一種核電站反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】一種核電站反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，包括S1、建立Relap5熱工水力模型及數(shù)學(xué)模型；S2、根據(jù)反應(yīng)堆控制系統(tǒng)性能指標(biāo)和數(shù)學(xué)模型，確定控制方案；S3、對反應(yīng)堆控制系統(tǒng)建立Simulink模型；S4、在Simulink模型中分別選取不同的控制參數(shù)，通過Relap5和Simulink完成瞬態(tài)仿真并調(diào)整控制參數(shù)；S5、判斷仿真結(jié)果是否滿足反應(yīng)堆控制系統(tǒng)性能要求；若否，則返回S2；若是，則執(zhí)行S6；S6、輸出控制參數(shù)整定值。本發(fā)明基于Relap5和Simulink的控制系統(tǒng)建模仿真方法實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可靈活方便地完成反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真，尤其是對控制參數(shù)的整定及優(yōu)化。
【專利說明】一種核電站反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種核電站反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]核電站反應(yīng)堆控制系統(tǒng)是壓水堆核電廠核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)控制的核心，也是機(jī)組安全運(yùn)行的關(guān)鍵。該系統(tǒng)包含多個(gè)控制過程，控制對象復(fù)雜，是核電廠設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
[0003]反應(yīng)堆控制系統(tǒng)主要包括:功率控制系統(tǒng)、應(yīng)堆冷卻劑平均溫度控制系統(tǒng)、反應(yīng)堆冷卻劑壓力控制系統(tǒng)、穩(wěn)壓器水位控制系統(tǒng)、蒸汽排放控制系統(tǒng)、蒸汽發(fā)生器水位控制系統(tǒng)
坐寸ο
[0004]反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般包括對受控系統(tǒng)的分析和受控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立，控制系統(tǒng)的控制方案設(shè)計(jì)，控制參數(shù)的整定與優(yōu)化，控制系統(tǒng)的仿真等?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)一般需要與設(shè)計(jì)仿真緊密結(jié)合，使用合適的設(shè)計(jì)仿真工具是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵因素。
[0005]在第二代壓水堆核電廠設(shè)計(jì)中采用CATIA2程序完成反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真工作。但CATIA2主要為反應(yīng)堆熱工水力計(jì)算程序，其中對于控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真方法較為單一，不便于進(jìn)行各種控制算法尤其是先進(jìn)控制算法的設(shè)計(jì)與仿真。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真方法較為缺乏、設(shè)計(jì)仿真功能較為局限，不便于進(jìn)行各種控制算法尤其是先進(jìn)控制算法的設(shè)計(jì)與仿真等的缺陷，提供一種核電站反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種核電站反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，包括:
[0008]S1、建立受控系統(tǒng)的Relap5熱工水力模型及數(shù)學(xué)模型；
[0009]S2、根據(jù)反應(yīng)堆控制系統(tǒng)性能指標(biāo)和數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)控制方案；
[0010]S3、對反應(yīng)堆控制系統(tǒng)建立Simulink模型；
[0011]S4、在反應(yīng)堆控制系統(tǒng)Simul ink模型中分別選取不同的控制參數(shù),通過Relap5和Simulink完成瞬態(tài)仿真并對控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；
[0012]S5、判斷仿真結(jié)果是否滿足反應(yīng)堆控制系統(tǒng)性能要求；若是，則執(zhí)行步驟S6 ;若否，則返回步驟S2;
[0013]S6、輸出控制參數(shù)整定值。
[0014]優(yōu)選的,所述步驟SI具體包括:
[0015]在受控系統(tǒng)較為簡單時(shí)，采用機(jī)理建模法建立數(shù)學(xué)模型；否則
[0016]通過Relap5建立受控系統(tǒng)的熱工水力模型；并
[0017]采用實(shí)驗(yàn)建模法建立熱工水力模型的數(shù)學(xué)模型。
[0018]優(yōu)選的，在采用機(jī)理建模法建立數(shù)學(xué)模型后，通過Relap5建立受控系統(tǒng)的熱工水力模型。[0019]優(yōu)選的，所述控制方案包括提出控制系統(tǒng)所需的測量參數(shù)、用于控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制通道中的校正裝置。
