核电站蒸汽发生器水位控制的多模型内模控制方法
核电装置热工水力模型建立与优化
核电装置热工水力模型建立与优化核能作为一种清洁、高效的能源，在全球范围内得到了广泛应用。
核电装置热工水力模型的建立与优化，对于核电站的稳定运行和安全性能具有重要意义。
本文将就核电装置热工水力模型的建立和优化进行探讨。
一、核电装置热工水力模型的建立核电装置热工水力模型的建立是建立在核电装置内部流体运动及其与外部热源、热汇的相互作用之上的。
该模型主要包括以下几个方面：1. 核反应堆热力学模型：核反应堆是核电装置的核心部分，关系到核能的释放和转化。
核反应堆热力学模型主要描述反应堆内的核燃料的裂变、吸收、扩散等过程，并对燃料棒进行热工计算，以确定燃料棒内部的温度分布。
2. 蒸汽发生器模型：蒸汽发生器是将反应堆内的核能转化为蒸汽能的关键设备。
蒸汽发生器模型主要描述蒸汽和冷却剂之间的传热过程，以及冷却剂从反应堆出口进入蒸汽发生器的液相和汽相两相流动特性。
3. 主蒸汽管道模型：主蒸汽管道是将蒸汽从蒸汽发生器输送至汽轮机组的管道系统。
主蒸汽管道模型主要描述蒸汽在管道中的流动特性，包括压力变化、温度变化、流速分布等。
4. 冷却系统模型：核电装置的冷却系统包括冷却剂循环系统和冷却剂热汇系统。
冷却系统模型主要描述冷却剂在循环系统中的流动特性，以及冷却剂与热汇之间的传热过程。
5. 安全系统模型：核电装置的安全系统主要用于应对各种意外事故，以保障核电站的安全性能。
安全系统模型主要描述安全系统的工作原理和性能参数，以及在各种事故情况下，安全系统对核电装置热工水力参数的影响。
以上是核电装置热工水力模型的主要内容，通过对这些模型的建立和完善，可以有效地预测和调控核电装置的热工水力参数，提高核电站的稳定性和安全性能。
二、核电装置热工水力模型的优化核电装置热工水力模型的优化是为了提高核电装置的运行效率和经济性。
以下是一些常见的优化方法：1. 优化燃料棒布置：通过优化燃料棒的布置方式，可以改善燃料棒之间的热工水力特性分布，减少燃料棒之间的温度非均匀性，提高核电装置的热效率。
浅谈蒸汽发生器水位控制
科技科技视界Scienc e &Technology Vision科技视界科技创新1蒸发器水位控制原理秦山核电一厂30万机组的两台蒸发器都配有以调节蒸发器水位稳定在程序水位上目的的单冲量调节系统和三冲量调节系统。
为克服低功率时主给水调节阀小开度控制上的困难，及给水与蒸汽流量测量上的困难，设置了与主给水调节阀并联的旁路给水调节阀。
单冲量调节适用于低功率水平下，主蒸汽流量在18%额定蒸汽流量下的调节，此阶段主给水调节阀全关，由旁路给水调节阀接受单冲量调节器输出进行调节。
三冲量调节适用于主蒸汽流量大于18%至满功率，此阶段旁路给水调节阀全关，由主给水调节阀接受三冲量调节器输出进行调节。
由于受测量仪表精度的限制，低功率时，采用单冲量调节器工作，核功率的变化率信号作为单冲量调节器的前馈信号，蒸发器水位信号为反馈信号。
当水位改变时，由反馈调节来保证被调水位等于给定值。
另一方面当功率变化时，还未等到水位发生变化，前馈量核功率的变化率信号就向旁路给水调节阀给出了动作信号，及时消除了核功率的扰动影响，进而达到快速响应的目的。
三冲量控制是一种稳定的动态响应串级控制系统。
三冲量调节系统由主调节器和副调节器组成。
主调节器也叫水位调节单元，它的功能是根据水位来改变给水量。
副调节器也叫给水调节单元，它的功能是保持给水和蒸汽的质量平衡。
三路实际水位中值经一阶惯性环节与程序水位的偏差信号，通过主调节器比例加积分环节，该输出信号作为副调节器比例加积分环节的设定，三路蒸汽流量、给水流量的中值偏差信号作为副调节器比例加积分环节的反馈，通过副调节器的比例加积分环节改变给水量，保持给水与蒸汽质量平衡，实现蒸发器水位保持在程序水位上。
