200MW核供热堆控制棒水力驱动系统安全特性

２００ＭＷ核供热堆采用控制棒水力驱动系统作为控制棒驱动机构。该系统是以非能动系统为基础设计的，并实现了传动、导向一体化。通过时系统自身固有安全特性及设计安全特性、失压事故下控制棒不发生弹棒的机理以及系统引水管破断冷印剂总丧失量不会导致堆芯裸露的计算结果的分析，表明该系统具有良好的安全特性，在任何失效事故下都能保证反应堆的安全停堆，为具有固有安全特点的２００ＭＷ核供热堆提供了重要的技术支持。     

控制棒驱动机构电流监测与故障诊断技术研究

控制棒驱动机构作为反应堆控制和核安全保护系统的执行机构，对其运行状态进行有效监测是防止反应堆发生控制棒卡棒、滑棒和驱动失灵的重要措施。本文在分析控制棒驱动机构动作原理的基础上，通过对驱动机构探测方法、信号分析处理方法以及故障鉴别方法的研究，实现了对控制棒驱动机构的电流监测与故障诊断，为驱动机构电流监测与故障诊断系统的应用奠定了技术基础。      

水力驱动控制棒冷态极限落棒能力分析

为了验证控制棒水力驱动系统在卡棒和倒置等极限工况下的停堆可靠性，在200MW低温核供热堆控制棒水力驱动系统的1：1实验台架上进行了冷态极限落棒实验，通过对实验结果的分析。得到了在发生卡棒事故时控制棒的落棒能力，揭示了落棒机理，建立了正置时控制棒插入堆芯的模型，并用实验数据验证了该模型的正确性，建立了倒置时控制棒插入堆芯的模型，获得了倒置时控制棒的插棒能力。     

控制棒水力驱动系统不产生弹棒事故的实验研究

控制棒水力驱动系统是一种新型的控制棒驱动机构，它整体封装入压力人与堆习 体化结构设计。本文介绍了由压力筒、水力步进缸、加热器、泵及其设备组成的实验因路和测量系统在高温、高压条件睛压力筒失夺时控制棒的棒位测量实验。实验结果表明，控制棒水力驱动在压力壳失压工况下不产生弹棒事故，系统具有固有安全特性。     

辐照对银铟镉控制棒价值的影响分析

为分析银铟镉（Ag-In-Cd）控制棒内各核素经反应堆中子辐照后的消耗情况以及核素消耗对控制棒价值的影响，本研究采用蒙特卡罗程序模拟了Ag-In-Cd控制棒内主要核素在反应堆运行期间的燃耗，并结合控制棒宏观中子吸收截面和控制棒内的中子注量率水平变化，分析了辐照前后控制棒价值的变化。研究结果表明，控制棒中113Cd随着辐照时间增加而加速消耗，107Ag、109Ag和115In消耗速率相对较慢；控制棒总的宏观中子吸收截面在辐照后降低，但是107Ag、109Ag和115In的中子吸收截面明显地增加；辐照后控制棒内的中子注量率增大，控制棒总中子吸收率无明显变化，即控制棒价值无明显变化。      

水力控制棒驱动系统失压工况的实验研究

利用200MW低温核供热堆水力控制棒驱动系统的1：1实验台架模拟系统失压况，进行控制棒步升，步降，开阀落棒及关泵开阀落棒实验，并与正常工况下的提棒，落棒的实验结果进行比较，实验结果表明：在系统失压工况下，控制棒能正常提棒，落棒系统失压工况下的弹棒，系统压力与压力壳压力具有瞬时跟随特性，未出现控制棒弹棒事故，对实验的失压速率和事故分析得到的失压速率进行了比较，验证了系统具有良好的安全性和可靠性。     

水力驱动控制棒极限落棒冷态原理实验

针对控制棒水力驱动系统在摩擦力卡棒和倒置等极限工况下的堆问题，根据控制棒水力驱动系统的工作原理，提出了步进缸内腔卸压的解决方法，并在200MW低温核供热堆控制棒水力驱动系统的1：1实验台架上进行了冷态实验。结果表明：控制棒的落棒速度明显提高，棒外与棒内差压在卸压一定时间后能够达到较高的数值。说明水力驱动控制棒在冷态摩擦力卡棒和倒置等极限条件下,能够克服一定量的摩擦阻力或能够克服重力插入堆芯。     

自编码数字式控制棒位置测量指示系统

介绍了一种自编码式棒位测量系统。该系统的棒位探测器由数段导磁材料制成的控制棒驱动轴和少量测量线圈组成，每个测量线圈输出一位地址代码。用８０３１ＣＰＵ实现地址码到棒位值的转换。该系统适用于水力学驱动控制棒提升系统，也适用于压水型反应堆磁力驱动控制棒提升系统。     

核电厂控制棒组件冷却系统的评估和优化

采用计算流体力学(CFD)数值模拟与实际实验参数对比分析风冷系统冷却特性,评估风冷系统设计合理性并优化限值。结果表明,控制棒数量的增加,有利于风量分配的均匀化和风冷系统冷却效率的提高;虽然回风温度是评价风冷系统冷却效率的关键指标参数,但应综合考虑反应堆控制棒的数量和分布,随着控制棒数量的变化,回风温度限值应相应变化。     

