加速器磁铁稳流电源的自适应型控制器设计

本文通过在电源数控硬件平台上集成系统辨识模块对被控对象进行辨识,并使用集成于FPGA的软处理器来完成数据处理和参数计算,设计并完成了一种能适应负载变化且参数自整定的智能型控制器,其控制参数自动根据负载特性整定,不需人为干预。该控制器已在加速器磁铁电源上进行了测试,其主要技术指标满足使用要求。     

岭澳核电站二期循环水泵泵坑被淹问题的处理

岭澳核电站3号机组在进行125 V直流电源系统(LBA)失电试验(COC53)期间,由于LBA失电,导致循环水泵(3CRF001PO)泵坑内的排污泵无法启动实现自动排水,在失电长达6 h以上未能恢复供电,最终导致循环水泵下部径向轴承油室进水。针对此问题进行原因分析,并最终对排污泵的动力电源进行交叉供电的改造,以避免因单列电源失电而造成水淹设备的风险。     

考虑微电网安全备用的核电站自适应过电流保护方案

针对目前核电站应急停堆供电系统（Emergency station blackout,EM-SBO）安全电源系统无法满足可靠性的问题，将微电网纳入EM-SBO安全备用电源体系，然而微电网运行方式复杂化，潮流方向不确定，出力波动性大，使得现有过电流保护动作阈值难以整定，容易引起误动作，进而无法有效保障核电厂安全运行。针对该问题，本文提出了考虑微电网安全备用的核电站自适应过电流保护（Adaptive overcurrent protection,AOP）方案；本方案包含多类型继电器和熔断器的协调配置。首先给出了集成微电网（Integrated microgrid,IMG）接入EM-SBO的系统结构，阐明IMG与传统EM-SBO电源的协调原则；然后，给出了继电器和熔断器的配置原则和协调方法；接着为了解决微电网接入引入的不确定性问题，提出了基于长短时记忆神经网络（Longshorttimememory neural network,LSTM）的继电器自适应整定方法，可以根据当前微电网运行模式和出力情况，自适应整定保护的继电特性。最后，基于ETAP软件进行仿真验证，证明本文保护方法在微电网不同运...     

核电厂厂用电供电方式改进分析

通过对比大亚湾核电站、田湾核电站、台山核电站6 kV厂用电的系统结构、用电现状,分析机组在启动、功率运行、停运、主电网电源失去、机组保护动作时厂用电系统的运行方式,指出3种设计的优缺点,提出了一些改进意见,供设计、工程、运营和改造部门参考.     

海阳核电1号机组倒送电辅助变压器冲击试验保护分析

厂用母线受电是核电工程建设中的重要里程碑节点,也是海阳核电一期工程联合队首次开展的大型综合调试启动项目,该里程碑节点的成功实现,标志着厂内能够获得稳定的电源,为后续即将展开的大面积调试提供了可靠的电源保障.文章介绍了海阳核电1号机组厂用母线受电期间辅助变压器冲击过程,对冲击过程中的临时保护定值计算和母联电流波形进行初步分析.     

大亚湾及岭澳核电站ATWT保护失电风险

为分析没有紧急停堆的预期瞬态(ATWT)保护与其他反应堆保护实现方式的不同,本文以大亚湾及岭澳核电站为依据,从反应堆保护系统的设计原理入手,用系统接线图详细分析了ATWT反应堆保护的实现方式和供电电源丧失对机组的影响。综合上述分析,给出了大亚湾及岭澳核电站在ATWT保护叠加供电电源丢失工况下,重新恢复供电电源时的开关送电顺序。     

继电保护方向和CT/PT极性静态通电试验方法

核电厂电流互感器(CT)/电压互感器(PT)极性和继电保护方向的配合正确性,往往通过机组在空载/负载运行工况下进行动态试验验证。本文提出在厂用受电和整组启动前通过静态通电的试验方法,预防和规避动态试验异常可能导致的试验中断、保护拒动误动、设备损坏等事件发生。降低动态试验工作量和试验难度,确保动态试验安全风险的可控和在控状态。     

