反应堆功率调节系统适配通道参数整定

反应堆功率调节系统功率适配通道参数优劣对整个系统调节性能起着至关重要的作用,微分时间常数、回差大小对功调系统调节性能影响最为重要。为了能够使反应堆功率调节系统达到设计要求,提升系统调节性能,降低扰动。秦山核电第18次换料大修中,反应堆功率调节系统由原来的模拟控制系统变为DCS数字化控制系统,在基于数字化平台调试中,遇到了各功率平台试验数据无法满足验收要求的情况。现场主要考虑从反应堆功率调节系统功率适配通道的参数整定出发,主要对功率适配通道中最为重要微分环节、综合温度偏差回环温差大小进行参数整定,根据理论加实践的方式,通过对不同的参数的比较及调整,在设计院给出的建议值范围内,最终确定了一组最佳的参数,使得反应堆功率调节系统的性能及调节品质满足设计要求,自动调节性能在各试验平台满足验收要求。     

海南核电厂核岛厂房辐射场研究

本文使用布置在海南核电厂CNP650机组核岛厂房内多个核辐射测量点,在反应堆功率首次提升至满功率期间,对中子和γ射线进行测量,分析反应堆在0%、10%、30%、50%和100%功率下的核岛厂房辐射场分布情况,研究核岛厂房内的辐射场变化趋势,验证核电厂生物屏蔽和辐射场分区设计的有效性,为后续机组在不同功率下的检修活动提供辐射防护安全参考。     

数字化反应堆功率控制系统

数字化技术对提高反应堆功率控制系统的可靠性、安全性和可维护性以及改善人机界面具有重要意义。文章描述一采用数字化技术设计的研究堆功率控制系统，介绍了功率控制方法、实现的功能、系统的结构、功率调节算法以及设计关键技术。由于采用了标准的数字化控制器，使功率控制系统可方便地集成到统一的控制系统中。     

基于IA平台的秦山一期反应堆功率调节系统性能优化

反应堆功率调节系统是核电站功率调节的重要系统,其性能的优劣直接影响了整个核电站核功率控制的品质。在秦山一期118大修反应堆功率调节系统改造中,现场调试遇到了很多需要优化的实际问题。文章主要从轴向功率偏差ΔI超目标带累计时间长报警功能实现、新改造DCS控制系统与旧设备接口量程匹配、计数器精度补偿、人机界面工艺流程图的开发、组态功能图优化等方面出发,充分阐述调试过程中如何对功调系统进行性能的优化。通过对这些问题解决方案的研究及最终实施验证,使功调系统的性能更加完善,控制品质满足设计要求。     

新型模糊控制器在小型反应堆功率控制系统中的应用

对新型通用模糊控制器在研究用小型反应堆功率控制系统上的实现方法进行了介绍.该算法用于小型反应堆功率控制系统.涵盖了过去模糊控制器的所有调节手段.与普通比例积分微分(PID)控制器进行仿真对比分析,结果表明,采用该算法设计的控制器明显提高了反应堆功率控制系统的性能,同时在抗扰动能力方面也优于普通PID控制器.     

反应堆最优功率控制系统的设计

主要分析了研究用小型反应堆的功率控制系统,利用频域内的最优传递函数方法,采用部分状态反馈,实现了最优控制系统。仿真结果表明,改进后的系统特性明显改善。所得结果可为小型反应堆和动力反应堆控制系统设计提供参考。     

基于频域法的核电站堆功率调节器的设计

堆功率调节系统是核电站反应堆控制的核心。本文以反应堆为对象,建立堆功率调节系统仿真模型,采用频域法设计核电站堆功率调节器。该方法相对于传统PID控制结构,具有设计步骤清晰、简单,以及更加宽泛的工业控制要求等优点。仿真结果表明,该方法跟踪调节性能好、鲁棒性强,能消除不可测干扰,对反应堆参与电网调峰具有现实意义。     