[0020]優(yōu)選的，所述步驟S4具體為:通過反復(fù)仿真實(shí)驗(yàn)，不斷調(diào)整反應(yīng)堆控制系統(tǒng)Simulink模型中的控制參數(shù)，判斷在各種瞬態(tài)下的被控量的響應(yīng)是否滿足性能要求，得到滿足性能要求的控制參數(shù)值。
[0021]優(yōu)選的，所述控制參數(shù)包括PID參數(shù)、濾波器時(shí)間參數(shù)、超前滯后環(huán)節(jié)時(shí)間參數(shù)和函數(shù)發(fā)生器參數(shù)。
[0022]優(yōu)選的，所述受控系統(tǒng)包括反應(yīng)堆控制系統(tǒng)、一回路主要熱力系統(tǒng)和二回路主要熱力系統(tǒng)。
[0023]優(yōu)選的，所述反應(yīng)堆控制系統(tǒng)包括功率控制系統(tǒng)、應(yīng)堆冷卻劑平均溫度控制系統(tǒng)、反應(yīng)堆冷卻劑壓力控制系統(tǒng)、穩(wěn)壓器水位控制系統(tǒng)、蒸汽排放控制系統(tǒng)和蒸汽發(fā)生器水位控制系統(tǒng)。
[0024]優(yōu)選的，所述一回路主要熱力系統(tǒng)包括反應(yīng)堆本體、冷卻劑泵、穩(wěn)壓器和蒸汽發(fā)生器。
[0025]優(yōu)選的，所述二回路主要熱力系統(tǒng)包括汽輪機(jī)主蒸汽閥門、汽輪機(jī)、冷凝汽、除氧器、高低壓給水加熱器、電動(dòng)給水泵、主給水調(diào)節(jié)閥和旁路給水調(diào)節(jié)閥。
[0026]實(shí)施本發(fā)明核電站反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法的技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)或有益效果:基于Relap5和Simulink的控制系統(tǒng)建模仿真方法實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過引入成熟且功能豐富的Simulink控制仿真工具，可靈活方便的完成反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真，尤其是對控制參數(shù)的整定及優(yōu)化，以及可在設(shè)計(jì)的反應(yīng)堆控制系統(tǒng)中使用各種先進(jìn)算法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖，附圖中:
[0028]圖1是本發(fā)明反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法實(shí)施例的流程示意圖；
[0029]圖2是本發(fā)明反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法實(shí)施例的仿真工具示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下文將要描述的各種實(shí)施例將要參考相應(yīng)的附圖，這些附圖構(gòu)成了實(shí)施例的一部分，其中描述了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明可能采用的各種實(shí)施例。應(yīng)明白，還可使用其他的實(shí)施例，或者對本文列舉的實(shí)施例進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能上的修改，而不會(huì)脫離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)。
[0031]核電站反應(yīng)堆控制系統(tǒng)主要包括:功率控制系統(tǒng)、應(yīng)堆冷卻劑平均溫度控制系統(tǒng)、反應(yīng)堆冷卻劑壓力控制系統(tǒng)、穩(wěn)壓器水位控制系統(tǒng)、蒸汽排放控制系統(tǒng)、蒸汽發(fā)生器水位控制系統(tǒng)等。反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般包括步驟:對受控系統(tǒng)的分析、受控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立、反應(yīng)堆控制系統(tǒng)控制方案的設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)的仿真、控制參數(shù)的整定與優(yōu)化等。[0032]本發(fā)明核電站反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是基于Relap5的反應(yīng)堆對象模型和基于Simulink的控制系統(tǒng)建模仿真方法來實(shí)現(xiàn)。從新型第三代壓水堆核電廠研發(fā)設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，本發(fā)明中所提出的核電站反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法如圖1所示，包括:
[0033]S1、對受控系統(tǒng)進(jìn)行分析，并建立受控系統(tǒng)的Relap5熱工水力模型及數(shù)學(xué)模型；
[0034]S2、根據(jù)反應(yīng)堆控制系統(tǒng)性能指標(biāo)和數(shù)學(xué)模型，確定控制方案；反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是在建立受控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行，對受控系統(tǒng)及其數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，根據(jù)反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的性能要求，設(shè)計(jì)反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的控制方案，包括提出反應(yīng)堆控制系統(tǒng)所需的測量參數(shù)、用于控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制通道中的校正裝置等。