1.1蒸发器水位控制困难的原因1.1.1设计不合理SG 水位很不合理，正常运行时负荷由低至高，程序水位为9.9m ~10.4m ；而蒸发器水位保护的定值：高高水位停机是10.90m ；低低水位停堆是9.31m 。
基于BDMP模型的核电厂稳压器水位控制系统可靠性分析
摘要：稳压器水位控制系统(PLCS)承担一回路冷却剂装量调节功能，是核电厂分布式控制系统(DCS)
的关键子系统之一 $本文采用布尔逻辑驱动的马尔科夫(BDMP)模型构建PLCS动态可靠性模型，并提
出了一种将BDMP转换为马尔科夫模型的方法，采用概率模型检测器PRISM对转换所得马尔科夫模
型进行定量计算，得到了 PLCS的不可用率及不同部件对不可用率的贡献值，然后采用KB3和YAMS
3. Beijing Key Laboratory of Passive Nuclear Safety Technology , Beijing 102206, China)
Abstract: Pressurizer level control system (PLCS) is one of the key subsystems of distributedcontrolsystem (DCS)innuclearpowerplant!whichisresponsibleforregulatingthe amountof primary coolant In this paper!a Boolean logic-driven Markov (BDMP) modelwasusedtoconstructaPLCSdynamicreliability model!anda method ofconvertingBDMPtoa Markov modelwasproposed Theprobability modelchecker PRISM was used to analyze the converted Markov model. After quantitative analysis, theunavailabilityrateofPLCSandthecontributionvalueofdiferentcomponentstothe unavailabilityratewereobtained!andthenKB3andYAMSwereusedformodelingand
《核电厂仪表与控制系统》第6部分-稳压器和蒸汽发生器控制
安全分级
稳压器压力和稳压器液位控制系统均不属于核电厂的安全系统。但这些 系统担负着保证核电厂正常运行，包括正常瞬态运行，甚至100%甩负荷仍 不引起安全阀动作，不引起反应堆停堆的重要任务。这些系统发生故障将可 能造成保护和安全监测系统动作。因此和NSSS其它系统一样，稳压器压力 和稳压器液位控制系统在AP1000电厂安全分级中属于非安全重要，对其设 计、制造和运行有特殊要求的D类。在AP1000仪控功能分级中被列为对安 全和可用性重要的B级，在电源，抗震，控制系统抗干扰等方面要求都高于 其它非安全系统。
蒸汽发生器有主给水 和启动给水两个管道 。每个管道上都有调 节阀和流量测量仪表 。主给水流量测量设 置了高量程（0120%额定给水流量） 和低量程（0-20%额定 给水流量）两套仪表 ，主给水和启动给水 的切换是在给水流量 增加到～10%及下降 到～5%额定给水流量 时自动进行的。
。 下泄引自冷却剂回路1B,与一支稳压器喷雾管线共用一 个RCS管 嘴。 由CVS来的补水进入蒸汽发生器1的反应堆冷却剂泵1A 和 1B的高压吸入侧
7.2 稳压器压力控制系统
稳压器压力控制系统描述
