核动力控制系统连续仿真和离散仿真的研究

分别采用连续时间模型和离散时间模型对一个试验重水反应堆的功率控制系统进行仿真研究,并阐述了如何利用仿真工具分析和改善系统的固有缺陷,使之达到希望的控制效果。     

华龙一号海外首堆反应堆控制系统优化设计

反应堆控制系统是核电厂重要仪控系统之一,对保障核电厂的正常运行起着重要作用。为确保控制系统在核电厂运行过程中的良好控制品质和减少现场调试时间,有必要在设计阶段通过仿真研究对控制系统参数进行优化设计。分析了三代核电华龙一号（HPR 1000）海外首堆的反应堆控制系统功能,对各控制系统被控变量进行了说明;在此基础上,对控制系统参数优化流程进行说明;利用核电厂数字化仿真工具,通过系统建模仿真对控制系统参数进行敏感性分析,根据不同参数取值下的系统静态和动态响应特性得到较优的控制系统参数,经性能验证满足设计要求。所获得的反应堆控制系统参数已用于海外华龙一号首堆反应堆控制系统设计,并用于指导核电厂现场调试和核电厂运行。      

直流蒸汽发生器给水控制半实物仿真系统

采用直流蒸汽发生器的核动力装置是一个多变量耦合的复杂被控对象,为了对其给水控制系统进行研究,设计了一个直流蒸汽发生器给水控制半实物闭环仿真系统.该系统由实时仿真系统、给水控制系统物理设备和仿真过程管理系统组成.给水控制系统物理设备采集实时仿真系统提供的参数信号,并输出控制信号至电动执行机构.半实物闭环控制仿真试验表明,该仿真系统具有较好负荷跟踪能力,可为实际直流蒸汽发生器控制系统的设计及运行提供技术指导.     

反应堆系统数字化实时仿真的高效实现

根据实验反应堆的物理特性，建立堆芯动态模型，探讨多种实时仿真算法的实现途径。研究提出了进行数字化实时仿真的一种高效实现方法。为配合功率调节系统半实物仿真试验而实现了一座实验反应堆在Windows平台下的实时仿真系统。      

反应堆主冷却剂系统实时仿真计算

对反应堆主冷却剂系统实时仿真进行了研究：在实时仿真支撑平台ASCA下对反应堆主冷却剂系统进行了建模、编程和计算．程序采用了漂移流模型,仿真计算气液混合物内相间非均匀流动的影响,用完整的四象限相似曲线来对主泵进行仿真计算．利用仿真程序对主冷却剂系统进行了降负荷计算,得到了系统压力以及蒸汽发生器压力、水位等参数的变化趋势,与RETRAN02的计算结果进行了比较。结果表明,本仿真程序可以应用于培训模拟器以及反应堆主冷却剂系统安全分析。     

核电站控制保护及辅助系统仿真方法研究

分析了大亚湾核电站控制保护及辅助系统仿真模型,采用面向对象编程方法以自编软件形式对大亚湾核电站模型进行模拟,并在开发过程中采用UML统一建模语言进行分析设计,实现了对该大亚湾核电站控制与保护系统的动态仿真.瞬态工况测试结果显示该仿真能较好地模拟反应堆一、二回路的控制与保护功能.本仿真程序具有通用、便携以及廉价等优点.     

压水堆核电厂蒸汽排放控制系统实时仿真研究

建立了压水堆核电厂蒸汽排放控制系统及其控制对象的实时仿真模型,包括蒸汽发生器及相关管道阀门的数学模型.在此模型基础上,编制了压水堆核电厂蒸汽排放控制系统动态特性的实时仿真程序,并对该控制系统模型进行了闭环稳态和瞬态等工况的可视化动态实时仿真.仿真结果表明,程序输出与实际系统响应趋势一致,仿真软件能实时输出蒸汽排放控制系...     

稳压器水位控制改进研究

现代的反应堆稳压器的水位控制大都采用的是传统的PI调节器,对于这样一个非线性和时变性的复杂控制系统,PI调节器表现出来的常常是超调量大、调节时间长等并不理想的效果.本文提出以智能模糊控制器取代原有常规PI控制器的改进方案,并以大亚湾一期工程反应堆控制系统的稳压器水位控制为研究对象,着重阐述智能模糊控制原理在具体实践中的使用方法,最后对改造前后的系统输出进行LabVIEW仿真比较.仿真结果表明,模糊PI调节器不但克服了常规PI调节器的缺点,而且还提高了控制系统的实时性和抗干扰能力,值得广泛采用.     