[0035]S3、對反應(yīng)堆控制系統(tǒng)建立Simulink模型；反應(yīng)堆控制系統(tǒng)建模及仿真使用Matlab中的Simulink組件來實(shí)現(xiàn)。通過Simulink可方便的對反應(yīng)堆控制系統(tǒng)進(jìn)行建模，并利用Matlab對反應(yīng)堆控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，繪制頻率特性圖、整定控制參數(shù)等。由于使用可視化建模，反應(yīng)堆控制系統(tǒng)模型的調(diào)整和控制參數(shù)的修改也非常方便。
[0036]Simulink是在Matlab環(huán)境下對動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的軟件包。既適用于線性控制系統(tǒng)仿真也適用于非線性系統(tǒng)仿真，既可進(jìn)行連續(xù)系統(tǒng)仿真也可進(jìn)行離散系統(tǒng)或連續(xù)-離散混合系統(tǒng)的仿真。Simulink具有適應(yīng)面廣、結(jié)構(gòu)和流程清晰及仿真精細(xì)、貼近實(shí)際、效率高、靈活等優(yōu)點(diǎn)，為控制界廣為采用的計(jì)算機(jī)輔助分析、輔助設(shè)計(jì)的工具軟件。
[0037]S4、在所述反應(yīng)堆控制系統(tǒng)Simulink模型中分別選取不同的控制參數(shù)，通過Relap5和Simulink完成瞬態(tài)仿真并對控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；仿真需要將反應(yīng)堆對象Relap5熱工水力模型和反應(yīng)堆控制系統(tǒng)Simulink模型進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互。不斷調(diào)整反應(yīng)堆控制系統(tǒng)模型中的控制參數(shù)，觀察判斷在各種瞬態(tài)下的被控量的響應(yīng)是否滿足性能要求，如此反復(fù)進(jìn)行仿真試驗(yàn)，以得到滿足性能要求的最佳控制參數(shù)值。
[0038]其中，控制參數(shù)包括PID (Proportional Integral Derivative)參數(shù)、濾波器時(shí)間參數(shù)、超前滯后環(huán)節(jié)時(shí)間參數(shù)和函數(shù)發(fā)生器參數(shù)等。
[0039]S5、判斷仿真結(jié)果是否滿足反應(yīng)堆控制系統(tǒng)性能要求；若是，則執(zhí)行步驟S6 ;若始終不能得到較好的整定值，則返回步驟S2重新調(diào)整控制方案；通過理論計(jì)算和仿真的方法，對控制方案中的參數(shù)進(jìn)行整定及優(yōu)化，并對控制性能進(jìn)行驗(yàn)證。如果仿真結(jié)果不能滿足控制系統(tǒng)性能要求，則需進(jìn)行分析并調(diào)整控制方案或控制參數(shù)。反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需完成針對單個(gè)控制系統(tǒng)和整個(gè)核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)控制系統(tǒng)的仿真，以驗(yàn)證控制系統(tǒng)滿足其所需求的性能要求。
[0040]S6、輸出控制參數(shù)整定值；根據(jù)這些控制參數(shù)整定值，確定最終的反應(yīng)堆控制系統(tǒng)。
[0041]其中，步驟SI具體包括:
[0042]對受控系統(tǒng)進(jìn)行分析；
[0043]在受控系統(tǒng)較為簡單時(shí)，采用機(jī)理建模法建立數(shù)學(xué)模型；否則
[0044]建立受控系統(tǒng)的熱工水力模型；并
[0045]采用實(shí)驗(yàn)建模法建立熱工水力模型的數(shù)學(xué)模型。
[0046]另外，在采用機(jī)理建模法建立所述數(shù)學(xué)模型后，通過Relap5建立受控系統(tǒng)的熱工水力模型。
[0047]在步驟SI中，都需要通過Relap5建立熱工水力模型，在采用機(jī)理建模法時(shí)應(yīng)先建立數(shù)學(xué)模型，然后再通過Relap5建立熱工水力模型，建立的熱工水力模型應(yīng)用于步驟S4中。在采用實(shí)驗(yàn)建模法時(shí)應(yīng)先建立熱工水力模型，然后在建立數(shù)學(xué)模型。當(dāng)然，在采用機(jī)理建模法之前，也可先通過Relap5建立熱工水力模型。
[0048]機(jī)理建模法:對系統(tǒng)各部分運(yùn)動(dòng)機(jī)理進(jìn)行分析，根據(jù)它們所遵循的物理規(guī)律或化學(xué)規(guī)律以及技術(shù)數(shù)據(jù)，進(jìn)行推導(dǎo)從而建立起系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。優(yōu)點(diǎn)為所研究的系統(tǒng)并不要求已經(jīng)建立。但對于較復(fù)雜的系統(tǒng)，導(dǎo)出的數(shù)學(xué)模型可能較繁雜，不便使用。對于復(fù)雜系統(tǒng)，其內(nèi)部過程和機(jī)理較復(fù)雜，往往難以進(jìn)行機(jī)理建模。
