核电厂反应堆功率控制系统接口问题解析

1

作者 刘燕 《中国核电》 2024年第4期585-592,共8页

反应堆功率控制系统通过提升或下插控制棒实现反应堆核功率的控制。反应堆功率控制系统与控制棒之间接口匹配性直接决定控制棒提降棒功能可否正常实现,进而影响核电机组正常运行及核安全。某核电厂反应堆功率控制系统通过步进电机控制... 反应堆功率控制系统通过提升或下插控制棒实现反应堆核功率的控制。反应堆功率控制系统与控制棒之间接口匹配性直接决定控制棒提降棒功能可否正常实现,进而影响核电机组正常运行及核安全。某核电厂反应堆功率控制系统通过步进电机控制模块向步进电机驱动器发出组合控制指令,使得步进电机正转或者反转,带动控制棒上提或者下插。描述调试期间步进电机控制模块与步进电机驱动器转动、转向和脉冲三个信号回路接口不匹配现象,分析问题产生的原因,提出增加转动信号软闸门、步进电机驱动器降频细分、核功率控制器输出设置低频死区、改变步进电机驱动器转向设置等解决方案,保证了控制棒远程提/降棒功能的正常实现,为后续核电机组类似问题提供参考与借鉴。 展开更多

关键词 反应堆功率控制系统 控制棒 步进电机驱动器 降频细分 低频死区

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基于故障树方法的核电厂数字化反应堆功率控制系统可靠性分析 被引量：12

2

作者 周世梁 刘玉燕 杜文 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2013年第4期419-428,共10页

运用故障树方法对某核电厂反应堆功率控制系统的可靠性进行了评价计算,包括不确定性分析以及敏感性分析。定义了"失去调节"和"失去调节"顶事件,分别建立了对应的故障树,分析各类硬件和软件对系统安全性的影响程度,... 运用故障树方法对某核电厂反应堆功率控制系统的可靠性进行了评价计算,包括不确定性分析以及敏感性分析。定义了"失去调节"和"失去调节"顶事件,分别建立了对应的故障树,分析各类硬件和软件对系统安全性的影响程度,指出在"失去调节"事件中,软件共模故障、驱动机构、传感器以及操作员操作敏感度比较高,对系统可靠性影响较大。在"失去有效控制"事件中,软件共模故障和操作员操作的敏感度比较高,对系统可靠性影响较大。 展开更多

关键词 故障树 核电厂 反应堆功率控制系统 可靠性

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自然循环转强迫循环时反应堆功率瞬态特性研究 被引量：5

3

作者 张龙飞 张大发 徐金良 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2008年第1期115-117,129,共4页

采用一套完整的仿真分析系统,研究了船用核动力装置一回路自然循环向强迫循环过渡时反应堆功率变化的瞬态特性.计算结果表明,初始反应堆功率水平对过渡过程有着重要的影响,较高的初始功率水平有可能威胁反应堆的安全.针对过渡过程中的... 采用一套完整的仿真分析系统,研究了船用核动力装置一回路自然循环向强迫循环过渡时反应堆功率变化的瞬态特性.计算结果表明,初始反应堆功率水平对过渡过程有着重要的影响,较高的初始功率水平有可能威胁反应堆的安全.针对过渡过程中的潜在风险,提出了手动下插控制棒的人为干预措施.分析结果表明,该干预措施可以有效地改善过渡过程的安全性. 展开更多

关键词 船用反应堆 自然循环 反应堆功率 瞬态特性

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华龙一号反应堆功率控制系统优化设计 被引量：1

4

作者 张英 陈智 +1 位作者 李羿良 金远 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S01期55-60,共6页

反应堆功率控制系统是核电厂重要的仪控系统,对保证核电厂的正常运行起着重要作用.为确保该控制系统在核电厂运行过程中的良好控制品质及减少现场调试时间,有必要在设计阶段通过仿真研究对控制系统的控制参数进行优化设计.基于分析三代... 反应堆功率控制系统是核电厂重要的仪控系统,对保证核电厂的正常运行起着重要作用.为确保该控制系统在核电厂运行过程中的良好控制品质及减少现场调试时间,有必要在设计阶段通过仿真研究对控制系统的控制参数进行优化设计.基于分析三代核电"华龙一号"反应堆功率控制系统的功能,提出了控制系统结构,同时对控制通道相关环节的相互影响因素进行了说明.以此为基础,利用核电厂数字化仿真工具,通过系统建模仿真对控制参数进行敏感性分析.根据不同参数取值下的系统静态和动态响应特性,最终确定一套较优的控制参数.所获得的控制参数已用于国内华龙一号首堆反应堆功率控制系统设计,可指导核电厂现场调试和电厂运行. 展开更多