核电厂控制与保护系统动态仿真

分析了CHASHIMA核电站的测量系统、控制与保护模型、系统设备及设备失效模型、辅助系统管网模型。然后,基于C语言编制了控制与保护系统动态仿真程序模块PROSYS．并将其用于在工程模拟器,在模拟器上实现了CHASHIMA核电站控制与保护系统的动态仿真该工程模拟器已应用于核电站安全分析,以及为核电站先进主控室设计提供软件支持和验证服务：实际应用结果显示,该仿真软件能较好地模拟反应堆一、二回路的控制与保护功能。     

核反应堆功率调节系统控制特性研究

某新型研究堆采用新型燃料元件和堆芯结构，反应堆的控制特性缺乏基本数据，功率调节系统的设计无可借鉴经验。通过半实物仿真试验，在同一功率定值下分别引入阶跃和斜坡反应性扰动，考虑调节棒在不同位置的价值影响，采用PD控制方案研究功率调节系统的调节特性和控制效果，并对控制方案和PD参数进行比较和优化，为反应堆功率调节系统的设计和投入运行奠定基础。半实物仿真试验结果表明：采用同一组控制器参数，无法满足预定的控制要求。充分发挥数字化控制器的优点，在同一功率定值、不同棒位下，采用不同的控制器参数能较好地满足预定的控制指标和性能要求。     

面向冷却剂温度控制的铅基冷却反应堆热工水力系统传递函数建模方法

反应堆瞬态计算程序RELAP5-HD的仿真模型主要采用偏微分方程进行描述,可用于冷却剂温度系统的仿真验证。然而,利用控制理论无法直接对偏微分方程组建立的系统进行稳定性、稳态特性、动态特性分析,从而对冷却剂温度系统的控制器设计缺乏了一种有效的优化手段。为解决上述问题,采用热工水力学第一性原理与空间离散化方法,建立了一套用于分析冷却剂温度系统特性的铅基冷却反应堆热工水力传递函数模型。该模型与RELAP5-HD模型的对比计算结果表明,当控制变量发生阶跃时,传递函数模型与RELAP5-HD模型的输出特性能较好地吻合,准确反映了系统的动力学特性,能够利用控制理论对铅基冷却反应堆冷却剂温度系统的特性进行分析研究。     

状态微分反馈控制与压水反应堆功率现有两种控制系统的等价性研究

本文提出了一种新型的反馈控制--状态微分反馈控制,并用于设计负荷跟随运行模式下的反应堆控制系统。设计过程依赖于控制棒位置的积分控制和控制棒速度的状态微分反馈控制两种控制系统之间的等价性,这一关系被证明并总结为定理。数值仿真结果表明,所设计的反应堆功率的状态微分反馈控制系统具有很好的负荷跟随模式性能。     

脉冲堆功率调节系统仿真研究

用自主研制开发的脉冲堆功率调节系统仿真程序研究了脉冲堆功率调节系统的动态特性,并用计算得到的方波特性与脉冲堆的实测结果进行了比较,两者具有良好的一致性。     

核反应堆模糊PID控制的实验模拟系统

在核反应堆实验模拟系统上进行了核反应堆模糊ＰＩＤ控制的研究,研究结果表明：采用模糊ＰＩＤ控制器控制核反应堆系统,在负载改变时能较快抑制冷却剂温度变化,稳态精度高,可以达到很好的控制效果。     

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。     

多用途重水研究堆数字化功率调节系统仿真分析

基于MATLAB/Simulink平台构建了功率调节系统闭环内所有环节的数学模型,采用离散控制理论对简化的系统模型进行理论计算,获得了保持系统稳定的控制器参数范围。采用完整的系统模型在Simulink平台环境下进行仿真分析,确定了合适的采样周期及其最佳的PID控制器参数。仿真结果表明,数字化功率调节系统能有效克服反应性的扰动,并具备良好的随动特性。     

脉冲堆功率调节系统动态特性分析

脉冲堆功率调节系统动态特性的分析,对调节系统的优化设计很重要,对脉冲堆功率调节系统的调试和运动也很有参考价值。本文给出了脉冲堆功率调节系统动态特性仿真结果,并给予简要分析。     

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?