核电机组蒸汽发生器建模与状态空间模型预测控制的研究
发布时间：2022-02-21 21:23
随着对能源利用环保、清洁、高效及可持续的需求,核电在国内发展的趋势不可阻挡。蒸汽发生器（Steam Generator,SG）作为核动力中衔接核岛与常规岛的一个重要设备,其能否正常稳定的运行决定着整个核电机组能否经济与安全的运行。但SG系统具有高度复杂、非线性、时变、非最小相位的特点,在低功率工况下测量误差较大,动力学特性随运行功率变化而不稳定,且会受到“收缩”与“膨胀”现象带来的影响,这都给SG的水位控制带来障碍与困难。优异高效的控制效果需要更为深入的研究与精确的模型。本文针对SG采用分区与集总参数结合的方式对SG进行机理分析,建立了一个两输入两输出的动态机理模型,并通过DAE微分解法求解模型,得到模型动态特性,采用工程整定法根据动态特性得出传递函数模型;通过现场数据辨识以验证传递函数模型准确性,并设计了基于状态空间模型预测控制方法。本文涉及对象的机理建模、动态特性仿真、模型参数辨识、状态空间模型转化以及基于状态空间模型的预测控制,为解决复杂对象的建模与控制提供了一个完整、清晰、新颖的研究思路。具体研究内容如下:（1）建立SG机理模型。通过质量、能量守恒定律与热力学定律,采用分块与集...
【文章来源】：东南大学江苏省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PWR中SG宏观结构
1-2 PWR 立式自然循环 U 形管 SG 内部结构 SG 内部结构如图 1-2 所示，其中：1-蒸汽器；4-给水管嘴；5-水流；6-防振条；7-管1-隔板；12-冷却剂出口；13-冷却剂入口。 内饱和水的 热胀冷缩 现象会导致比较严
论文结构框图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于logistic映射的自适应变尺度混沌粒子群算法[J]. 曾艳阳,冯云霞,赵文涛. 系统仿真学报. 2017(10)
[2]中国核电发展的进展与战略[J]. 徐玉明. 南方能源建设. 2015(04)
[3]基于改进蚁群算法的供应链物流配送路线规划[J]. 张昕,佃杠宇,邱亚龙. 湖南税务高等专科学校学报. 2015(01)
[4]我国核电发展趋势和政策选择[J]. 徐小杰,程覃思. 中国能源. 2015(01)
[5]基于混沌粒子群算法的火电机组热工过程辨识方法[J]. 韦根原,赵鹏旭,韩璞. 热力发电. 2014(10)
[6]基于蚁群算法的多目标优化技术研究[J]. 肖菁,陈凤莲,汤健超. 华南师范大学学报(自然科学版). 2014(01)
[7]核电事故分析及思考[J]. 熊厚华,谭亿平,陈志远,曹健. 东华理工大学学报(自然科学版). 2013(S2)
[8]蒸汽发生器水位的H2/H∞模型预测控制[J]. 王俊玲,刘春容. 哈尔滨商业大学学报(自然科学版). 2013(05)
[9]动态输出反馈鲁棒模型预测控制[J]. 平续斌,丁宝苍,韩崇昭. 自动化学报. 2012(01)
[10]基于仿真的优化的粒子群算法参数选取研究[J]. 李斌,李文锋. 计算机工程与应用. 2011(33)
博士论文
[1]压水堆核电机组一回路系统建模与智能参数优化研究[D]. 李永玲.华北电力大学 2014
[2]粒子群优化算法的改进及应用研究[D]. 刘逸.西安电子科技大学 2013
[3]粒子群算法改进及其在电力系统的应用[D]. 黄平.华南理工大学 2012
[4]混沌序列生成技术及其若干应用研究[D]. 张雪锋.西安电子科技大学 2011
硕士论文
[1]卡尔曼滤波器设计及其应用研究[D]. 杨丹.湘潭大学 2014
[2]核电机组蒸汽发生器水位的动态特性分析及优化控制[D]. 马利飞.华北电力大学 2012