关键词 反应堆功率控制系统 控制参数 系统仿真 参数优化

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一种用于反应堆功率测量前级校准的微电流源

5

作者 金传喜 郭立峰 +1 位作者 陆古兵 陈盼辉 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2016年第3期93-96,共4页

针对反应堆功率测量前级插件的校准,设计了一种精密微电流源。该微电流源采用高精度的设计方法,使用数字化控制和软件校准,实现了0.0~200.0μA的微电流输出。测试表明：该微电流源能够稳定工作,并具有0.05%FS的步进,误差小于±0.005... 针对反应堆功率测量前级插件的校准,设计了一种精密微电流源。该微电流源采用高精度的设计方法,使用数字化控制和软件校准,实现了0.0~200.0μA的微电流输出。测试表明：该微电流源能够稳定工作,并具有0.05%FS的步进,误差小于±0.005%FS。 展开更多

关键词 微电流 高精度 反应堆功率测量

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核电厂反应堆功率控制系统浅析 被引量：3

6

作者 孟强 王丹华 《南方能源建设》 2016年第3期40-44,35,共6页

为更好的学习各反应堆的功率控制模式,通过对HTR-PM高温气冷堆,VVER-1000压水堆,CPR1000压水堆,AP1000等反应堆功率控制系统的分析和比较,研究表明,HTR-PM反应堆功率控制系统的控制模式最简单,具有较大的优越性,但HTR-PM的反应堆功率控... 为更好的学习各反应堆的功率控制模式,通过对HTR-PM高温气冷堆,VVER-1000压水堆,CPR1000压水堆,AP1000等反应堆功率控制系统的分析和比较,研究表明,HTR-PM反应堆功率控制系统的控制模式最简单,具有较大的优越性,但HTR-PM的反应堆功率控制系统尚未真正的实际运行,其控制理念的实现尚需要不断优化和改进。 展开更多

关键词 反应堆功率控制 控制模式 运行 调试

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基于NSGA-Ⅱ算法的核反应堆功率LQG控制器设计 被引量：2

7

作者 金鑫 李东原 +3 位作者 秦戈 徐教珅 唐辉 王鑫 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2085-2095,共11页

反应堆功率控制系统的设计与核电厂的安全性和经济性息息相关。为提高其功率控制性能,本研究以某压水堆核电厂为研究对象,建立了其非线性动态数学模型,推导了其状态空间模型;采用线性二次型高斯(LQG)最优控制方法,设计了堆芯功率控制器... 反应堆功率控制系统的设计与核电厂的安全性和经济性息息相关。为提高其功率控制性能,本研究以某压水堆核电厂为研究对象,建立了其非线性动态数学模型,推导了其状态空间模型;采用线性二次型高斯(LQG)最优控制方法,设计了堆芯功率控制器;进一步基于遗传算法NSGA-Ⅱ对LQR权重系数进行了多目标优化;将本文所设计的控制器与传统PID控制器进行了典型工况的仿真对比。结果表明,与传统PID控制器相比,基于NSGA-Ⅱ方法优化的LQG控制器不但响应快速、控制精度高、稳定性好,而且具有良好的鲁棒性,能获得更优越的堆芯功率控制效果。 展开更多

关键词 核反应堆功率控制 线性二次型高斯(LQG) NSGA-Ⅱ 参数优化

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海阳核电站反应堆功率控制系统的信号分析和试验 被引量：1

8

作者 赵宏 刘大虎 《核安全》 2018年第5期14-19,共6页

反应堆功率控制系统是核电厂最重要的非安全级控制系统之一。海阳核电站功率控制系统在快速降功率系统、旁排控制系统、汽机功率给定系统的协同下完成各个工况的功率控制。本文分析了主要控制策略及主要试验,帮助核电站相关人员加深对... 反应堆功率控制系统是核电厂最重要的非安全级控制系统之一。海阳核电站功率控制系统在快速降功率系统、旁排控制系统、汽机功率给定系统的协同下完成各个工况的功率控制。本文分析了主要控制策略及主要试验,帮助核电站相关人员加深对功率控制系统的理解,提高他们对机组状态的响应能力。 展开更多

