核电厂反应堆功率控制系统接口问题解析

反应堆功率控制系统通过提升或下插控制棒实现反应堆核功率的控制。反应堆功率控制系统与控制棒之间接口匹配性直接决定控制棒提降棒功能可否正常实现,进而影响核电机组正常运行及核安全。某核电厂反应堆功率控制系统通过步进电机控制模块向步进电机驱动器发出组合控制指令,使得步进电机正转或者反转,带动控制棒上提或者下插。描述调试期间步进电机控制模块与步进电机驱动器转动、转向和脉冲三个信号回路接口不匹配现象,分析问题产生的原因,提出增加转动信号软闸门、步进电机驱动器降频细分、核功率控制器输出设置低频死区、改变步进电机驱动器转向设置等解决方案,保证了控制棒远程提/降棒功能的正常实现,为后续核电机组类似问题提供参考与借鉴。

基于故障树方法的核电厂数字化反应堆功率控制系统可靠性分析

运用故障树方法对某核电厂反应堆功率控制系统的可靠性进行了评价计算,包括不确定性分析以及敏感性分析。定义了"失去调节"和"失去调节"顶事件,分别建立了对应的故障树,分析各类硬件和软件对系统安全性的影响程度,指出在"失去调节"事件中,软件共模故障、驱动机构、传感器以及操作员操作敏感度比较高,对系统可靠性影响较大。在"失去有效控制"事件中,软件共模故障和操作员操作的敏感度比较高,对系统可靠性影响较大。

AP1000核电厂典型的运行瞬态分析

本文应用RELAP5程序进行AP1000核电厂典型的运行瞬态分析,该分析模拟核电厂主要的控制系统,包括反应堆功率控制、反应堆快速降功率、稳压器压力控制、稳压器液位控制、蒸汽发生器液位-给水控制以及主蒸汽旁排控制系统等,验证在预期运行瞬态下核电厂依靠控制系统就可达到安全稳定状态,而不触发保护系统动作。计算结果与美国西屋分析结果基本吻合,表明AP1000核电厂运行瞬态响应可满足相关设计准则的要求。

新型模糊控制器在小型反应堆功率控制系统中的应用

对新型通用模糊控制器在研究用小型反应堆功率控制系统上的实现方法进行了介绍。该算法用于小型反应堆功率控制系统,涵盖了过去模糊控制器的所有调节手段。与普通比例积分微分(PID)控制器进行仿真对比分析,结果表明,采用该算法设计的控制器明显提高了反应堆功率控制系统的性能,同时在抗扰动能力方面也优于普通PID控制器。

反应堆功率控制系统PID控制器参数整定及仿真

基于MATLAB计算仿真工具,对反应堆功率控制系统进行了PID参数整定。利用频率法和临界比例度法来整定PID控制器参数,并且用MATLAB来实现仿真。分析结果表明:经过PID控制器调节后,功率控制系统各性能指标明显得到了改善,系统响应更快,调节时间更短,超调量更低,系统能够更快稳定。PID控制器提高了控制系统的适应能力和鲁棒性能,改善了系统品质。

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行也很有参考价值。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。

TMSR核功率控制系统的PID设计与仿真

功率控制系统(Power Control System,PCS)是反应堆控制系统(Reactor Control System,RCS)的重要组成部分,它完成功率提升、功率保持与功率调节的作用。在钍基熔盐堆(Thorium Molten Salt Reactor,TMSR)核能系统固态堆设计方案中,功率控制器根据实测功率与设定功率值之间的偏差和偏差的变化趋势,按照经典的比例-积分-微分(Proportional Integral Derivative,PID)控制算法,给出调节控制棒的运动距离和运动方向等信号。PCS的PID算法设计与基于反应堆中子物理、热工及控制棒的传动性能构成的闭环控制系统的特性有关,其不同参数的确定与系统的静态和动态性能指标的要求相对应。本文从控制的角度出发,在已有的控制棒样机中设计的棒控棒位系统及相关中子物理的基础上对PCS的PID算法进行多层次仿真与参数分析,并对系统的可控性与可测性进行分析验证。分析及仿真结果表明两种控制模型下的系统均是完全可控及完全可测的,在合适的PID参数集下均能体现响应的快速性及系统的良好鲁棒性和抗干扰能力,具有实际的应用意义。

压水型核反应堆功率控制系统的优化设计

在分析了压水型反应堆功率控制系统的前提下,针对其特殊的控制要求,运用基于输出反馈的次最优控制的设计方法和Matlab中的NCD模块,最终实现了系统的优化设计,并对系统进行了某一功率水平下的仿真试验和其它工况下的鲁棒性试验.结果表明,改进后的系统性能有了较大改善.

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。

模糊控制应用于研究堆功率调节系统的研究

基于MATLAB/Simulink平台构建了研究堆功率调节系统闭环内所有环节的数学模型,设计了Mamdani型二维模糊控制器。在Simulink平台环境下,通过仿真分析了系统的稳定性及其控制特性。结果表明,采用该模糊控制器的反应堆功率调节系统是稳定的,并具备良好的跟随特性,其控制性能优于经典的PID控制器。

华龙一号反应堆功率控制系统优化设计

反应堆功率控制系统是核电厂重要的仪控系统,对保证核电厂的正常运行起着重要作用.为确保该控制系统在核电厂运行过程中的良好控制品质及减少现场调试时间,有必要在设计阶段通过仿真研究对控制系统的控制参数进行优化设计.基于分析三代核电"华龙一号"反应堆功率控制系统的功能,提出了控制系统结构,同时对控制通道相关环节的相互影响因素进行了说明.以此为基础,利用核电厂数字化仿真工具,通过系统建模仿真对控制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,最终确定一套较优的控制参数.所获得的控制参数已用于国内华龙一号首堆反应堆功率控制系统设计,可指导核电厂现场调试和电厂运行.