TMSR核功率控制系统的PID设计与仿真

功率控制系统(Power Control System,PCS)是反应堆控制系统(Reactor Control System,RCS)的重要组成部分,它完成功率提升、功率保持与功率调节的作用。在钍基熔盐堆(Thorium Molten Salt Reactor,TMSR)核能系统固态堆设计方案中,功率控制器根据实测功率与设定功率值之间的偏差和偏差的变化趋势,按照经典的比例-积分-微分(Proportional Integral Derivative,PID)控制算法,给出调节控制棒的运动距离和运动方向等信号。PCS的PID算法设计与基于反应堆中子物理、热工及控制棒的传动性能构成的闭环控制系统的特性有关,其不同参数的确定与系统的静态和动态性能指标的要求相对应。本文从控制的角度出发,在已有的控制棒样机中设计的棒控棒位系统及相关中子物理的基础上对PCS的PID算法进行多层次仿真与参数分析,并对系统的可控性与可测性进行分析验证。分析及仿真结果表明两种控制模型下的系统均是完全可控及完全可测的,在合适的PID参数集下均能体现响应的快速性及系统的良好鲁棒性和抗干扰能力,具有实际的应用意义。     

基于FM353的控制棒试验台架控制系统的应用研究

控制棒控制反应堆的启动、停止与承担功率调节的作用,而在TMSR(钍基熔盐堆核能系统)的固态实验堆中,功率调节主要由控制棒对反应性的调节来实现。所以,控制棒运行的精确性,响应的快速性,控制的可靠性等均是设计控制棒驱动机构(CRDM)控制系统的重要考虑因素。基于控制系统的数字化与智能化趋势,TMSR熔盐堆控制棒试验台架中的CRDM控制系统采用基于西门子冗余CPU结合智能步进电机控制器FM353构成的双冗余双通道的分布式控制系统。其控制的多样性,智能化及可靠性均能很好的符合堆控制系统对安全性及扩展性的考虑。     

压水堆燃料棒堆内瞬态试验功率调节装置设计

燃料棒功率瞬变调节技术是燃料元件堆内瞬态行为试验研究中的关键技术之一.本工作设计功率调节装置,以实现对燃料棒在堆内瞬态试验过程中的功率调节.该装置由驱动机构、固体中子吸收体、控制系统组成.堆内外的试验结果表明功率调节装置运转顺利,控制系统可控制吸收体以不同速度上下运动,同时又可在事故情况下停止吸收体的运动,以确保反应堆安全.     

核电站汽轮机负荷瞬时阶跃模拟分析

采用ＣＡＴＩＡ２程序分析了秦山二期６００ＭＷ核电站汽轮机负荷从２０％瞬时阶跃上升到３０％和负荷从３０％瞬时阶跃下降到２０％时两种运动瞬态工况。分析结果表明：当核电站汽轮机负荷瞬时阶跃±１０％时，反应堆的功率自动控制系统具有负荷自动跟踪和稳定反应堆运行的能力，蒸汽发生器的水位控制系统、电动给水泵系统、给水阀调节系统和稳压器压力调节系统具有跟随负荷变化的应变能力，反应堆的所有参数都在核电站正常运行许可     

CPR1000核电厂反应堆功率标定系统设计及验证

简要介绍CPR1000核电厂反应堆功率标定系统的运算原理、系统结构、验证过程及结果。采用IAPWS-IF97水和蒸汽物性模型、焓差-热功率原理计算核电厂核蒸汽供应系统热功率与反应堆核功率。该套系统于岭澳核电站3号机组调试启动中成功完成了反应堆功率测量系统、控制系统的实态标定。实际应用表明功率标定系统能够可靠地完成CPR1000核电厂堆芯功率标定。     

核电厂反应堆功率数字冗余控制系统及其可靠性

针对核电厂反应堆功率控制系统连续运行时间长、可靠性和安全性要求高的特点,提出了一种全新的基于双CPU冗余、电源冗余和ControlNet现场总线网络冗余控制的实现方案,对原有的反应堆功率模拟控制系统进行数字化改造设计,实现反应堆功率的可靠控制.通过对系统的主要可靠性指标进行定量计算和分析,评估了系统的可靠性和可用性.     

反应堆功率控制半实物仿真系统

对于新型研究堆,其功率自动调节系统的设计缺乏基本的设计参数和依据,需要通过半实物仿真试验对功率自动控制系统的控制参数和性能进行研究.半实物仿真系统是一个半实物的反应堆闭环控制系统.它根据当前功率与给定功率的偏差执行功率调节算法,输出步进电机控制信号,使步进电机正、反向转动,以此达到功率调节作用.通过在半实物仿真系统上进行的各种控制方式的闭环运行试验得到结论:需根据不同的棒位区域取不同的控制器参数,才能够较好地满足预定的控制指标和性能要求,为新型研究堆功率自动调节系统的设计及闭环运行提供理论依据和技术基础.     

