發(fā)展先進(jìn)核能技術(shù)是解決能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題的重要措施。模塊式高溫氣冷堆具有固有安全性、經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力、標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化生產(chǎn)以及潛在的廣泛適用性等優(yōu)點(diǎn),是第四代核能系統(tǒng)中很有潛能的一項(xiàng)技術(shù)。采用“兩堆一機(jī)”發(fā)電結(jié)構(gòu)的HTR-PM核電站是世界上第一座具有第四代核能系統(tǒng)安全特性的模塊式高溫氣冷堆商用規(guī)模示范電站。由于堆型不同、機(jī)理復(fù)雜、發(fā)電結(jié)構(gòu)獨(dú)特、無(wú)法直接借鑒已有的單堆單機(jī)核電站的操作經(jīng)驗(yàn),HTR-PM核電站的操作運(yùn)行面臨巨大挑戰(zhàn)。切實(shí)保障電站的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行是一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。基于模型的操作優(yōu)化對(duì)HTR-PM核電站的操作運(yùn)行具有重要的指導(dǎo)意義。本文結(jié)合HTR-PM核電站的工業(yè)背景和過(guò)程系統(tǒng)優(yōu)化的專(zhuān)業(yè)背景,從大范圍操作運(yùn)行需求和模型優(yōu)化中普遍存在的模型失配問(wèn)題出發(fā),圍繞模型和優(yōu)化兩大核心要素,研究如何減小模型失配、促進(jìn)基于模型的操作優(yōu)化收斂至實(shí)際過(guò)程的最優(yōu)操作。本文主要研究?jī)?nèi)容和貢獻(xiàn)如下:（1）HTR-PM核電站的非線性機(jī)理建模。本文建立了 HTR-PM核電站全廠穩(wěn)態(tài)非線性機(jī)理模型,并在典型運(yùn)行工況處驗(yàn)證了該模型的合理性和正確性。由于建模過(guò)程中采用了簡(jiǎn)化、假設(shè)和經(jīng)驗(yàn)公式,模型與過(guò)程對(duì)... 

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圖１．２?ＨＴＲ－ＰＭ核電站獨(dú)特發(fā)電結(jié)構(gòu)示意圖??５??

浙江大學(xué)博士學(xué)位論文?第一章緒論??ＮＳＳＳ系統(tǒng)中，反應(yīng)堆和蒸發(fā)器以“肩并肩”的方式相連，如圖１．３所示。分??別放置反應(yīng)堆、蒸發(fā)器的兩個(gè)殼體之間用熱氣導(dǎo)管殼體連接，由此構(gòu)成一回路壓??力邊界。主氦風(fēng)機(jī)布置在蒸發(fā)器殼體上方。球床堆芯內(nèi)部裝有大約４２萬(wàn)個(gè)燃料??球，具有一定流動(dòng)性的球床誰(shuí)芯等效高度迖１１米，等效直徑迗３米。碳磚絕熱??層和石墨反射層組成球床堆芯的外圍，碳化硼吸收球孔道以及控制棒孔道位于球??床堆芯近處的石墨反射層內(nèi)，冷卻劑氦氣流通孔道則設(shè)在稍外側(cè)。球床堆芯的陶??瓷結(jié)構(gòu)整體包含于金屬堆芯殼內(nèi)，金屬堆芯殼則設(shè)置于反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)，金屬??堆芯殼和反應(yīng)堆壓力容器由冷氦氣冷卻，以確保金屬構(gòu)件不承受高溫［２２］。??控?機(jī)構(gòu)??勝??廣《｜｜議／／上升麵??Ｉ?丨??熱氣聯(lián)箱，｛?／?’＼??／?＼蒸汽發(fā)生器??熱氣導(dǎo)ｔ?ｉ（｜ｌ??圖１．３反應(yīng)堆和蒸發(fā)器“肩并肩”連接方式圖??熱工水力學(xué)過(guò)程對(duì)ＨＴＲ－ＰＭ核電站而言至關(guān)重要。溫度約為５２３．１５Ｋ的冷氦??氣經(jīng)過(guò)主氦風(fēng)機(jī)加壓后進(jìn)入熱氣導(dǎo)管，然后沿著氣體通道自下而上流通，此過(guò)程??中冷氦氣吸收了反射層的熱量而升溫。當(dāng)氦氣到達(dá)堆芯頂部后，自上而下折返經(jīng)??過(guò)球床堆芯，這個(gè)過(guò)程中氦氣從堆芯吸收了大量的熱量，約升溫至１０２３．１５Ｋ。隨??后，熱氦氣流經(jīng)熱氣導(dǎo)菅進(jìn)入蒸發(fā)器一次側(cè)，通過(guò)金屬管壁將熱量傳送給蒸發(fā)器??二次側(cè)流動(dòng)的水／蒸汽。經(jīng)過(guò)該熱交換過(guò)程，熱氦氣被冷卻恢復(fù)至５２３．１５Ｋ，水吸??收熱量變成高溫高壓過(guò)熱蒸汽。兩個(gè)反應(yīng)堆產(chǎn)生的蒸汽在蒸汽總管充分混合后共??同推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。??ＨＴＲ－ＰＭ核電站兩個(gè)反應(yīng)堆可運(yùn)行在相同或者不同功率水平，并且可在５

