蒸汽发生器几种水位控制方法的对比与分析

在所建立的U型管蒸汽发生器动态数学模型基础上，研究和分析了蒸汽发生器水位的动态特性．根据这些特性设计了蒸汽发生器串级PID水位控制、前馈—反馈水位控制、Smith水位预估补偿控制3种控制系统，并进行了控制系统仿真研究，结果显示3种控制系统都有较好的控制能力，有各自的特点．研究结果对于U型管蒸汽发生器的水位控制系统设计具有一定的指导意义．     

套管式直流蒸汽发生器建模与仿真

本文首先建立了套管式直流蒸汽发生器的数学动态仿真模型。然后在此基础上,采用计算软件MATLAB和C++的混合编程对直流蒸汽发生器在启动过程中运行特性进行了仿真研究。仿真结果与套管式直流蒸汽发生器的实际运行特性能够较好符合,从而验证了本文的仿真方法是有效的。     

HTR-10蒸汽发生器试验回路及其水动力特性分析

１０ＭＷ高温气冷堆（ＨＴＲ－１０）蒸汽发生器的两相流动稳定性问题是设计中必须考虑的问题，文中分析了ＨＴＲ－１０蒸汽发生器恒热流和强迫循环一次热源的静态水动力特性。论述了用恒热流所得判别各类稳定性准则作为Ｈｅ加热的ＨＴＲ－１０蒸汽发生器设计依据是不足的。有必要进行Ｈｅ加热ＨＴＲ－１０蒸汽发生器工程模型两相流稳定性试验。还介绍了ＨＴＲ－１０蒸汽发生器工程模型试验回路及本体，以及在该试验回路上预期达到研究成果。     

变论域自适应模糊非线性控制在蒸汽发生器液位控制中的应用

针对蒸汽发生器液位控制系统在压水堆核电站中维护电厂安全和高效运行的重要地位，而蒸汽发生器液位被控对象在不同负荷段及变动工况下呈现出的非线性特性，提出一种具有变论域自适应功能的模糊控制算法，在一般模糊控制算法基础上，通过非线性系统模型构造Lyapunov函数，基于理想控制律求解最优自适应伸缩因子，并利用Lyapunov定理证明了该控制系统的稳定性.仿真结果表明，相较于传统比例-积分(PI)控制与模糊PI控制，具有变论域自适应功能的模糊控制能够更好地对不同工况段和变工况下蒸汽发生器的液位进行有效控制，解决了控制器超限的问题，且系统具有更好的鲁棒性.     

HTR-10螺旋管直流蒸汽发生器实时动态模型

为满足 10 MW高温气冷反应堆 ( HTR-10 )半实物仿真系统实时仿真的需要 ,在已有 HTR-10螺旋管式直流蒸汽发生器复杂的具有分布参数和非线性动态数学模型的基础上 ,通过采用“预估分区变间距”与“动态网格划分”方法 ,对模型进行了实时求解。典型工况下的动态仿真研究分析表明 :模型实时求解的结果与原有模型相比较 ,动态结构相同 ,仅参数略有变化 ,动静态结果的精度能够满足要求 ,从而证明了对模型所进行的实时求解是正确和有效的     

快堆螺旋管式直流蒸汽发生器的热工水力分析模型

针对钠加热的螺旋管式直流蒸汽发生器建立了一个稳态的蒸汽发生器分析模型，根据所建模型编制了数值计算程序。该程序用于计算快堆蒸汽发生器的热工水力分布参数，分析其冷却剂的稳态流动特性及热量传输特性。利用此程序对法国４５ＭＷ模型蒸汽发生器进行了计算，其结果与发表的实际数据吻合很好。     

蒸汽发生器液位控制系统仿真研究

本文介绍核动力装置的热交换器——蒸汽发生器的液位控制系统仿真模型建立。并以仿真计算实例探讨多冲量控制系统性能及其改进。     

新型直流蒸汽发生器的动态特性仿真研究

新型直流蒸汽发生器采用双面传热的双层套管结构,一次侧的单相流体分别在内、外侧强迫流动,二次侧经过相变的流体逆向强迫流动,根据这些特点,对其进行热工和水力分析,采用集中参数处理方法和可移动边界法,建立了直流蒸汽发生器的数学模型和仿真系统.仿真结果表明,所建立的数学模型能够反映直流蒸汽发生器的动态特性.     

循环流化床锅炉动态仿真试验平台研制

针对循环流化床燃烧与运行的本质特点,建立了以床内全部未燃烬碳为对象的残碳动力学燃烧及动态能量平衡数学模型,加上以排渣量为主动操作量的动态物料平衡模型、考虑流化床压降与风量间相互作用的复合压降模型、以及有关流动参数及传热系数分布特性的考虑,构成了基本反映循环流化床本质特性的完整动态数学模型.借助先进图形化建模工具,建立了包括流化床燃烧系统、蒸汽发生器系统和各种辅助系统在内的循环流化床锅炉系统仿真平台,并为控制策略研究和控制系统测试设置了必要的接口.仿真计算及实验验证了模型及平台的正确性及实时性.     