钠冷快堆一回路主循环泵在厂外主辅电源切换工况下的运行特性研究

在厂外主辅电源切换时,为避免因一回路主循环泵（简称主泵）运行引起反应堆保护停堆或电机辅助绕组启动,对主泵惰转特性及转速控制进行分析,分别对快切和慢切工况下主泵的快速飞车启动和搜频飞车启动模式进行研究,给出了不同模式下主泵的最低转速预测模型,分析出了快切工况（断电1.5 s）下主泵最低转速为708.3 r/min,慢切工况（断电10 s）下最低转速为341.2 r/min。在主泵水台架上,用1.5 s和10 s断电试验来模拟厂外主辅电源快切和慢切工况,试验结果表明,快切工况下主泵最低转速为689r/min;慢切工况下主泵最低转速为346.7 r/min。最低转速预测值与试验值吻合较好,偏差小于3%。试验验证了主泵在主辅电源切换工况下的运行特性,可实现快切不导致反应堆保护停堆,慢切不导致辅助绕组启动,对反应堆安全运行具有指导意义。     

HL-2A装置多极场电源初步设计

HL-2A装置的偏滤器需要4套电源为其负载线圈即多极场线圈供电,其目的是要产生出位于孔栏半径内的磁分界面,并保持其位形的稳定。根据装置的技术要求和运行指标,多极场电源在初步设计中确定了各电源的主电路接线型式,计算了主回路的基本参数,并用电磁暂态计算程序EMTP对多极场电源等效电路进行了模拟计算,给出了多极场线圈的电流波形及电源的功率能耗曲线。此外,对系统的逻辑控制、事故保护、参数测量进行了初步设计。     

俄罗斯托夫4号机组完成热试

<正>【世界核新闻网站2017年10月19日报道】俄罗斯罗斯托夫4号机组已完成热态功能试验,将在2017年底之前实现首次临界。俄罗斯国家原子能集团公司(Rosatom)工程子公司Atomproekt 2017年10月16日宣布,专业人员已经完成整个启动前试验,其中包括试验一回路和二回路的过压保护系统、主循环泵的运行和辅助电源供应系统。还对反应堆控制系统进行了全面验证。     

Siemens Simatic S7—200在电动机星形——三角形启动中的应用

本文介绍了Siemens Simatic S7—200控制三相异步电动机的星形——三角形启动过程，以及电动机出现过载时启动切断电源，对电动机进行保护的过程．     

田湾核电站失去厂外电源事故处理

考虑到核电站在安全方面的重要性,在核电站的厂用负荷电源的设计中,通常设计为多电源的冗余配置,以保证在事故工况下维持核反应堆的安全和放射性的包容。因此,在田湾核电站的设计中,厂外电源就包括了从500kV侧引入的主电源和从220kV侧引入的备用电源。如果两路外电源同时失去的情况下,将只能依靠电站本身的安全系统柴油机来维持反应堆堆芯的安全,将对机组的安全系数产生较大的影响。针对2009年10月31日田湾核电站1号机组满功率情况下发生的同时失去所有厂外电源的事故隋况,阐述运行人员应如何应对和处理这种事故,以达到反应堆安全停堆的效果;并针对实际过程中发生的异常,探讨系统改进及操作方面的优化。     

加速器自均衡稳流电源可靠性研究

大型加速器电源系统可靠工作对整个加速器的长期有效运行具有重要意义,在当前可实施的电源技术下,采用N+1模块化自均衡并联冗余电源可明显提高电源系统的可靠性。本文对这种结构的磁铁稳流电源进行了研发及可靠性分析,并对电源的可靠性进行了估算。结果表明,该电源1 a故障时间（MTTR）比单个模块少1/3;上半年的MTTR小于单个模块的1/2。N+1模块化自均衡并联冗余电源的故障率呈现前期低、后期高的特点,且这种电源在电源可靠度高时能展现更大的可靠性优势,是加速器电源的理想选择。     

基于Saber的5MW中性束注入弧电源仿真设计

强流离子源是HL-2M装置5 MW中性束注入加热系统的核心部件,离子源通过弧电源加速初级电子至高能态,碰撞气体分子,产生等离子体。所以,弧电源对于离子源维持稳定的弧放电非常重要。本文利用Saber软件建立了弧电源的主电路模型,设计并仿真了弧电流的恒流控制、打坑控制以及超级电容的恒流充电控制、恒功率放电控制等。这种方法不仅提高了弧电源电路的分析和设计效率,缩短了系统研制的周期,还可用于实际系统的故障分析和控制参数的整定,降低实验风险。实验结果表明,弧电源的真实输出与仿真输出结果相符。     