在电厂运行期间要求严格控制主回路压力，以防止压 力过高或过低。压力增加到高压定值，会要求启动专 设安全设施，以防止超过压力边界；压力降低到低压 定值，会要求启动专设安全设施，以防止发生偏离泡 核沸腾。在负荷比较稳定，正常运行时，为补偿负荷 波动和容器散热引起的压力波动，通过调节稳压器内 一组加热器的功率，微调压力到要求的整定值 （15.41MPa)。大的压力降低通过打开更多的加热器组 ，使稳压器内原处于饱和状态的水闪蒸,提高压力；大 的压力升高通过启动稳压器喷淋，使蒸汽凝结降压。 比例加热器组，功率370千瓦，可连续调节输出功率 备用加热器4组：两组各为245千瓦，两组各为370千瓦
核电站仪表与控制：第7章 二回路过程参数的控制
• 水位测量值滤波器是一5s的延时滤波环节， 其作用是避开在负荷变化初期水位变化的 过渡过程中各种有关参数瞬态变化的干扰 （如“膨胀”现象），使水位测量值更具 真实性。
变增益环节
每台蒸汽发生器装有－台给水温度传感器，高选单 元选出三台蒸汽发生器给水温度测量值中最高的 一个参与水位调节。高选后的给水温度输入变增 益环节。控制系统将水位偏差信号乘以变增益环 节的输出再输入到水位调节器。该环节的作用是 在低负荷时减小增益（低负荷时水位的膨胀及收 缩现象十分明显），以改善调节的稳定性，避免 调节机构频繁动作；在高负荷时增大增益，以提 高调节的灵敏度。由于给水温度随负荷的增加和 增大，所以该环节实质上反映了增益随负荷的变 化。
7.1 蒸汽发生器水位控制系统
7.1.1 影响蒸汽发生器水位的主要因素 （1）负荷变化 （2）蒸汽流量变化 （3）给水流量变化 （4）冷却剂平均温度变化 （5）给水温度变化
蒸汽流量阶跃增大时水位的响应
蒸汽压力快速下降，在上升通道将产生更多 的汽泡，使循环 流动阻力增大，循环流量 减小，给水将积聚在下降通道的上部空间， 使水位上升。另外，蒸汽流量的突然增加， 会使汽 水分离器分离出来的再循环水量增 加，从而也使下降通道环 形空间水位上升。 因而在过渡过程的第一阶段，水位将迅速 上升。通常把这一现象称作“水位膨胀” 现象。过渡过程之后，由于蒸汽流量大于 给水流量， 水位将下降。
◆给水泵(维持泵出口压力)
7.1 蒸汽发生器水位控制系统
7.1.2蒸汽发生器水位控制系统的基本组成 及工作原理
（3）水位控制系统的控制器
◆给水调节阀控制(见下页图)
◆给水泵转速控制
核电厂仪表与控制
1.核电厂控制分为两部分：反应堆功率控制、过程控制。
2.过程控制主要是指对热传输的压力、液位、流量等控制以及二次冷却剂和汽轮机及旁排等的控制。
3.调节核电厂功率的手段有功率补偿棒组、温度调节棒组、硼溶液的稀释和加硼。
4.大多数核电厂功率运行的控制方案采用的是漂移一回路平均温度的折中方案。
5.控制棒根据用途的不同，分为安全棒、补偿棒、调节棒。
6.稳压器压力调节的控制手段有稳压器水空间内电加热器的加热、稳压器顶部的喷雾器的冷却、安全阀组的保护排放。
7.蒸汽发生器水位受到很多因素影响，它取决于反应堆冷却剂温度、蒸汽流量、给水温度和给水流量。
8.正常情况下，蒸汽发生器给水流量由给水泵和给水调节阀控制，蒸汽流量则取决于向汽轮机输送的蒸汽流量，但此流量还受到一回路传递热量而产生的蒸汽产量限制。
9.汽轮机调节系统通过调节汽轮机进汽阀来调节汽轮机进汽量来实现调节目的。
10.通过调节汽轮机进汽阀对机组实施功率控制、频率控制、压力控制、应力控制。
11.D/A转换器称为数字模拟转换器，它是把数字转换为模拟量。
12.A/D转换器称为模拟数字转换器，它是把模拟量转换为数字量。
13.计算机系统把连续变化的量变成离散的量就必须进行采样，采样频率是否越高越好？为什么？经验告诉我们，采样频率越高，取样结果的离散模拟信号转换成的数字信号就越接近输入模拟信号，但是，如果采样频率过高，在实时控制系统中将会把许多宝贵时间用在采样上，而失去了实时控制机会。
