模型预测控制在压水堆堆芯功率控制中的应用

在压水堆核电站中,堆芯功率的自动控制难以实现。将模型预测控制方法应用于压水堆堆芯,以实现堆芯功率的自动控制。堆芯功率自动控制模型的建立是以反应堆堆芯模型和模型预测模型为基础的。反应堆堆芯模型包括中子动力学模型、热工水力学模型和反应性模型,模型预测模型以状态空间形式表述。为评估所设计的基于状态空间的模型预测控制系统的性能,设计了堆芯功率控制仿真实验。模拟结果表明:所设计的控制方法能快速、准确地控制堆芯功率,跟踪负荷变化。     

基于模糊多模型的堆芯功率控制

传统的堆芯功率PID控制器是基于单一功率水平处的堆芯局部模型设计的,难以准确描述整个堆芯功率水平范围的控制。因此,本文基于5个不同功率水平下的传递函数模型,通过三角隶属度函数加权,建立堆芯模糊多模型,并依据该模型设计堆芯功率模糊PID控制。以TMI型压水堆堆芯为对象,开展不同初始功率水平下的堆芯功率跟踪、堆芯进口温度扰动的控制仿真。结果表明,基于模糊多模型设计的堆芯功率模糊PID控制器可实现对堆芯功率的良好控制。     

基于模糊多模型的堆芯功率控制

传统的堆芯功率PID控制器是基于单一功率水平处的堆芯局部模型设计的,难以准确描述整个堆芯功率水平范围的控制。因此,本文基于5个不同功率水平下的传递函数模型,通过三角隶属度函数加权,建立堆芯模糊多模型,并依据该模型设计堆芯功率模糊PID控制。以TMI型压水堆堆芯为对象,开展不同初始功率水平下的堆芯功率跟踪、堆芯进口温度扰动的控制仿真。结果表明,基于模糊多模型设计的堆芯功率模糊PID控制器可实现对堆芯功率的良好控制。     

基于多模型策略的压水堆堆芯功率控制与仿真

在建立压水堆堆芯非线性模型的基础上求取5个功率水平处的线性化模型作为堆芯局部模型,以局部模型组合替代堆芯非线性模型。利用基于局部模型全维观测器的全状态反馈法,设计带有鲁棒性能的局部模型控制器作为非线性堆芯局部控制器,用于相应功率水平域内的功率控制。仿真结果表明,所设计的堆芯多模型控制系统能很好地控制堆芯功率。     

核反应堆堆芯模糊多模型仿真系统开发与应用

单一功率水平处的堆芯模型无法准确地代表堆芯不同功率工况下的动态特性。为了解决这一问题，利用三角形隶属度函数对5个不同功率水平下的局部模型进行加权，建立堆芯模糊多模型，并开发模糊多模型仿真系统。以压水堆堆芯为对象，开展堆芯反应性和冷却剂进口温度的扰动仿真。结果表明，建立的堆芯模糊多模型仿真系统可适用于堆芯不同功率水平的仿真。      

核反应堆堆芯功率模糊切换控制系统开发及应用

为利用不同类型控制器的性能优势,基于堆芯模糊多模型,利用比例-积分-微分(PID)控制器和模糊控制器,结合T-S型模糊规则设计模糊切换控制器。以三里岛核电站压水堆堆型堆芯为例,建立一套堆芯功率模糊切换控制系统并开展仿真研究。结果表明,与传统PID控制器相比,所设计的堆芯模糊切换控制器更适用于堆芯反应性阶跃扰动和堆芯冷却剂进口温度阶跃扰动下的堆芯功率控制。     

百万千瓦级压水堆堆芯氙稳定性分析

由于压水堆堆芯对于总功率振荡具有固有的稳定性,且控制和保护系统对堆芯总功率不稳定提供了保护,因此关于堆芯稳定性的讨论仅限于氙致功率空间振荡(即氙稳定性)以及对径向功率分布和轴向功率分布的影响。本文主要通过三维及一维程序进行多种氙瞬态构造,对轴向氙振荡及径向氙振荡进行分析,以验证百万千瓦级压水堆堆芯在氙振荡方面是固有稳定的或可被控制的。计算结果表明,该堆芯在径向氙振荡方面固有稳定,首循环在轴向振荡方面稳定性较平衡循环略差,但可通过堆芯控制系统进行控制,使堆芯处于一个安全状态,燃料设计限值不被突破。     

基于RBF神经网络的压水堆堆芯三维功率分布方法研究

堆芯三维功率分布的实时监测对核电厂的安全高效运行和控制系统优化均有重大意义。本文利用堆外核测量系统及RBF神经网络构建了一个实时堆芯功率三维分布监测系统,以提高监测的实时性及减小三维功率分布的拟合误差。在300 MW压水堆核电厂全范围仿真机上进行了一系列仿真实验,结果表明,该监测系统能在燃料循环周期的一定燃耗范围内,实时呈现堆芯三维功率分布,并通过几种方法对模型的精度进行了有效改进。     

核电站压水堆棒控方式研究

本文通过核电站压水堆各种棒控方式的研究,在满足电站负荷调节的条件下,发现控制棒组价值越小,越有利于改善堆芯功率分布,同时考虑到电站压水堆可以不用过大价值棒组控制氙振荡,进而提出了一种改进型棒控方式:安全棒(A)+功率棒(G)+调节棒(T).即用价值约1%的棒组执行负荷调节,用价值约2%的棒组控制功率分布及氙振荡,其余棒组列为安全棒.从而取得了既能改善堆芯功率分布,又能有效地实施负荷调节和功率分布控制的效果.     