固态燃料熔盐堆自适应功率控制器设计及分析

钍基熔盐堆核能系统(Thorium-based Molten Salt Reactor,TMSR)是中国科学院首批启动实施的战略性先导科技专项,旨在研发第四代反应堆核能系统。固态燃料钍基熔盐实验堆(The Solid Fuel Thorium-based Molten Salt Experimental Reactor,TMSR-SF1)是一个10 MW热功率的氟盐冷却球床堆,目前已经完成方案设计和初步工程设计。功率控制系统是反应堆一个关键控制系统,实现反应堆正常启动、功率运行和正常停堆功能,对保证反应堆安全和稳定运行起着极其重要的作用。根据TMSR-SF1运行控制要求,结合自适应控制理论,基于Lyapunov稳定性理论设计了一种TMSR-SF1模型参考自适应功率控制器。基于TMSR仿真平台,使用MATLAB/Simulink建立了自适应功率控制系统模型,并开展了控制器特性分析。结果表明,自适应功率控制器具备良好的负荷跟随能力,抗干扰能力强、稳定性好、可靠性高,能够满足TMSR-SF1功率控制的要求,确保堆芯的输出功率与功率设定值相匹配。     

压水堆核电厂反应堆功率控制系统测试设计与实现

反应堆功率控制系统是核电厂DCS系统的重要组成部分,本文阐述了其基本原理,并详细介绍了在工厂测试阶段完成其功能测试的实现方案。该方案以LabVIEW为基础,并结合相应的硬件设计,实现了反应堆功率控制系统信号的采集、处理和发送,以及测试结果的存储、计算和分析。通过在阳江核电厂反应堆功率控制系统工厂测试中的应用,该方案得出的测试结果表明,各工况参数符合理论及实际运行值,满足工厂测试的全部要求,并可为仪控行业中类似的测试提供参考和借鉴。     

实验反应堆功率调节系统PID控制器的解析设计方法

通过对实验反应堆系统模型进行线性化和模型降阶、再对降阶模型进行PID控制器的理论设计的方法，可使反应堆功率调节系统的设计最优化、客观化和解析化。将此解析化方法应用于—实验反应堆功率调节系统的设计，通过数值仿真证明：设计的控制器控制效果良好，该解析化设计方法可行?     

核电厂堆功率复合控制器的研究

反应堆功率调节系统是核电厂反应堆控制的核心。本研究以反应堆为对象,采用状态反馈加比例-积分-微分(PID)的复合控制结构对核电厂堆功率进行控制。状态反馈阵的存在能够明显改善堆功率系统的动态特性,并对系统的控制量进行有效地抑制;PID控制器对系统起到微调的作用。仿真结果表明,该方法的正确性和有效性。     

压水堆核电厂负荷跟踪系统设计与特性研究

压水堆核电厂通过功率控制系统调节反应堆的反应性,以达到负荷跟踪的目的。本文设计的功率控制系统利用模糊控制器对棒速和硼浓度的联合控制做出最优选择,并利用功率补偿通道加快响应速度。MATLAB(Matrix Laboratory)的仿真结果证明该系统具有优良的负荷跟踪特性。利用电力系统分析综合程序(PSASP)的自定义模型功能,将该控制系统模块接入核电厂全系统模型,仿真结果表明压水堆核电厂的负荷跟踪能力可达到行业技术标准,并能满足电网的日负荷调峰要求。     

熔盐堆功率自抗扰控制方法研究

功率控制系统是反应堆的关键控制系统之一,对保证反应堆安全和稳定运行起着极其重要的作用。设计良好的熔盐堆功率控制器应具有及时的瞬态响应特性,需要简单可靠的控制方法以保证控制器的响应速度和安全性。本文基于线性自抗扰控制(Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC)理论设计了应用于熔盐堆(Molten Salt Reactor,MSR)的反应堆功率控制器,导出了用于自抗扰控制器设计的相对功率的二阶线性微分方程和对应的线性扩张状态观测器(Linear Extended State Observer,LESO)。最终,通过仿真得到的结果表明:该控制器模型适用于熔盐堆功率的控制,具有较快的调节速度和精度,且对测量噪声不敏感,有良好的抗扰效果。