[0049]實(shí)驗(yàn)建模法:對系統(tǒng)施加某種測試信號，測取其輸入輸出數(shù)據(jù)，然后應(yīng)用適當(dāng)?shù)姆椒ù_定系統(tǒng)的輸入輸出模型。優(yōu)點(diǎn)是不要求對所研究系統(tǒng)詳細(xì)了解，可建立較為實(shí)用的模型。缺點(diǎn)是所研究的系統(tǒng)必須已經(jīng)建立，因此一般在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段難以應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)建模法又稱為系統(tǒng)辨識，已發(fā)展為一門獨(dú)立的學(xué)科分支，即在被研究系統(tǒng)較為復(fù)雜的情況下，往往使用實(shí)驗(yàn)法。
[0050]建立數(shù)學(xué)模型應(yīng)盡量采用機(jī)理建模法，對難以進(jìn)行機(jī)理建模的復(fù)雜過程，使用實(shí)驗(yàn)建模法建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，即系統(tǒng)辨識。
[0051]使用Relap5程序進(jìn)行反應(yīng)堆及一、二回路主要系統(tǒng)的建模，并建立受控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，諸如傳遞函數(shù)等。
[0052]Relap5是由美國愛達(dá)荷國家工程實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的一維非平衡兩相熱工水力系統(tǒng)程序。該程序除了提供管道等基本水力部件模型外，還可提供泵、閥門、汽輪機(jī)、汽水分離器、安注箱等專用模型，可以模擬核電廠反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)及其輔助系統(tǒng)的熱工水力行為、反應(yīng)堆中子動(dòng)力學(xué)、控制與保護(hù)系統(tǒng)的響應(yīng)等，是目前最常用的核電廠系統(tǒng)熱工水力模擬分析程序之一。
[0053]一、二回路主要系統(tǒng)由Relap5熱工水力模型來模擬。其中，一回路主要熱力系統(tǒng)模型包括反應(yīng)堆本體結(jié)構(gòu)、冷卻劑泵、穩(wěn)壓器、蒸汽發(fā)生器等。反應(yīng)堆本體結(jié)構(gòu)利用Relap5中的Pipe、Branch、Annulus等基本水力部件,熱構(gòu)件以及點(diǎn)堆動(dòng)力學(xué)模型來進(jìn)行模擬。冷卻劑泵的模擬利用Pump部件，并需要將所模擬核電站主泵的四象限曲線轉(zhuǎn)化Relap5所能識別的表格形式作為輸入。穩(wěn)壓器和蒸汽發(fā)生器也都通過Relap5的基本水力部件和熱構(gòu)件來模擬。
[0054]二回路主要熱力系統(tǒng)模型包括汽輪機(jī)主蒸汽閥門、汽輪機(jī)、冷凝器、除氧器、高低壓給水加熱器、電動(dòng)給水泵、主給水調(diào)節(jié)閥、旁路給水調(diào)節(jié)閥等相關(guān)設(shè)備。汽輪機(jī)高低壓缸的模擬是通過多級Turbine模型串聯(lián)來實(shí)現(xiàn)；除氧器，冷凝器，高低壓給水加熱器則都是通過基本水力部件和熱構(gòu)件來模擬；主蒸汽閥門、電動(dòng)給水泵等可以由Relap5中的Pump、Valve模型來模擬。
[0055]在Relap5熱工模型建立的基礎(chǔ)上，通過系統(tǒng)辨識的方法完成受控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建模。
[0056]步驟S4的仿真需要將反應(yīng)堆對象Relap5模型和反應(yīng)堆控制系統(tǒng)Simulink模型進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互。仿真工具如圖2所示，通過建立數(shù)據(jù)庫，并編寫相應(yīng)的接口程序，調(diào)用Relap5程序和Simulink程序，以實(shí)現(xiàn)Relap5模型和Simulink模型中的數(shù)據(jù)交換。同時(shí)建立仿真控制臺(tái)，以控制Relap5和Simulink等子程序的仿真同步、仿真時(shí)間等。其中，數(shù)據(jù)庫的主要作用是存儲(chǔ)和共享仿真平臺(tái)各個(gè)子程序的數(shù)據(jù)，即各子程序可以從數(shù)據(jù)庫中讀寫數(shù)據(jù)。例如Relap5子程序計(jì)算出的數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，然后該數(shù)據(jù)可由Simulink子程序從數(shù)據(jù)庫中讀取和使用。Simulink計(jì)算出的數(shù)據(jù)也可存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中供Relap5讀取使用。通過設(shè)計(jì)仿真，完成整個(gè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使控制系統(tǒng)性能滿足核電廠設(shè)計(jì)的需要。
[0057]本發(fā)明是基于Relap5的反應(yīng)堆對象模型和基于Simulink的控制系統(tǒng)建模仿真方法完成反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。由于引用了成熟且功能豐富的Simulink控制仿真工具，可靈活方便的完成反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真，尤其是為控制參數(shù)的整定及優(yōu)化、各種先進(jìn)算法在核電廠反應(yīng)堆控制系統(tǒng)中的嘗試應(yīng)用等控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了方便可行的方法；可用于新型第三代壓水堆反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的研發(fā)設(shè)計(jì)，也可用于成熟壓水堆反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的仿真與驗(yàn)證。
