压水堆核电站稳压器压力和水位的解耦控制研究

针对核电站稳压器压力和水位的耦合现象对控制性能带来的影响,本文通过系统辨识得到加热器和上充阀门对稳压器压力、水位的被控特性数学模型,根据实验现象和耦合原理搭建出压力和水位的耦合数学模型,采用对角矩阵法得出解耦器并简化,在MATLAB/simulink仿真平台上验证基于此解耦器的稳压器压力和水位的解耦控制系统,取得了较好的解耦效果,提高了稳压器的控制性能,有助于核电站运行的稳定性和安全性。     

瞬态条件下稳压器水位测量特性试验研究

稳压器是压水堆核动力装置压力安全系统的主要设备，其水位波动反映了一回路系统的水容积变化情况，是稳压器运行控制的关键参数之一。本文基于双区非平衡模型模拟蒸汽泄露条件下的稳压器水位变化，并针对稳压器蒸汽泄漏工况开展了水位测量特性试验研究，研究了2.6~7.8 kPa/s压降速率工况下，稳压器内水位测量压差的变化情况。研究发现:采用压差修正液相区密度计算的水位值在压力瞬变情况下有较好的跟随性，能够更好的反应水位特性；表征稳压器内液相区密度变化的压差在压力减小的过程中，过渡时间小于40 s，且过渡时间与压变速率单因素无强相关性。这为稳压器的安全运行控制提供了基础研究数据。      

小型压水堆稳压器多变量自抗扰解耦控制研究

小型压水堆稳压器具有非线性、时变和强耦合等特点,很难建立准确的数学模型,传统控制方法难以取得满意的控制效果。因此提出了一种基于自抗扰技术（ADRC）的稳压器多变量解耦控制方法。首先搭建稳压器三区非平衡模型,基于微小摄动理论对模型进行线性化处理,得到压力和水位耦合传递函数方程。然后,基于传递函数设计稳压器ADRC解耦控制器,使用差分进化算法对控制器参数进行多目标优化。最后,以小型堆稳压器为研究对象,利用MATLAB仿真平台将ADRC解耦控制与传统比例-积分-微分（PID）控制进行对比分析。结果表明,所设计的控制器能够有效解决稳压器压力和水位之间的耦合问题,较传统PID控制器具备更好的抗干扰性和鲁棒性,为ADRC方法在稳压器的工程应用提供了理论基础。      

新型氮气稳压器系统稳态和瞬态特性研究

根据氮气稳压器系统的基本理论模型,分析了氮气稳压器的稳态和瞬态运行特性,得到了两种不同波动流量工况下,稳压器压力、水位、水区焓、水区质量、氮气温度及氮气体积随时间的变化特性.结果表明:当波动流量为正波动时,稳压器的压力、水区质量、水区焓、水位、氮气温度均呈上升趋势,氮气的体积降低;而当波动流量为负时,各参数变化规律相反.研究表明,氮气稳压器的响应特性较好.两种工况下主要参数的变化趋势与理论分析相一致,但对该模型的实验验证以及控制研究仍需在将来的工作中进行.     

基于支持向量回归的稳压器水位信号重构研究

稳压器水位是船用压水堆非常重要的监测参数，是操纵员判断堆运行瞬变的重要依据。然而，稳压器却时常出现假水位、超量程水位及水位测量丢失的问题。为此，根据稳压器水位参数与反应堆进出口平均温度、稳压器压力与温度、主回路系统的冷却剂装量、充排水流量等热工水力参数的耦合关系，提出一种基于支持向量回归的稳压器水位信号重构方法。模拟试验分析表明，该方法能快速、准确、有效地重构出正常运行工况下的稳压器水位信号。     

基于可编程控制器的稳压器压力水位控制研究

对采用可编程控制器构建稳压器压力水位控制系统进行了研究.利用可编程控制器的功能模块、模块化结构、配置的灵活性和软件控制技术,实现了稳压器压力水位控制系统的功能.通过对实验结果的分析,证明可编程控制器应用于稳压器压力、水位控制是有效的、成功的.     

稳压器压力水位控制系统建模与仿真

通过对压水堆核电站稳压器实际运行特性的分析研究,在合理简化与假设的基础上分别对稳压器蒸汽区以及液体区建立质量和能量守恒方程,建立一个两区不平衡的稳压器模型。然后通过模块封装组建成稳压器水位和压力控制系统,最后通过仿真对稳压器主要参数进行动态特性分析,仿真结果符合理论分析,所建模型合理。     

采用典型模糊控制器实现压水堆稳压器的综合控制

对压水堆稳压器的压力和水位控制．提出了一种模糊综合控制方案。采用3个典型模糊控制器分别对电加热器、喷淋卸压阀和上充阀进行控制;在稳压器压力典型模糊控制器中采用了积分分离方法。本文对汽轮机负荷阶跃变化、线性变化、甩负荷3种工况进行了控制系统的仿真实验。结果表明,稳压器的压力以及水位的瞬态和稳态控制性能都得到了较大改善,明显优于GA-FC和PID控制方案。     

稳压器压力调节系统动态特性研究及PID参数整定

本文建立了核电站稳压器压力调节系统的数学模型和仿真模型,研究了在冷却剂平均温度阶跃变化±3℃和外负荷阶跃变化±10%额定功率下稳压器压力调节系统的稳态和动态特性,并对PID调节器参数进行了整定。研究结果表明,如果选择恰当的PID调节参数,稳压器压力调节系统的稳定和动态品质会有明显的改善。     

稳压器模糊控制系统初步研究

通过合理地确定模糊集、隶属度函数和模糊控制规则等。初步研究和设计了核电站稳压器的模糊控制器。仿真结果表明,与传统的比例－积分－微分控制器相比,模糊控制器在提高稳压器压力、水位控制系统的动态和稳态性能方面具有明显的优点。