模塊式高溫氣冷堆核電站的模擬、優(yōu)化與控制.pdf

1、模塊式高溫氣冷地核電站HTR-PM是一種具有第四代核能系統(tǒng)特征的新型核電站，它基于球床模塊式高溫氣冷堆技術(shù)，并采用“兩堆帶一機”的結(jié)構(gòu)模型，具有非線性、強耦合、大滯后和參數(shù)時變等典型的大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)的特征。如何解決HTR-PM電站多變量間的協(xié)調(diào)控制，從而實現(xiàn)快速平穩(wěn)的大范圍變負(fù)荷操作，是一個控制難題。HTR-PM電站運行、控制特性的分析基于計算機仿真，因此實現(xiàn)HTR-PM電站的快速仿真意義重大。論文在HTR-PM電站集總參數(shù)動態(tài)模型的基

2、礎(chǔ)上，針對HTR-PM電站的模擬、優(yōu)化與控制問題開展了深入研究，取得了較好的研究成果。
　　論文的主要研究內(nèi)容包括:
　　1.在現(xiàn)有的HTR-PM電站集總參數(shù)動態(tài)模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)IAPWS-IF97建立了HTR-PM電站集總參數(shù)動態(tài)模型中水和蒸汽的物性計算的機理方程。采用有限元正交配置法建立了HTR-PM電站全聯(lián)立的離散化模型。采用嵌套序貫法和聯(lián)立法進(jìn)行HTR-PM電站的模擬仿真，并對兩種方法的仿真結(jié)果從精度和速度上進(jìn)行比

3、較和分析。
　　2.研究分析了HTR-PM電站工藝機理，以快速平穩(wěn)變負(fù)荷為目標(biāo)，建立了HTR-PM電站開環(huán)動態(tài)優(yōu)化命題。采用聯(lián)立法，對HTR-PM電站大范圍變負(fù)荷操作進(jìn)行了動態(tài)優(yōu)化命題的仿真驗證，并對動態(tài)優(yōu)化在過程操作優(yōu)化中的應(yīng)用進(jìn)行了展望。對集總參數(shù)動態(tài)模型中不光滑函數(shù)的來源以及對優(yōu)化求解的影響進(jìn)行了分析，并提出了有效的光滑化的處理方法。
　　3.研究分析了HTR-PM電站運行控制的特點和難點，在分層遞階協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的框架