[3]压水堆核电站U型管蒸汽发生器建模与仿真[D]. 缠阿芳.华北电力大学 2012
[4]模型预测控制在核电站堆芯温度控制中的应用研究[D]. 俞赟.华北电力大学（北京） 2011
[5]基于PID和H∞控制方法的蒸汽发生器水位控制[D]. 董子亮.哈尔滨工程大学 2009
[6]核电厂反应堆的温度控制及仿真[D]. 施卫华.上海交通大学 2008
[7]具有分工特征的蚁群算法及其在热工控制系统中的应用[D]. 李欣欣.华北电力大学（北京） 2008
本文编号：3638061
【文章来源】：东南大学江苏省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PWR中SG宏观结构
1-2 PWR 立式自然循环 U 形管 SG 内部结构 SG 内部结构如图 1-2 所示，其中：1-蒸汽器；4-给水管嘴；5-水流；6-防振条；7-管1-隔板；12-冷却剂出口；13-冷却剂入口。 内饱和水的 热胀冷缩 现象会导致比较严
论文结构框图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于logistic映射的自适应变尺度混沌粒子群算法[J]. 曾艳阳,冯云霞,赵文涛. 系统仿真学报. 2017(10)
[2]中国核电发展的进展与战略[J]. 徐玉明. 南方能源建设. 2015(04)
[3]基于改进蚁群算法的供应链物流配送路线规划[J]. 张昕,佃杠宇,邱亚龙. 湖南税务高等专科学校学报. 2015(01)
[4]我国核电发展趋势和政策选择[J]. 徐小杰,程覃思. 中国能源. 2015(01)
[5]基于混沌粒子群算法的火电机组热工过程辨识方法[J]. 韦根原,赵鹏旭,韩璞. 热力发电. 2014(10)
[6]基于蚁群算法的多目标优化技术研究[J]. 肖菁,陈凤莲,汤健超. 华南师范大学学报(自然科学版). 2014(01)
[7]核电事故分析及思考[J]. 熊厚华,谭亿平,陈志远,曹健. 东华理工大学学报(自然科学版). 2013(S2)
[8]蒸汽发生器水位的H2/H∞模型预测控制[J]. 王俊玲,刘春容. 哈尔滨商业大学学报(自然科学版). 2013(05)
[9]动态输出反馈鲁棒模型预测控制[J]. 平续斌,丁宝苍,韩崇昭. 自动化学报. 2012(01)
[10]基于仿真的优化的粒子群算法参数选取研究[J]. 李斌,李文锋. 计算机工程与应用. 2011(33)
博士论文
[1]压水堆核电机组一回路系统建模与智能参数优化研究[D]. 李永玲.华北电力大学 2014
[2]粒子群优化算法的改进及应用研究[D]. 刘逸.西安电子科技大学 2013
[3]粒子群算法改进及其在电力系统的应用[D]. 黄平.华南理工大学 2012
[4]混沌序列生成技术及其若干应用研究[D]. 张雪锋.西安电子科技大学 2011
硕士论文
[1]卡尔曼滤波器设计及其应用研究[D]. 杨丹.湘潭大学 2014
[2]核电机组蒸汽发生器水位的动态特性分析及优化控制[D]. 马利飞.华北电力大学 2012
[3]压水堆核电站U型管蒸汽发生器建模与仿真[D]. 缠阿芳.华北电力大学 2012
[4]模型预测控制在核电站堆芯温度控制中的应用研究[D]. 俞赟.华北电力大学（北京） 2011
[5]基于PID和H∞控制方法的蒸汽发生器水位控制[D]. 董子亮.哈尔滨工程大学 2009
[6]核电厂反应堆的温度控制及仿真[D]. 施卫华.上海交通大学 2008
[7]具有分工特征的蚁群算法及其在热工控制系统中的应用[D]. 李欣欣.华北电力大学（北京） 2008
本文编号：3638061
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