基于SPSA的蒸汽发生器液位MPC系统性能优化方法研究

核电厂蒸汽发生器（SG）液位变化过程具有强非线性且存在“虚假水位”现象,传统SG液位控制系统多采用固定参数比例-积分-微分（PID）控制器,但传统PID控制方法不具备自优化、自适应、自学习等能力,使得控制系统性能难以达到并保持最佳。为提高机组瞬态响应能力以及核电厂的稳定性、安全性和经济性,提出了一种基于并行摄动随机逼近（SPSA）算法的模型预测控制（MPC）方法。该方法采用MPC系统代替传统PID控制系统,并利用SPSA实现液位控制系统参数的整定优化,从而实现SG液位控制系统的性能优化。通过仿真试验验证了本方法能够有效提高SG液位控制参数的整定效率以及控制系统稳定性。     

直流蒸汽发生器的自抗扰控制研究

直流蒸汽发生器（OTSG）水容量小,蓄热能力小,其数学模型具有不确定性和非线性的特征,在存在扰动及负荷变化时,蒸汽压力会出现较大波动,对系统设备产生不利影响。常规比例-积分-微分（PID）控制存在超调、抗扰动性能差等问题,难以满足系统性能需求。针对上述问题,本文使用自抗扰控制器（ADRC）对OTSG的蒸汽压力进行控制。但由于ADRC待整定参数较多,调节比较困难,本文对混合蛙跳算法（SFLA）进行改进优化,用于ADRC参数的整定寻优,并建立仿真模型进行仿真试验研究。结果表明：采用改进SFLA进行参数自整定的ADRC能够实现对OTSG快速无超调的跟踪控制,减小了蒸汽压力的控制误差,并具有良好的抗扰动能力。     

核电厂丧失厂外电的经验反馈

核电厂厂用电系统的功能是为核电厂设施提供安全可靠的电源,核电厂供电安全对核安全至关重要。福岛第一核电厂就是在丧失厂用电及最终热阱的情况下发生了严重的核事故。厂用电系统具备两列相互独立的厂外电源作为工作电源和辅助电源。文章通过收集国内外运行核电厂丧失厂外电事件,对运行核电厂丧失厂外电的机组状态、事件发生原因进行了分析,提出了应对厂外电失效的改进措施和建议。     

核电厂发电机定冷水系统含氢量高原因分析及处理

三门核电有限公司1号机组发电机运行中发现定冷水箱氢气排放频繁,通过对氢气泄漏数据和运行参数分析,评估漏氢问题未对发电机运行产生不良影响。机组运行期间,通过故障树分析和膛外检查,排除了膛外因素的可能,确认发电机膛内定冷水回路上出现漏点是导致定冷水箱排氢间隔缩短的直接原因。停机小修期间检查发现发电机励磁侧顶部冷却水进水管与汽励侧联通管处焊缝存在裂纹,导致氢气内漏至定冷水系统。对此采取了焊缝补焊措施,经处理后对其进行定子绕组气密性试验合格,解决了定冷水系统氢气内漏的故障。发电机漏氢的处理经验和预防措施可为同类型机组发电机漏氢问题提供一定的参考价值。     

数字电源控制模块的设计

为加速器高精度磁铁稳流电源设计了数字电源控制模块DPSCM,以硬开关拓扑结构的磁铁电源作为被控对象,实现电源的全数字化控制。DPSCM以现场可编程门阵列FPGA为控制部件,实现对高精度ADC和DAC的控制,由数字调节器产生高精度数字脉宽调制信号,并实现电源的逻辑控制和联锁保护功能。通过模拟负载测试了DPSCM的基本功能,并在数字电源样机上测试了DPSCM长期运行的可靠性及稳定性,样机电源连续运行72h,电流稳定度优于5×10^-5。     

HWRR应急电源蓄电池极限放电试验

在HWRR应急电源蓄电池组更换前,模拟HWRR高功率连续运行期间,厂房外电源长期全断电,进行蓄电池组大电流放电试验,直至蓄电池组放电失效,对试验结果进行分析,认为上述事故工况下,蓄电池组容量对应急电源供电有效,能够保证反应堆事故停堆后的应急冷却。