蒸汽發(fā)生器為壓水堆核電站中動力設備之一,在運行過程中,蒸汽發(fā)生器的水位必須控制在一定范圍內(nèi),過高或過低,都會影響核電站的正常運行。但由于被控對象存在變工況、參數(shù)不確定性和非線性,如果采用精確的數(shù)學模型來設計控制器,往往難以得到滿意的控制效果,甚至會造成無法控制。因此為了實現(xiàn)對蒸汽發(fā)生器水位的控制,本文針對被控對象的特點,采用多模型內(nèi)�？刂撇呗詫ζ溥M行控制。 因內(nèi)�？刂破鲗τ诖髸r滯系統(tǒng)的控制和抗擾性的改善效果顯著,且結(jié)構(gòu)簡單、易進行在線調(diào)整及參數(shù)整定等優(yōu)點,首先利用降階后的二階等效模型研究設計了各典型工況下蒸汽發(fā)生器水位內(nèi)�？刂破髯鳛樽涌刂破鳌６蟛捎没谛阅苤笜说募訖�(quán)策略,在線計算加權(quán)系數(shù),最后由各個控制器輸出與權(quán)值乘積之和作為實際的總控制輸出。多模型內(nèi)模控制具有較好的魯棒性,也克服了由于對象特性變化帶來的輸出擾動,計算方便。經(jīng)仿真證明,此類控制器能達到良好的穩(wěn)定性和跟蹤速度,并能夠有效地克服系統(tǒng)連續(xù)變負荷對水位的影響。 同時針對如何尋取最優(yōu)加權(quán)系數(shù),本文又提出了利用粒子群算法對加權(quán)系數(shù)進行離線優(yōu)化的方案,來求取各個工況下的最優(yōu)加權(quán)系數(shù)值。根據(jù)仿真結(jié)果表明,當系統(tǒng)穩(wěn)定于某一特定工況下,利用粒子群算法離線優(yōu)化后的加權(quán)系數(shù)相較于在線計算能得到更好的控制效果。
【學位單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2014
【中圖分類】：TL353.13
【部分圖文】：

并達到了令人滿意的效果。國內(nèi)相關(guān)文獻中，文獻[12]應用了一種模糊控制器的系統(tǒng)化設計方法。該方法將控制器逐一分解，設計了多個獨立子系統(tǒng)的線性最優(yōu)控制器(LQR )，既簡化了設計又保證了系統(tǒng)的漸進穩(wěn)定性。仿真實驗顯示該方法控制效果在反應速度和超調(diào)等方面優(yōu)于先前的分層模糊自適應控制。文獻[13]設計的模糊控制器，主要針對于低功率時的水位控制，以水位偏差和將核電站測得變量進行綜合計算后得出的流量偏差為輸入信號，其隸屈度函數(shù)也分別山水位偏差和流量偏差決定。通過仿真分析，在核電廠低功率運行時該模糊控制器能夠存效的避免蒸汽發(fā)生器水位的大幅度脈動并顯著降低緊急停堆的發(fā)生概率，卩彳時能夠保證給水流量平穩(wěn)調(diào)節(jié)1. 3. 2. 2神經(jīng)網(wǎng)絡控制文獻[14]采用了遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡，首先利用其建造了多步神經(jīng)預測器應川廠-蒸汽發(fā)生器動態(tài)過程建模，采用梯度下降算法和并行學習結(jié)構(gòu)，結(jié)合傳統(tǒng)的P1控制器，來算取控制器的增益自適應律。并設11?了 U適應PI控制器，利川在線丨'1)5應調(diào)節(jié)增益優(yōu)化控制蒸汽發(fā)生器水位。

圖2-2給水流量階躍變化時水位動態(tài)特性當給水流量出現(xiàn)正階躍擾動變化時，如上圖所示，水位變化先下降后升高，“虛假水位”現(xiàn)象明顯。“虛假水位”即在給水流量變化初期，蒸汽發(fā)生器水位與給水變化方向相反的現(xiàn)象，這種逆反應現(xiàn)象是水位變化的重要特征。此現(xiàn)象的發(fā)z|(，主要是山于增加給水流量時，給水的溫度要低于蒸汽發(fā)生器堂內(nèi)原懾的飽和汽水混合物，故從屮吸取…部分熱量后使部分液相汽泡瓦解，導致數(shù)量城少，從而引起最初水位的下降。經(jīng)過段時M的適應后，蒸汽流最|」汽泡數(shù)定時，山于給水流量大于蒸汽流量，蒸汽發(fā)生器水位在一個較低位置開始緩慢上/1。丨I彳時，4<同負荷下各條曲線變化的趨勢是相同的，擔其變化幅值和滯丨r7時叫都不同，W低負荷下流量相對較小，且難以保證測量精度，反饋信?出現(xiàn)延遲現(xiàn)象，故負荷越低，滯rTT叫越L<:iL變化幅值越大。2.4.2蒸汽流量擾動下的水位特性

圖2-3蒸汽流量階躍變化時水位動態(tài)特性同樣，如上圖所示，可發(fā)現(xiàn)當蒸汽流量階躍變化時，水位的變化也會出現(xiàn)“虛假水位”現(xiàn)象，且與給水流量變化時的變化趨勢是相反的。變化初期，水位先呈現(xiàn)短暫丨t升現(xiàn)象，這主要是因為蒸汽流量僧大時，室內(nèi)汽相應力減小，液聞汽泡體積增大，形成水位上升的假象。達到最高值后，山于蒸汽流量大于給水流量，質(zhì)量平衡原理導致水位^u始出現(xiàn)F降趨勢，且隨著負荷增加，水位降低越快，即滯后時叫短，變化幅值也越小，這也是高負荷比低負荷水位更易控制的原W。W負荷變化T，蒸汽流量變化Ijjjiii，蒸汽壓；力響應I1IUA變動，故“虛假水位”現(xiàn)象較給水流S變化時更為顯2.5本章小結(jié)本章t要介紹了現(xiàn)運行核屯站蒸汽發(fā)生器的幾種主要分類及U形管纟1然循環(huán)蒸汽發(fā)器的結(jié)構(gòu)，并報掘其結(jié)構(gòu)分析了蒸汽發(fā)生器的工作原理。簡單了解

【參考文獻】

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