基于动态水印的核电厂蒸汽发生器液位控制系统重放攻击检测方法研究

针对核电厂SG液位控制系统常规分散控制系统(DCS)防范重放攻击能力较弱且不具备有效检测能力的问题,使用动态水印的主动检测方法检测重放攻击,即通过向执行器中注入水印信号并在状态估计器中检测水印信息,从而验证传感器信号的真实性。根据控制系统的结构特性设计了基于动态水印技术的主动检测方案,从而实现对重放攻击的实时检测。结果表明:该检测方案在理论上以及数值仿真中均能检测到重放攻击。

FCMAC在蒸汽发生器水位控制中的仿真研究

蒸汽发生器是一个高度复杂的非线性时变系统,在其工况变化时具有逆动力学效应,使得蒸汽发生器的水位控制变得复杂。而其工作性能直接影响反应堆的安全运行。采用传统PID控制方案难以达到控制要求。针对蒸汽发生器的水位控制提出一种基于模糊小脑模型连接控制(FCMAC)与PID联合的控制方案。方案中,将传统的CMAC神经网络和模糊控制原理相结合,形成的FCMAC神经网络实现前馈控制,实现被控对象的逆动态模型;PID实现反馈控制,保证系统稳定性,且抑制扰动。仿真结果表明,该方案具有响应快,超调量小,较强抑制干扰能力等良好性能。

采用非线性模块的BP神经网络PID水位预测控制

因非线性时变控制系统造成的滞后,压水堆核电厂蒸汽发生器(SG)水位控制会引起的较大惯性或耦合,对此提出一种基于非线性模块的BP神经网络PID控制预测模块。采用BP神经网络模型作为非线性预测模块,调用SG水位PID控制运行数据作为非线性预测模块的训练样本;提取BP神经网络模型的输出数据作为BP神经网络PID的输入数据,多重优化BP神经网络的权值及阈值,缩小修正差值逼近系统整定值;构建SG水位非线性模块的预测数值与系统运行数据之间的非线性映射关系,修正带有预测判断方向的阈值,实现在线动态调整输出PID各参数的最优值。实验结果表明,预测模块可有效缩短系统的稳定阶跃响应周期,具有较高的计算精度。

蒸汽发生器水位模糊控制半实物仿真试验系统

介绍了蒸汽发生器水位模糊控制原理 ,着重讨论了蒸汽发生器水位FUZZY -I控制半实物仿真试验系统的硬件设计和软件设计。该仿真试验系统以基于DSP的模糊控制器为核心 ,控制程序采用C语言、汇编语言和FuzzyTech开发软件进行编制 ,通过DSP仿真平台 。

蒸汽发生器水位的输出反馈H_∞控制

线性参数变化(LPV)输出反馈H∞控制器的设计,用于具有动态参数变化的蒸汽发生器的水位控制系统。首先考虑蒸汽流量和给水流量对水位的影响,建立LPV系统的数学模型,然后运用线性参数变化的理论和Lyapunov稳定性理论设计蒸汽发生器水位控制系统的输出反馈H∞控制器。控制器既保证了系统的稳定性,又有很好的性能指标,过程是控制器按照反应堆功率自动调节,控制器的求解过程是以线性矩阵不等式的形式表达出来的。最后运用Matlab软件对水位控制系统进行仿真,仿真结果很好地验证了控制器的可行性。

CPR1000/EPR/AP1000蒸汽发生器液位控制系统对比分析

分别介绍了CPR1000/EPR/AP1000压水堆核电厂蒸汽发生器液位控制系统,并进行对比分析。分析结果表明,CPR1000/EPR/AP1000的蒸汽发生器液位控制系统主要部分基本相同,但在工艺配置、低负荷下的控制以及高、低负荷控制的切换存在一定的差异。

海外K3机组低负荷下蒸发器水位控制不佳优化

蒸汽发生器作为核电站换热媒介,承担着一二回路热量传递的重要功能,为保证蒸汽发生器工作稳定,机组运行期间对蒸汽发生器水位控制有着严格要求。海外华龙一号K3机组低负荷下蒸发器水位控制性能不佳,功率大幅改变后,水位超调严重,回归平稳时间长,经数据收集、理论分析、实际验证,定位为旁路给水调节阀流通能力超设计要求,实施阀门限幅方案后,K3机组低负荷下蒸发器水位控制性能满足设计要求。

海外华龙一号低负荷下蒸发器水位控制调试方案优化分析

巴基斯坦卡拉奇K2机组在装料后启动阶段,低负荷下蒸发器水位控制系统控制效果不满足预期要求。为了解决该问题,需要对蒸发器水位控制参数进行调整。经分析与给水调节阀控制有关的参数,结合蒸发器水位响应趋势分析和MATLAB编程计算,针对性优化,最终达到优化蒸发器水位控制参数、提高蒸发器水位控制可靠性的目的。K2机组调试过程为低负荷下蒸发器水位控制系统调试提出了新方案,也为华龙一号后续机组调试提供了借鉴经验,同时为其他核电厂遇到同类型问题时提供了解决思路。

CPR1000核电站蒸发器水位数字化控制方案及仿真研究

本文阐述某CPR1000核电蒸发器水位的控制策略,分析了机组不同工况下的水位控制方案,并介绍控制算法在数字化仪控系统中的实现,利用核电全范围模拟机(FSS)对控制系统进行工程仿真,优化PID设计参数,验证水位控制方案在模拟事故瞬态工况时的可行性,为该机组后续运行期间的水位自动控制投入提供参考依据。

蒸汽发生器液位控制系统手自动切换的前馈补偿研究

当前蒸汽发生器(SG)液位控制系统手自动切换信号复制回路的设计中,液位控制器运算基准为切换时的汽水失配信号,主给水流量调节阀由手动模式切到自动模式后导致SG液位控制系统失去快速调节给水流量的前馈作用。针对该问题,结合阳江核电厂4号机组SG液位高高跳堆事件,提出了针对手自动切换操作方式和系统设计的2种优化方案。针对操作方式的优化,在主给水流量调节阀投自动前,手动平衡汽水流量;针对系统设计的优化,增加汽水失配判断环节和前馈自动补偿环节。通过SG液位扰动试验证明,所提出的优化方案能有效提高手自动切换后控制系统的调节速度、减小超调量,对核电机组安全运行水平提升有重要贡献。