关键词 反应堆功率 旁排控制系统 快速降功率

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压水堆核电厂反应堆功率控制系统测试设计与实现

9

作者 彭帅国 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期970-976,共7页

反应堆功率控制系统是核电厂DCS系统的重要组成部分,本文阐述了其基本原理,并详细介绍了在工厂测试阶段完成其功能测试的实现方案。该方案以LabVIEW为基础,并结合相应的硬件设计,实现了反应堆功率控制系统信号的采集、处理和发送,以及... 反应堆功率控制系统是核电厂DCS系统的重要组成部分,本文阐述了其基本原理,并详细介绍了在工厂测试阶段完成其功能测试的实现方案。该方案以LabVIEW为基础,并结合相应的硬件设计,实现了反应堆功率控制系统信号的采集、处理和发送,以及测试结果的存储、计算和分析。通过在阳江核电厂反应堆功率控制系统工厂测试中的应用,该方案得出的测试结果表明,各工况参数符合理论及实际运行值,满足工厂测试的全部要求,并可为仪控行业中类似的测试提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 反应堆功率控制 虚拟仪器 DCS LABVIEW

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基于IA平台的秦山一期反应堆功率调节系统性能优化

10

作者 严斌鹏 黄程 +1 位作者 严昌梅 刘芳芳 《中国核电》 2019年第4期370-376,共7页

反应堆功率调节系统是核电站功率调节的重要系统,其性能的优劣直接影响了整个核电站核功率控制的品质。在秦山一期118大修反应堆功率调节系统改造中,现场调试遇到了很多需要优化的实际问题。文章主要从轴向功率偏差ΔI超目标带累计时间... 反应堆功率调节系统是核电站功率调节的重要系统,其性能的优劣直接影响了整个核电站核功率控制的品质。在秦山一期118大修反应堆功率调节系统改造中,现场调试遇到了很多需要优化的实际问题。文章主要从轴向功率偏差ΔI超目标带累计时间长报警功能实现、新改造DCS控制系统与旧设备接口量程匹配、计数器精度补偿、人机界面工艺流程图的开发、组态功能图优化等方面出发,充分阐述调试过程中如何对功调系统进行性能的优化。通过对这些问题解决方案的研究及最终实施验证,使功调系统的性能更加完善,控制品质满足设计要求。 展开更多

关键词 反应堆功率调节系统 DCS控制 性能优化 控制品质

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零功率反应堆研究进展与展望

11

作者 朱庆福 周琦 +6 位作者 夏兆东 成昱廷 宁通 张庚 梁淑红 张巍 刘锋 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期332-339,共8页

零功率反应堆是开展反应堆物理研究重要的基础性实验平台,其结构简单,灵活可变,堆芯活性区能够针对特定的研究对象进行调整,以验证核设计软件与核数据库的准确性,获得堆芯物理重要参数实验数据,检验反应堆测量控制设备的有效性。本文简... 零功率反应堆是开展反应堆物理研究重要的基础性实验平台,其结构简单,灵活可变,堆芯活性区能够针对特定的研究对象进行调整,以验证核设计软件与核数据库的准确性,获得堆芯物理重要参数实验数据,检验反应堆测量控制设备的有效性。本文简要描述零功率反应堆的特征与用途,回顾国内外研发历程,并介绍当前研究进展以及对未来的展望。 展开更多

关键词 零功率反应堆 零功率实验 反应堆物理 研究堆

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零功率反应堆传递函数的实验测量 被引量：1

12

作者 梁淑红 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1305-1307,共3页

为研究零功率反应堆的传递函数,先以点堆动态方程为出发点,推导零功率反应堆对外加反应性扰动输入响应的传递函数理论表达式。然后,对外加反应性扰动为三角波时进行傅里叶分析,得到传递函数与输入频率及反应性之间的关系。最后,选取DF-... 为研究零功率反应堆的传递函数,先以点堆动态方程为出发点,推导零功率反应堆对外加反应性扰动输入响应的传递函数理论表达式。然后,对外加反应性扰动为三角波时进行傅里叶分析,得到传递函数与输入频率及反应性之间的关系。最后,选取DF-Ⅵ快中子临界装置进行验证实验。在测量了扰动的反应性后,给出确定频率的外加扰动为三角波时的传递函数实验值,实验值与传递函数的理论计算值相符合,证实了零功率反应堆传递函数的理论表达式是正确的,反之,也可从已知的传递函数求出扰动的反应性。 展开更多