控制棒水压驱动系统冷态性能实验研究

控制棒水压驱动系统是清华大学为低温核供热堆NHR200发明的新型的内置式控制棒驱动技术,该驱动系统由水压驱动机构、组合阀、控制棒和缓冲器等组成。控制棒水压驱动系统冷态性能是控制棒步进时间和系统驱动压力选取的基础。本文分析了控制棒水压驱动系统的组成和工作原理,完成了全尺寸控制棒水压驱动系统冷态性能实验,包括水压缸最小落棒压力实验、提升缸带载步进实验和快速落棒实验等。在实验结果的基础上分析了关键特性参数的变化规律和机理。结果表明：最小落棒压力是保持驱动机构销爪正常工作所需的最小驱动压力,其对应于压力时程曲线上峰值波动过程的变化起点;步升和步降过程压力拐点分别对应位移到位点,随着驱动水压的增加,水压缸充压拐点压力逐渐增加,步升时间、充压拐点时间逐渐减少。实验研究成果为控制棒水压驱动系统的设计、优化和工程应用奠定基础。     

Fuzzy Logic Control Application for BWR Recirculation Flow Control System

There has been increasing necessity for load following and/or AFC (Automatic Frequency Control) operation along with the growth in the share of nuclear power generation in the electric power network. Fuzzy logic control was investigated for application to a BWR recirculation flow control system, in order to obtain a rapid generator power response within an allowable neutron flux overshoot. The proposed controller has two control loops, generator power and neutron flux loop. The fuzzy logic is utilized for weighing these control loops and for controlling the neutron flux. By evaluating the controller performance by numerical simulations on the step response for generator power demand with the model BWR recirculation flow system, more rapid response was obtained than that for conventional proportional plus integral controllers with no neutron flux overshoot beyond alarm activation level.     

储存环的慢加速时控软件

本文介绍了合肥国家同步辐射实验室的８００ＭｅＶ电子储能环的电慢加速（ＲＡＭＰＩＮＧ）控制的底层控制软件。     

广义预测控制在堆芯变功率控制中的应用

针对不同功率水平下稳态中子密度造成的堆芯功率模型非线性问题,将广义预测控制（GPC）应用于堆芯功率控制,实现变工况条件下堆芯功率的自动控制。本文首先基于零功率堆芯模型和温度反馈模型建立堆芯功率模型,基于该模型阶次设计预测时域,并根据系统输入输出数据在GPC校正环节通过带遗忘因子的最小二乘法在线辨识不同功率水平下的模型参数。为验证控制器的鲁棒性,在满功率平稳运行时加入反应性扰动。基于MATLAB平台对控制器的性能进行仿真验证。结果表明,本文所设计的GPC在堆芯变工况运行时能使输出功率快速、准确地跟踪设定值,并能在线辨识不同功率水平的堆芯模型参数,具备一定的抗干扰能力。      

核电厂控制室控制功能切换方案研究

核电厂为运行人员提供了主控制室（MCR）作为电厂集中监控中心,并提供了与MCR实体隔离和电气隔离的远程停堆站（RSS）作为辅助控制室,以在MCR不可用时投入使用,对电厂实施监控,并将电厂带入停堆状态和导出余热。根据核安全法规、导则及标准要求,来自MCR和来自RSS的电厂控制功能须相互闭锁,不能同时执行。本文通过比较分析,研究CPR1000、EPR及AP1000堆型核电厂控制室操作模式切换方案的特点与不足,在详细研究的基础上给出控制室切换功能设计的几个基本原则,供新的核电厂控制室功能切换方案设计时参考,以设计出更为实用、简洁、安全、便利的方案。     

模糊鲁棒控制方法在核反应堆功率控制中的应用

为了对核反应堆功率进行实时控制,以适应电网负荷的变化需求,基于T-S模糊模型设计了核反应堆功率模糊鲁棒控制器。首先使用状态反馈设计了局部控制器,然后应用并行补偿方法设计全局控制器。线性矩阵不等式的求解证明所设计的控制器是稳定的。仿真结果表明,对于3种典型工况变化,所设计的控制器对反应堆的功率变化能进行很好的控制。     

应用于HIRFL-CSR分布式真空控制系统的故障转移技术

介绍了国家"九五"重大科学工程--兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)真空控制系统的运行环境,分析了基于Web多层分布式真空控制系统的应用冗余问题,给出了分布式应用环境中故障应用的转移托管解决思路.在不增加任何资源的前提下,收到了很好的应用效果.     

模糊控制在熔盐系统温度控制中的应用

依托硝酸盐熔盐实验装置,基于半实物仿真方法,优化熔盐回路原有的比例、积分、微分(PID)控制,研究模糊控制方法在熔盐回路系统的适用性。结果表明:经过控制逻辑的优化,改进的PID控制器调节时间更短,超调更小,达到目标值后运行更加稳定;模糊控制方法也能满足预定的控制指标和性能要求,可作为大惯性熔盐系统温度控制的一种方法。     

NAL CAMAC Accelerator Control

The control system for the National Accelerator Laboratory's Booster Synchrotron is compatible with the CAMAC standard which represents the first application of this standard to a large process control system. Parts of the system are presently installed and have operated successfully.