蒸发器水位控制系统在线故障诊断方法

蒸汽发生器是连接核电厂一、二回路重要的换热设备,其水位的高低直接影响出口蒸汽的品质和整个核电厂的安全,因而以蒸汽发生器水位控制系统为对象,实现水位异常波动的实时在线诊断十分必要。利用MATLAB/Simulink软件构建蒸汽发生器水位控制系统并添加传感器故障模块,得到各类故障下水位和给水流量的变化特征。建立以BP神经网络为核心的故障诊断系统,实现监测数据的实时采样、在线处理和故障诊断。仿真结果表明,建立的蒸汽发生器水位控制系统在线故障诊断模型能够及时准确地诊断出故障的类型和程度,取得了预期的效果。     

模拟发电机组专用可控硅直流调速系统

本文从分析同步发电机原动系统基本数学模型入手，提出了一种实现同步发电机原动系统仿真的专用可控硅直流调速系统及其实用装置。该控制系统采用有差调节的模拟调速器，水汽管道特性模拟、自平衡特性模拟和集成块模拟触发器，以及过流与超速保护，并可实现有差－无差调节的转换。     

高温气冷堆螺旋管直流蒸汽发生器时域模型

螺旋管直流蒸汽发生器(SG)是高温气冷堆核电站的关键部件。为研究SG内氦气、水/蒸汽流动和换热的动态过程,该文建立了SG时域模型并编制了计算程序。其中,水/蒸汽两相流采用一维漂移流模型描述;氦气采用一维、可压缩流动模型描述;两侧流体与管壁的换热系数和流动阻力系数采用经验关系式计算。求解方法采用适用于动态、低速、可压缩流动的压力修正算法,以克服低Mach数造成的数值不稳定。采用此模型计算了THTR-300SG温度分布,计算结果与实验结果相比平均温度误差小于10℃。动态计算结果表明,此模型可以捕捉到规律的两相流脉动。利用此模型可以进行SG热工设计、不稳定性分析以及电站系统的工艺设计。     

新型静止无功发生器(ASVG)的模糊控制研究

提出了一种用于新型静止无功发生器（ＡＳＶＧ）的自调整因子模糊控制器,并应用于暂态仿真研究。仿真结果表明：ＡＳＶＧ模糊控制器可以有效地改善电力系统的暂态稳定性和电压稳定性;能根据误差的大小自动调整比例因子和量化因子,从而达到消除或减小稳态误差的作用。该控制器算法简单、计算量小,有利于进行实时控制。     

船用汽轮机变工况的遗传粒子群优化智能控制方法研究

为提升船用汽轮发电机组大幅变工况时的控制精度和鲁棒性,以船用汽轮机调节系统各部件的模块化数学模型为基础,建立汽轮机组数字电液(digital electric hydraulic,DEH)闭环模糊比例、积分、微分(proportion integration derivative,PID)控制模型;融合遗传算法的选择、交叉、变异和自适应递减权重法,提出遗传粒子群智能优化算法,并结合标准测试函数验证提出算法具有较高的收敛速度和精度;基于遗传粒子群智能优化算法建立汽轮机变工况自适应智能模糊PID控制模型,实现模糊PID的量化因子与比例因子最优化设计,进而开展船用汽轮发电机组大幅变工况动态特性及扰动因素影响分析,结果表明本文建立的自适应智能模糊PID控制模型具有更好的控制稳态性能与鲁棒性,为船用汽轮机组大幅度变工况智能控制优化设计提供了有力的技术支撑。     

DCS网络故障下蒸发器水位控制失效模式分析和优化

蒸汽发生器水位控制直接影响反应堆保护,通过4取2逻辑产生蒸发器水位低低反应堆停堆信号,蒸发器水位低与上蒸汽/给水流量失配信号产生反应堆停堆信号。文章通过介绍蒸发器水位控制原理及其信号流程,并结合福清核电1-4号机组DCS网络结构,分析了在DCS网络故障下,蒸发器水位控制失效的两种模式,分别提出优化方法以保障蒸发器水位控制的稳定性和完整性。针对优化方法的可行性,得出需对蒸汽流量信号和给水温度信号进行传输优化,并增加后备盘质量位判断逻辑的结论,以提高核电厂安全稳定。     

基于虚拟样机技术的挖掘机动态仿真

以虚拟样机技术为理论基础,应用三维参数化建模技术Pro/E,在开发平台上建立挖掘机零部件的虚拟模型和整体装配模型.利用Pro/E的Mechanism模块进行运动仿真,得到样机的运动模拟结果,并在虚拟模型的基础上检验设计方案的可行性,以及虚拟装配模型的静态干涉问题,提前发现设计中存在的缺陷,并及时对设计方案进行修改.该方法具有传统二维建模方法无法比拟的优越性,可见对于复杂机构使用三维虚拟建模技术完成设计是可行的,也是很方便的.     

压水堆蒸汽发生器水位模糊控制器的设计方法

根据压水堆蒸汽发生器的简化数学模型,将一种模糊控制器的系统化设计方法用于蒸汽发生器水位的控制。该方法将模糊控制器的设计分解为各个独立子系统的线性最优控制器(LQR)的设计,不仅大大简化了模糊控制器的设计,而且能够保证模糊控制系统的渐进稳定性。在快速加负荷和突然甩负荷的仿真实验中,该方法的控制效果在超调和反应速度方面明显优于已有的分层模糊自适应控制,验证了该方法的有效性。     

负荷跟踪型发电系统协调控制方式的智能化

针对智能电网中火力发电的主要设备——锅炉中蒸汽温度控制系统的时变特性和系统大滞后特性, 电网要求发电机组既能快速响应负荷变化, 又能保证自身的安全、稳定、经济运行. 为了提高电力系统的安全运行水平, 以及常规电源的利用效率, 结合了锅炉对负荷需求响应快, 以及汽轮机随主蒸汽压力变化平稳的优点, 提出了一种负荷跟踪型的机炉协调控制方式, 并加入了基于模糊PID(proportional-integral-derivative, 比例-积分-微分)算法控制的智能时间常数补偿环节. 该环节能在负荷变化较大、需要利用锅炉蓄热时发挥作用. 仿真实验结果表明, 与常规PID 控制的协调系统相比, 模糊PID 控制能够得到更佳的动态性能参数和控制效果.