关键词 点堆动态方程 传递函数 零功率反应堆 傅里叶分析

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热管段温度波动对反应堆堆芯功率控制的影响研究

13

作者 商静 田亚杰 +2 位作者 张云波 吕智宏 李天友 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1061-1067,共7页

目前大型的压水堆核电站堆芯控制系统均设计有堆芯平均温度控制系统,该系统是一个闭环的控制系统,以稳定堆芯的平均温度为目标。该控制系统的正常运行,是保证反应堆安全稳定运行的前提和基础。作为被控对象,反应堆冷却剂平均温度的波动... 目前大型的压水堆核电站堆芯控制系统均设计有堆芯平均温度控制系统,该系统是一个闭环的控制系统,以稳定堆芯的平均温度为目标。该控制系统的正常运行,是保证反应堆安全稳定运行的前提和基础。作为被控对象,反应堆冷却剂平均温度的波动情况不仅是衡量该控制系统优劣的首要指标,同时也是直接影响控制系统稳定性的关键因素。总结众多压水堆核电站的运行经验,发现反应堆热管段温度的波动对反应堆平均温度控制系统影响巨大,有些甚至对反应堆的安全稳定运行造成严重影响。本文通过对具体工程案例的深入剖析、论证,归纳出热管段温度波动对堆芯平均温度控制系统影响的具体原理,为后续自主设计三代核电技术中的平均温度控制系统提供经验反馈。 展开更多

关键词 反应堆堆芯功率控制 温度波动 平均温度控制系统 滤波时间常数

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核电厂反应堆最佳估计功率监测法的研究

14

作者 张怀远 《中国核电》 2023年第1期129-132,共4页

反应堆功率是核电机组运行中的关键参数,其测量值对机组安全和经济运行均具有重要意义。反应堆功率测量值通常采用热平衡方法计算得到,但电厂运行经验表明功率测量值可能会出现高估或低估的情况。因此为在早期识别热平衡法功率测量值存... 反应堆功率是核电机组运行中的关键参数,其测量值对机组安全和经济运行均具有重要意义。反应堆功率测量值通常采用热平衡方法计算得到,但电厂运行经验表明功率测量值可能会出现高估或低估的情况。因此为在早期识别热平衡法功率测量值存在的潜在漂移或偏差,验证测量值的准确性,有必要引入反应堆功率监测手段。最佳估算功率监测法(BEPM)是美国核电厂反应堆功率监测的常用方法。本文重点研究了BEPM的数学原理和计算方法,通过举例介绍和讨论了该方法的工程应用。 展开更多

关键词 最佳估算功率监测法(BEPM) 反应堆热功率测量 核电厂

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反应堆启堆用智能化外推临界装置堆上考验试验 被引量：4

15

作者 黄礼渊 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1171-1174,共4页

反应堆启堆用智能化外推临界装置用于反应堆临界试验过程中进行自动计数和自动外推临界。该装置在用于外推临界试验之前必须在零功率反应堆或其它反应堆上进行考验试验。论文叙述了研制的反应堆启堆用智能化外推临界装置在零功率堆上考... 反应堆启堆用智能化外推临界装置用于反应堆临界试验过程中进行自动计数和自动外推临界。该装置在用于外推临界试验之前必须在零功率反应堆或其它反应堆上进行考验试验。论文叙述了研制的反应堆启堆用智能化外推临界装置在零功率堆上考验试验的情况及试验结果。试验结果表明:智能化外推临界装置具有自动计数和自动外推临界的功能,且外推结果偏差小,满足反应堆物理启动试验的要求。 展开更多

关键词 智能化外推临界装置 零功率反应堆 堆上考验 外推临界试验

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双面慢化环形燃料反应堆物理实验 被引量：2

16

作者 张庚 夏兆东 +3 位作者 朱庆福 章秩峰 吕牛 潘翠杰 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1670-1676,共7页

环形燃料零功率反应堆是首个双面慢化环形燃料作为核燃料的反应堆。本文采用周期法、落棒法获取环形燃料零功率反应堆的临界参数、控制棒价值、元件价值、含Gd元件的反应性效应等关键参数,对环形燃料零功率反应堆的物理性能进行实验研究... 环形燃料零功率反应堆是首个双面慢化环形燃料作为核燃料的反应堆。本文采用周期法、落棒法获取环形燃料零功率反应堆的临界参数、控制棒价值、元件价值、含Gd元件的反应性效应等关键参数,对环形燃料零功率反应堆的物理性能进行实验研究,验证环形燃料反应堆堆芯物理设计计算程序。结果表明:根据外推过程确定堆芯临界装载环形燃料元件96根,实心燃料元件172根,此时k eff为1.00040,堆芯调节棒价值为-247.5 pcm,安全棒价值为-1358.4 pcm;元件价值与理论值平均偏差为1.3 pcm,含Gd元件反应性效应与理论值平均相对偏差为8.8%。本文结果为环形燃料的工程化设计程序提供关键数据支撑。 展开更多

