷的一群电子可以产生携带小于单位电荷的准粒子。 极低温强磁场中的超高迁移率二维电子气可以出现分数量子霍尔效应。奇数分母的分数量子霍尔态有唯一的基态：复合费米子的整数量子霍尔效应或复合玻色子的玻色爱因斯坦凝聚。单层二维电子气中填充因子为5/2的分数态是罕有的偶数分母态的例子，它可能对应了p波配对的复合费米子，拥有拓扑保护的多简并基态波函数，其准粒子可能服从非阿贝尔统计。5/2态是第一个被认为可以用于拓扑量子计算的实验体系。3/2填充因子处，原有的实验结果和理论框架支持复合费米子海的解释，即不存在3/2分数态，也不应该存在分数量子霍尔平台。图：不同门电压条件下的磁场依赖关系，随着门电压改变局域条件，5/3的量子霍尔平台逐渐演变为令人意外的3/2平台。[Nature Communications 10, 4351 (2019)] 量子材料科学中心于2016年观测到了3/2偶数分母分数量子霍尔平台，该工作于2017年10月投稿，2019年9月26日在线发表于《自然.通讯》（https://doi.org/10.1038/s41467-019-12245-y）。林熙课题组的付海龙（2017年毕业，现为Penn State University校级荣誉Eberly Research Fellow）为此现象的观测者，二维电子气样品由普林斯顿大学L. N. Pfeiffer提供。实验发现，3/2平台的量子化程度高达0.02%，只在二维电子气被局域的特定条件下出现，这意味着带合适边界条件的多体体系可能有与无边界条件时不一样的量子态存在。 当局域结构中形成3/2平台时，局域结构外是5/3分数态，所以1/6量子电导被反射了。1/6的量子电导不属于通常理论框架下的任何边界态，所以它的出现可能预示着新的边界态以及新的准粒子的出现。量子中心的谢心澄老师和他的学生吴宜家对此给出理论分析，提出隧穿强度的变化在局域结构附近引起拓扑相变，从而导致分数电荷的再次量子化。5/3分数态的准粒子携带的电荷是e/3，1/6电导的出现可能是5/3态的准粒子继续1/2量子化的结果，所以理论预言了一个携带e/6分数电荷的新激发。

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。

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