第三代压水堆数字化棒控棒位系统设计与实现

发布时间：2023-08-29 21:56

　　棒控棒位系统作为核电站反应堆中的重要组成部分,它关系着核电站是否可以正常运行发电。从国内外棒控棒位系统的研究现状表明数字化已经成为棒控棒位系统发展的必然趋势,由于目前国内核电站的棒控棒位系统大多从国外引进,因此自主化研发的数字化棒控棒位技术具有重大的战略和经济意义。本文以AP1000核电站为研究对象,首先对数字化棒控棒位系统的功能要求进行需求分析,根据堆芯棒束的分布特点设计控制棒的动作模式,提出了数字化棒控系统和数字化棒位系统的设计目标,并在此基础上进行数字化棒控系统和数字化棒位系统的设计。在数字化棒控系统设计中,本文从控制棒驱动机构的结构及控制原理出发,设计采用可控硅技术的三相半波整流电路来建立控制棒单棒驱动系统,使用Simulink对单棒驱动系统建立数学模型,通过仿真指出单棒驱动系统中的控制算法会受到工作温度的影响,并引入模糊PID算法进行优化。针对数字化棒控系统的69根控制棒,本文提出“一拖四”棒组驱动技术、双面机柜结构、LC整流回路复用技术及单棒控制方案来实现棒控系统的多棒控制。在数字化棒位系统设计中,本文提出使用新式电感式棒位探测器和安全壳内的数据柜结构方案,并采用地址轮询方...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 棒控棒位系统的国内外研究现状
    1.3 课题研究的内容和任务
第二章 数字化棒控棒位系统功能需求分析
    2.1 棒控棒位系统的功能描述
    2.2 数字化棒控系统功能需求分析
        2.2.1 控制棒分类
        2.2.2 控制棒动作模式设计
    2.3 数字化棒位系统功能需求分析
    2.4 本章小结
第三章 数字化棒控系统设计
    3.1 控制棒单棒驱动系统设计
        3.1.1 驱动机构特性
        3.1.2 控制棒驱动流程设计
        3.1.3 整流电路设计
    3.2 驱动系统(单棒)的数学建模及模糊控制
        3.2.1 驱动系统(单棒)数学建模
        3.2.2 电流控制算法的缺点
        3.2.3 电流控制优化(模糊控制)
    3.3 棒控系统(多棒)控制方案设计
        3.3.1 “一拖四”棒组驱动方案设计
        3.3.2 双面机柜与整流回路复用方案设计
        3.3.3 棒组控制模式下的单棒方案设计
        3.3.4 数字化棒控系统结构方案设计
    3.4 本章小结
第四章 数字化棒位系统设计
    4.1 棒位探测器设计
        4.1.1 棒位探测器原理分析
        4.1.2 棒位探测器设计方案
    4.2 数据柜设计
        4.2.1 数据柜结构设计
        4.2.2 数据柜功能模块设计
    4.3 落棒测试柜设计
    4.4 棒位逻辑柜设计
    4.5 数字化棒位系统结构方案设计
    4.6 本章小结
第五章 数字化棒控棒位系统可靠性分析
    5.1 通用系统的可靠性分析
        5.1.1 可靠性概念
        5.1.2 可靠性模型设计及可靠度指标计算
    5.2 逻辑柜的可靠性分析
        5.2.1 逻辑柜的冗余结构设计
        5.2.2 逻辑柜的可靠性框图绘制
        5.2.3 逻辑柜的可靠性指标计算及分析
    5.3 数字化棒控棒位系统的可靠性分析
    5.4 本章小结
第六章 结束语
    6.1 主要工作与创新点
    6.2 后续研究工作
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文



本文编号：3844362