秦山一期核电厂反应堆棒控棒位系统的数字化设计及其可靠性

秦山一期核电厂300 MW反应堆功率棒控棒位系统为模拟仪表控制系统,由于设备老化、维护困难和可靠性下降等原因需要改造。系统改造采用基于CPU冗余、电源冗余和ControlNet现场总线冗余的控制方案。利用PLC控制技术,对其棒控棒位模拟仪表控制系统进行数字化改造设计,克服了系统参数不能实时调整、抗干扰能力差等缺陷,增强了系统的通信能力、集中监控能力及系统可维护性,提高了系统的可靠性和安全性。模块化的程序设计,增强了程序的可读性和实用性,减少了程序扫描时间,保证了系统响应速度。实际反应堆的运行效果验证了设计的合理性。

核反应堆功率控制系统设计与仿真

目前国内核反应堆控制技术存在数字化和智能化程度不高的问题,为提高其安全与操作性能,设计了一种新型数字式反应堆功率控制系统。系统采用TMS320LF2812阵列作为控制器,应用改进PID算法实现三闭环功率调节,提高了功率控制系统的动态特性。给出了该方案系统框图、硬件框图,此设计具有结构紧凑、性能可靠、抗干扰性强等优点。并通过数学建模,构造出系统控制模型,再应用MATLAB仿真。仿真结果表明系统动态特性得到改善,完全能够满足反应堆安全运行需要。

核电站棒控系统电源装置设计及其可靠性分析

针对红沿河核电站3号和4号机组棒控系统长时间连续运行,且对可靠性、安全性要求特别高的实际情况,对其电源装置采用了冗余设计。利用可靠性理论与方法对冗余电源装置进行可靠性建模,得到冗余电源装置的可靠性框图,并通过仿真试验对装置的可靠度与失效率分别进行了定量分析和预测。分析结果表明,冗余设计的电源装置可以确保棒控系统的高可靠性要求。

研究堆Mamdani型模糊控制器设计优化方法

Mamdani型模糊控制器的设计优化尚无系统、成熟的方法。本文针对应用于研究堆功率调节系统的Mamdani型模糊控制器,提出了两种设计优化方法,即非均匀分布输出隶属函数法和细化且非均匀分布隶属函数法,并在MATLAB/Simulink平台下分析了优化后模糊控制器的控制特性。结果表明:优化后模糊控制器的控制性能得到改善,且性能优于经典PID控制器。本文提出的两种设计优化方法是行之有效的Mamdani型模糊控制器优化方法。

200MW核供热堆功率调节系统设计原理

简要介绍了２００ＭＷ核供热堆的堆型结构和运行方式，着重介绍了２００ＭＷ核供热堆功率调节系统设计原理和调节控制棒与调节二回路流量协调控制方案，并介绍了调节二回路流量所采用调频电源作为二回路水泵调速的执行机构。

可控高压电抗器在西北电网的应用研究

介绍了可控高压电抗器的原理及其在西北电网的应用情况,分析了可控电抗器对电网电压和网损的影响,对电网暂、动态稳定的影响和各可控电抗器安装方案的经济性。最后根据各安装方案的技术经济比较结果提出了西北电网安装可控电抗器的方案。

TCR非线性特性的线性耦合导纳矩阵模型

提出一种模拟晶闸管控制电抗器(thyristor controlled reactor,TCR)谐波产生特性的新模型。该模型把TCR的时域非线性特性变换成一个频域线性导纳矩阵。该矩阵把TCR的谐波电压、电流耦合在一起,没有任何近似,且该矩阵是一个常量,不随系统谐波参数变化。所提出的模型为电力系统谐波潮流的计算开辟了一个新思路,通过计算机仿真的波形对比验证了模型的精确性。

一种改进的1000kV级输电系统无功补偿措施

对现有的各种特高压输电系统无功补偿措施进行了综述和评价,发现特高压输电系统采用可控高压电抗器所取得无功补偿效果最为理想。提出了采用65%的固定高压电抗器(可投切)加30%的可调节高压电抗器的改进方法,并对几种补偿措施进行了比较,仿真结果验证了该方法的有效性。

堆功率控制系统稳定域及其动态特性研究

反应堆功率控制系统是反应堆的核心控制系统。论文对研究堆功率控制系统的稳定性进行了分析，采用了不同的方法求取了使反应堆功率控制系统稳定的减速器的传递系数Ki 的取值范围，并在稳定范围内对功率控制系统进行了动态仿真分析。分析结果表明：使功率控制系统稳定的减速器传递系数Ki 的取值范围为0～16．1263，Ki 越大，系统响应越快，调节时间越短。但Ki 值过大会出现衰减振荡，Ki 取值为0．4时，系统具有较好的动态特性。