[0058]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對這些特征和實(shí)施例進(jìn)行各種改變或等同替換。另外，在本發(fā)明的教導(dǎo)下，可以對這些特征和實(shí)施例進(jìn)行修改以適應(yīng)具體的情況及材料而不會(huì)脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明不受此處所公開的具體實(shí)施例的限制，所有落入本申請的權(quán)利要求范圍內(nèi)的實(shí)施例都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種核電站反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括: 51、建立受控系統(tǒng)的Relap5熱工水力模型及數(shù)學(xué)模型； 52、根據(jù)反應(yīng)堆控制系統(tǒng)性能指標(biāo)和所述數(shù)學(xué)模型來確定控制方案； 53、對所述反應(yīng)堆控制系統(tǒng)建立Simulink模型； 54、在所述反應(yīng)堆控制系統(tǒng)Simulink模型中分別選取不同的控制參數(shù),通過Relap5和Simulink完成瞬態(tài)仿真并對所述控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整； 55、判斷仿真結(jié)果是否滿足所述反應(yīng)堆控制系統(tǒng)性能要求；若是，則執(zhí)行步驟S6;若否，則返回步驟S2; 56、輸出控制參數(shù)整定值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述步驟SI具體包括: 在所述受控系統(tǒng)較為簡單時(shí)，采用機(jī)理建模法建立數(shù)學(xué)模型；否則 通過Relap5建立所述受控系統(tǒng)的熱工水力模型；并 采用實(shí)驗(yàn)建模法建立所述熱工水力模型的數(shù)學(xué)模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的核電站反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，在采用機(jī)理建模法建立所述數(shù)學(xué)模型后，通過Relap5建立所述受控系統(tǒng)的熱工水力模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述控制方案包括提出控制系統(tǒng)所需的測量參數(shù)、用于控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制通道中的校正裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述步驟S4具體為: 通過反復(fù)仿真試驗(yàn)，不斷調(diào)整所述反應(yīng)堆控制系統(tǒng)Simulink模型中的控制參數(shù)，判斷在各種瞬態(tài)下的被控量的響應(yīng)是否滿足性能要求，得到滿足性能要求的控制參數(shù)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的核電站反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述控制參數(shù)包括PID參數(shù)、濾波器時(shí)間參數(shù)、超前滯后環(huán)節(jié)時(shí)間參數(shù)和函數(shù)發(fā)生器參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述受控系統(tǒng)包括反應(yīng)堆控制系統(tǒng)、一回路主要熱力系統(tǒng)和二回路主要熱力系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的核電站反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述反應(yīng)堆控制系統(tǒng)包括功率控制系統(tǒng)、應(yīng)堆冷卻劑平均溫度控制系統(tǒng)、反應(yīng)堆冷卻劑壓力控制系統(tǒng)、穩(wěn)壓器水位控制系統(tǒng)、蒸汽排放控制系統(tǒng)和蒸汽發(fā)生器水位控制系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的核電站反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述一回路主要熱力系統(tǒng)包括反應(yīng)堆本體、冷卻劑泵、穩(wěn)壓器和蒸汽發(fā)生器。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的核電站反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述二回路主要熱力系統(tǒng)包括汽輪機(jī)主蒸汽閥門、汽輪機(jī)、冷凝汽、除氧器、高低壓給水加熱器、電動(dòng)給水泵、主給水調(diào)節(jié)閥和旁路給水調(diào)節(jié)閥。
【文檔編號】G05B17/02GK103853052SQ201210504936
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月30日
【發(fā)明者】茍曉龍, 張龍強(qiáng), 董孝勝, 彭華清, 譚國成, 周衛(wèi)華, 董威, 田駿 申請人:中廣核工程有限公司, 中國廣東核電集團(tuán)有限公司