关键词 环形燃料 零功率反应堆 临界实验 临界参数

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多用途重水研究堆数字化功率调节系统仿真分析 被引量：6

17

作者 贾玉文 毛欢 +2 位作者 殷浩哲 唐国静 陈莉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2333-2339,共7页

基于MATLAB/Simulink平台构建了功率调节系统闭环内所有环节的数学模型,采用离散控制理论对简化的系统模型进行理论计算,获得了保持系统稳定的控制器参数范围。采用完整的系统模型在Simulink平台环境下进行仿真分析,确定了合适的采样周... 基于MATLAB/Simulink平台构建了功率调节系统闭环内所有环节的数学模型,采用离散控制理论对简化的系统模型进行理论计算,获得了保持系统稳定的控制器参数范围。采用完整的系统模型在Simulink平台环境下进行仿真分析,确定了合适的采样周期及其最佳的PID控制器参数。仿真结果表明,数字化功率调节系统能有效克服反应性的扰动,并具备良好的随动特性。 展开更多

关键词 数字化 反应堆功率调节系统 PID控制器 MATLAB SIMULINK

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模糊控制应用于研究堆功率调节系统的研究 被引量：6

18

作者 贾玉文 段天英 徐启国 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期474-479,共6页

基于MATLAB/Simulink平台构建了研究堆功率调节系统闭环内所有环节的数学模型,设计了Mamdani型二维模糊控制器。在Simulink平台环境下,通过仿真分析了系统的稳定性及其控制特性。结果表明,采用该模糊控制器的反应堆功率调节系统是稳定的... 基于MATLAB/Simulink平台构建了研究堆功率调节系统闭环内所有环节的数学模型,设计了Mamdani型二维模糊控制器。在Simulink平台环境下,通过仿真分析了系统的稳定性及其控制特性。结果表明,采用该模糊控制器的反应堆功率调节系统是稳定的,并具备良好的跟随特性,其控制性能优于经典的PID控制器。 展开更多

关键词 模糊控制 反应堆功率调节系统 仿真 MATLAB SIMULINK

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堆外探测器读数与堆内功率分布的关系研究 被引量：10

19

作者 周旭华 李富 +2 位作者 韩松 王登营 颜见秋 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期166-170,共5页

通常认为堆外探测器读数与反应堆总功率之间存在正比关系,这其实很不合理,在实际运行过程中会出现很大的偏差。堆芯功率分布和堆外探测器读数的映射关系可以通过空间响应函数来更好地表达。论文介绍了空间响应函数的计算方法,压水堆的... 通常认为堆外探测器读数与反应堆总功率之间存在正比关系,这其实很不合理,在实际运行过程中会出现很大的偏差。堆芯功率分布和堆外探测器读数的映射关系可以通过空间响应函数来更好地表达。论文介绍了空间响应函数的计算方法,压水堆的堆外探测器空间响应函数的特点、影响因素,以及其在反应堆功率重构中作用。 展开更多

关键词 反应堆功率分布堆外探测器 空间响应函数

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基于频域法的核电站堆功率调节器的设计

20

作者 朱昊 韦钢 +1 位作者 翟春荣 吴万禄 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1829-1834,共6页

堆功率调节系统是核电站反应堆控制的核心。本文以反应堆为对象,建立堆功率调节系统仿真模型,采用频域法设计核电站堆功率调节器。该方法相对于传统PID控制结构,具有设计步骤清晰、简单,以及更加宽泛的工业控制要求等优点。仿真结果表明... 堆功率调节系统是核电站反应堆控制的核心。本文以反应堆为对象,建立堆功率调节系统仿真模型,采用频域法设计核电站堆功率调节器。该方法相对于传统PID控制结构,具有设计步骤清晰、简单,以及更加宽泛的工业控制要求等优点。仿真结果表明,该方法跟踪调节性能好、鲁棒性强,能消除不可测干扰,对反应堆参与电网调峰具有现实意义。 展开更多

关键词 反应堆功率 频域法 超前控制 PID控制 扰动

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