核電應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的瞬態(tài)仿真研究.pdf

1、作為1E級(jí)備用電源，應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組對(duì)核電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。根據(jù)IEEE387-1995標(biāo)準(zhǔn)，核電廠在遇到突發(fā)事件時(shí)，應(yīng)急發(fā)電機(jī)組應(yīng)具備在短時(shí)間內(nèi)起動(dòng)，并達(dá)到加載反應(yīng)堆停堆所需的全部負(fù)載的能力，同時(shí)要保證發(fā)電機(jī)終端電壓和頻率的穩(wěn)定，這就要求柴油機(jī)在加載過(guò)程中具備良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。
　　首先以GT-power軟件為仿真平臺(tái)，建立了18PA6B柴油機(jī)的仿真模型，并通過(guò)不同穩(wěn)態(tài)工況下的柴油機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)所建立的柴油機(jī)仿真模型進(jìn)行

2、了校準(zhǔn)；采用MATLAB/Simulink軟件建立了柴油機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)模型，并用數(shù)學(xué)模型代替發(fā)電機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行中的負(fù)載變化，對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行了某分步帶載程序的耦合計(jì)算，通過(guò)與MAN公司相同加載程序下的仿真數(shù)據(jù)對(duì)比，表明所建立的柴油機(jī)模型在瞬態(tài)仿真中具有良好的準(zhǔn)確性；
　　其次，采用Simulink軟件建立了同步發(fā)電機(jī)和勵(lì)磁系統(tǒng)的仿真模型，并與GT-power軟件耦合，建立了整個(gè)柴油發(fā)電機(jī)組的聯(lián)合仿真模型；在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了突加、突卸50

3、％負(fù)載的仿真計(jì)算，通過(guò)與相應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，表明所建立的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組聯(lián)合仿真模型具備良好的準(zhǔn)確性。根據(jù)某核電站母線失電的負(fù)荷特性提出了核電應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的負(fù)載加載方案。在分批次投入負(fù)載時(shí)，預(yù)測(cè)了柴油機(jī)在加載過(guò)程中的轉(zhuǎn)速、齒條位置、示功圖、缸內(nèi)溫度以及同步發(fā)電機(jī)的電壓、頻率、有功功率、無(wú)功功率等參數(shù)的變化。結(jié)果表明所建立的聯(lián)合仿真模型具有一定的準(zhǔn)確性及良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，在快速加載過(guò)程中運(yùn)行可靠，具備在短時(shí)間內(nèi)加載到所需全部負(fù)荷

4、的能力，能夠?qū)φ麄€(gè)機(jī)組的機(jī)械、電氣性能進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析。
　　最后，針對(duì)柴油機(jī)調(diào)速系統(tǒng)存在的非線性和時(shí)變性，建立了應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的調(diào)速系統(tǒng)模型，并將此調(diào)速模型分別應(yīng)用到柴油機(jī)仿真模型和柴油發(fā)電機(jī)組聯(lián)合仿真模型上進(jìn)行相應(yīng)帶載程序的仿真計(jì)算。在進(jìn)行柴油機(jī)突加、突減負(fù)載的過(guò)程中，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)能力及自適應(yīng)能力對(duì)PID的控制參數(shù)進(jìn)行在線調(diào)整，從而得到了PID參數(shù)的實(shí)時(shí)最優(yōu)解。將仿真計(jì)算的結(jié)果與相應(yīng)傳統(tǒng)增量式P