反应堆控制系统容错控制方法研究

发布时间：2022-02-09 11:22

　　反应堆控制系统由大量的传感器、执行器等设备组成，它是保证核电站安全、稳定运行的重要系统之一。目前，核电站主要采用硬件冗余的容错控制技术以保证设备发生故障时系统仍能正常运行，这种技术不仅需要大量的资金投入，而且在设计和建造阶段也会带来大量的可靠性和安全性方面的问题。随着计算机技术、人工智能技术的发展，采用人工神经网络技术、模糊逻辑控制技术等智能控制技术对反应堆控制设备进行容错控制，将可以在很大程度上改善因采用硬件冗余方法所带来的缺陷。因此，研究反应堆控制系统的故障诊断与容错控制方法，对于提高核电站的安全性能、可靠性能和经济性能将具有十分重要的意义。本文以核电站反应堆控制系统作为研究对象，针对在不同的功率运行工况下设备发生故障的情况，对反应堆控制系统的容错控制技术和方法进行了分析和研究。首先，对反应堆控制系统进行了研究。分别对稳压器压力控制系统、稳压器水位控制系统和蒸汽发生器水位控制系统进行了分析，研究了控制系统的功能、特点，控制系统各项参数之间的相互关系，以及各项参数的变化规律等，同时研究了传感器和执行器典型的故障模型，分析了在这两个控制设备之间故障模型相互转换所需要的条件。其次，对几种... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省211工程院校

【文章页数】：118 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

稳压器的压力和水位控制Fig.2.1Pressurizerpressurecontrolandwaterlevelcontrol

从而防止反应堆一回路承压边界的完整性的安全设计准则[97]，为了确保反应堆一回路系统承压边路系统的设计在满足各种运行工况下系统所能够达到的的条件下，设备与部件的应力仍能处于允许的极限范围堆一回路系统的承压边界遭到破坏，从而造成比较严重波动的下限不能影响堆芯热工的安全功率运行过程中，反应堆一回路系统的压力波动的下限小于反应堆热工设计规定的安全极限。在正常运行工况冷的状态。当系统的压力下降至反应堆出口的冷却剂温堆芯的冷却剂有可能发生激烈的汽化，而当反应堆内的反应堆堆芯就有可能遭到了严重的破坏。为了避免发生应堆一回路系统的压力，并使其不低于某一个极限值。力控制系统的组成，如图 2.2 所示。

（1）给水流量、蒸汽流量和排污流量之间的平衡关系蒸汽发生器水位的扰动，常常来自于蒸汽流量的变化，由于给水流量的变化跟蒸汽流量的变化，平衡关系被打破，从而导致蒸汽发生器的水位发生变化。（2）蒸汽发生器二次侧压力对液相与汽相介质密度的影响当负荷发生变化时，蒸汽发生器二次侧的压力会随之发生变化。随着压力的增加和水的密度将会变小，而饱和蒸汽的密度将会变大。所以，汽、水两相混合物的密度也会随之改变，从而导致水位的波动。（3）液面下蒸汽体积的变化对水位的影响因为蒸汽流量会随着负荷的变化而变化，这样就会使得沸腾部分的气泡量由于压力的变化而变化，产生所谓的瞬时“虚假水位”现象。通过将给水流量与蒸汽的失配信号引入系统，可以有效的抑制虚假水位对主给水控制阀的影响。蒸汽发生器水位控制系统，如图 2.4 所示。它是由水位调节子系统和给水泵转节子系统两个互相独立的部分组成的。

【参考文献】：
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本文编号：3616917