度?卜ｄ模型適用范圍自適應(yīng)更新機(jī)制［￣＞！模型自適應(yīng)更新機(jī)制；??Ｉ?序?Ｉ?？？…一：ｚｚｚ［ｚ：：ｒ＿：二??：ｊａ－?ｉ?；?：?；?：?：?：??；解丨丨非線性機(jī)理建模丨?丨信賴(lài)域框架集成丨?丨?；??ｉ決丨丨系統(tǒng)化參數(shù)估計(jì)丨—丨參數(shù)映射與實(shí)時(shí)優(yōu)化；：?丨雙重自適應(yīng)算法ｉ??Ｉ？Ｉ?｜?｜?１?ｒ?ｉ?Ｉ??ｉ略丨丨?第三章?丨丨?第四章?丨丨?第五章?ｉ??Ｉ?第六章總結(jié)與展望?Ｉ??????＂？？？？？？＿？？????????圖１．４論文框架圖??通常，過(guò)程對(duì)象模型僅在特定范圍的操作空間內(nèi)適用。若盲目將局部適用的??模型應(yīng)用至大范圍的操作優(yōu)化，不僅可能得不到實(shí)際最優(yōu)操作，甚至得不到可行??操作，危及過(guò)程的安全運(yùn)行。第四章從定量確定模型適用范圍的角度出發(fā)，提出??信賴(lài)域框架下的參數(shù)映射與實(shí)時(shí)優(yōu)化集成算法，該算法基于模型評(píng)價(jià)自適應(yīng)調(diào)整??模型適用范圍，將優(yōu)化模型限制在有效范圍內(nèi)求解。即便模型存在結(jié)構(gòu)失配，信??賴(lài)域框架也能保證對(duì)實(shí)際最優(yōu)操作的收斂。在合理假設(shè)下，集成算法對(duì)實(shí)際最優(yōu)??操作的正確收斂被嚴(yán)格證明。??信賴(lài)域框架下的集成算法在每個(gè)可接受的迭代點(diǎn)處均更新模型。由于更新模??型涉及參數(shù)關(guān)于操作變量的靈敏度計(jì)算，集成算法的操作代價(jià)較大。對(duì)于操作變??量眾多的大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)，集成算法的操作代價(jià)更甚。為降低模型更新的操作代??價(jià)，第五章設(shè)計(jì)兼容信賴(lài)域擴(kuò)展機(jī)制的模型自適應(yīng)更新機(jī)制和基于梯度相關(guān)迭代??步的模型自適應(yīng)更新機(jī)制。這兩種模型自適應(yīng)更新機(jī)制分別結(jié)合模型適用范圍自??適應(yīng)更新機(jī)制，得到兩種雙重自適應(yīng)算法。在合理假設(shè)下，兩種雙重自適應(yīng)算法??對(duì)實(shí)際最優(yōu)操作的正確

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]熱集成精餾系統(tǒng)建模、優(yōu)化與控制的若干問(wèn)題研究[D]. 祝雪妹.浙江大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3477915