利用Pu—238添加燃料代替可溶硼控制反应性的运行策略

在无可溶硼（SBF）压水堆堆芯中,引入了用Pu-238添加燃料控制反应性和功率分布的新概念。在SBF堆芯中,尽管不可避免地广泛使用可燃毒物和控制棒控制反应性,但是在堆芯功率分布控制方面存在着相当大的难度。因此,实际的SBF运行还要等待很长时间。在此项工作中,已经确认,通过引入Pu-238添加燃料可以大大地抑制剩余反应性。与从早期的600MWe SBF堆芯设计工作所获得的结果相比较,使用Pu-238添加燃料的600MWe无可溶硼压水堆（SBF PWR）堆芯概念设计使堆芯反应得到了很好控制。尤其是,借助于本研究研制的简单的轴向区域图,利用Pu-238的浓缩区域成功地进行了轴向功率形状的控制。并且,在1300MWe SBF PWR堆芯设计中也试用了Pu-238添加燃料,在这种堆型中,如果可溶硼控制不可用,与较小型反应堆比较起来,其功率分布控制要更困难。结果表明,即使在大型压水堆中,不使用可溶硼也可以成功地控制堆芯反应性和功率分布。因此,在SBF堆芯设计中,一个控制问题难点,可以通过引入新燃料概念得以很好地缓解。进一步预计本研究引入的Pu-238添加燃料、简单的轴向区域图和控制运行策略将直接用于 实际的SBF堆芯设计。     

Model-predictive control of power supply for particle accelerators

In this paper, model-predictive control （MPC） is proposed for controlling power source of accelerators. The system state equa.tion is employed as the predictive model. With MPC, the difference between possible output and the ideal output is forecasted and decreased, so that the system can trace the ideal trail as closely and quickly as possible. The results of simulations and experiments show that this method can reduce influence of low frequency noise.     

广义预测自校正控制算法在核反应堆功率控制中的应用研究

阐述了核反应堆堆芯的中子动力学数学模型,并应用该模型建立传递函数.提出将广义预测自校正控制算法应用于反应堆功率控制中,包括控制结构和控制器设计.仿真结果表明所采用的广义预测自校正控制算法能够较好地控制反应堆功率的输出,取得了较好的控制效果.     

内陆核电厂硼的排放控制

通过比较二代加压水堆核电厂(CPR1000)和第三代压水堆核电厂(AP1000)的工艺废液处理系统的设计,估算了核电厂硼的排放浓度和排放总量,探讨了内陆核电厂废液处理系统的设计改进思路,并以污水硼排放限值、硼环境质量标准为评价依据,分析了硼排放对受纳水体的影响,最后对内陆核电厂硼的排放控制提出建议.     

核电站安装工程质量管理研究

运用项目质量管理理论，结合秦山核电二期工程的建设实践对质量规划、质量保证和质量控制分别展开讨论，通过运用以上质量管理的理论和控制技术，在实际指导项目质量管理过程中起到了积极的作用，具有较强的实用性。     

核电站安装工程质量管理研究

运用项目质量管理理论,结合秦山核电二期工程的建设实践对质量规划、质量保证和质量控制分别展开讨论,通过运用以上质量管理的理论和控制技术,在实际指导项目质量管理过程中起到了积极的作用,具有较强的实用性。     

浅谈核电工程设计阶段的投资控制

通过对核电工程设计各个阶段的描述,介绍了在不同的设计阶段需要由造价咨询单位或有经验的技经人员完成的相应工作,以及各设计阶段投资控制工作的重点,指出设计阶段是控制核电工程投资的一个重要环节。为提高核电的经济性,应从提高本土化率、大力推行标准设计和限额设计入手,做好核电工程的投资控制。     

核电设备公路运输的风险分析与控制

核电设备公路运输过程是设备制造完成后到安装投入使用前的一个重要环节,是设备制造价值向安装使用价值转化的一个必要阶段;在运输各环节,存在不同的风险因素。本文以秦山二期扩建工程3号机组稳压器运输过程为例,对核电设备公路运输各阶段的风险因素进行分析,提出相应的风险控制措施,以期完善核电设备公路运输过程的质量控制。     

核动力装置非线性模型预测协调控制仿真研究

为了进一步提高核动力装置的动态控制性能,本文在阐述核动力装置汽轮机和直流蒸汽发生器的数学模型的基础上,提出将非线性模型预测协调控制算法应用于核动力装置主要参数的控制中,包括控制结构和控制器设计.仿真结果显示,当核动力装置负荷的工况变化时,多变量非线性预测控制律下汽轮机相对转速和蒸汽发生器出口压力的变化能较快地稳定下来....     

核电站核岛物项质量控制信息化实现

根据核电站核岛物项质量管理模式,阐述了核电站核岛物项质量控制信息化实现的设计思路、实现方法和一些关键技术,说明了核岛物项质量控制方式可以提高核岛质量、保证核电站的安全、降低核电站建造和运营成本。     

Design and control of the accelerator grid power supply-conversion system applied to CFETR N-NBI prototype

The acceleration grid power supply (AGPS) rated 200 kV/25 A is a key component devoted to supply the acceleration grids of the China fusion engineering test reactor negative-ion-based neutral beam injector (N-NBI) prototype system. This paper focused on the design and control of the AGPS conversion system (AGPS-CS), with emphasis on the requirement of the wide range output voltage and rise time. A voltage regulation switch at the front of step-down transformer is applied to optimize the grid current and DC-link voltage. Moreover, a new feedforward control strategy with piecewise PI compensator is proposed to improve the characteristics of AGPS. The simulation results of the proposed AGPS-CS are presented, proving the performance of the power supply to achieve the desired requirements.