14.采样定理也叫香农采样定理证明如果采样后的信号可以精确的复原为原来的输入信号，则必须满足采样频率不小于模拟频谱的最高频率的2倍。
15.数字化计算机监控系统的类型，随着技术的发展，基本可以分为直接数字控制系统、集散控制系统、现场总线技术控制系统。
16.DCS英文和中文各是什么？并详述DCS的结构体系及其功能。
Distributed control system 集散控制系统DCS的结构体系一般由操作站、通信网络、现场控制站等组成。
蒸汽发生器水位控制系统简介与常见故障及对策分析
Science &Technology Vision科技视界1蒸汽发生器水位控制系统的重要性核电厂蒸汽发生器完成一二回路的能量交换，一方面产生汽轮机做功所需的饱和蒸汽，另一方面带走一回路核燃料所产生的热量冷却堆芯。
M310型650MW 压水堆机组采用两台立式自然循环方式的蒸汽发生器完成上述功能。
对于蒸汽发生器运行来说水位控制是一项重点，即在机组运行期间要根据功率水平对蒸汽发生器水位进行控制，主要原因为：1）如果蒸汽发生器的水位过高水位过高将造成出口蒸汽含水量超标，加剧汽轮机的冲蚀现象，影响机组的寿命甚至使机组损坏；水位过高还会使得蒸汽发生器内水的质量装量增加，在蒸汽管道破裂的事故工况下，对堆芯产生过大的冷却而导致反应性事故的发生；如果破裂事故发生在安全壳内，大量的蒸汽将会导致安全壳的压力、温度快速上升，危害安全壳的密封性。
2）如果蒸汽发生器的水位过低水位过低将会导致U 型管顶部裸露，甚至可能导致给水管线出现水锤现象。
这样，堆芯余热的导出功能将恶化。
另外，水位过低导致蒸汽了生器产生的蒸汽干度过大，影响传热效率。
2蒸汽发生器水位控制系统简介M310型650MW 汽轮发电机组蒸汽发生器水位控制系统模拟简图如图1所示，每台蒸汽发生器拥有各自独立的水位调节系统，通过改变调节阀门的开度以改变给水流量从而达到控制水位的目的。
图1蒸汽发生器水位控制系统模拟简图如图1，水位控制分两部分进行。
2.1高负荷时蒸汽发生器水位的调节主给水大阀在高负荷工况（功率大于18.5%Pn ）对水位加以调节，此时小给水阀全开，高负荷工况下系统对蒸汽发生器实际水位、主给水流量和蒸汽实际流量加以测量。
以汽机第一级冲动级压力信号换算为汽机功率信号，同时加入汽机旁排系统并考虑其它蒸汽用户的用量综合起来通过GD 来产生蒸汽发生器水位整定值，M310型650MW 压水堆蒸汽发生器水位整定值函数发生器如图2所示。
图2水位控制曲线GD 产生的实测水位与蒸汽发生器实测水位进行比较得出水位偏差，考虑水温信号的增益后送入水位调节器401RG （传递函数为K 30（1+1T 31P +T 36P 1+T 36PG T）），得出给水流调节值。
蒸汽发生器水位控制失效原因及改进建议
蒸汽发生器水位控制失效原因及改进建议
文 / 生态环境部东北核与辐射安全监督站李菲菲宋琼
摘要:本文介绍了压水堆核电厂蒸汽发生器水位控制系 统 ，并以蒸汽发生器水位失控引发的跳堆事件为例,分析了 S G 水位失控的原因并提出了相应的改进建议。
关键词:蒸汽发生器水位控制控制失效
蒸 汽 发 生 器 (Steam Generator,SG) 是 核 电 厂 一 、二回路 的 热 交 换 设 备 ，它 将 一 回 路 冷 却 剂 中 的 热 丨 带 出 ，传给二回 路 给 水 ，使其产生饱和蒸汽推动汽轮机做功。S G 水位控制 系统是将S G 的水位维持在整定值附近，防止蒸汽湿度太大 或 堆 芯 冷 却 不 足 影 响 核 电 厂 安 全 、稳 定 运 行 。 — 、S G 水位控制系统介绍
参考文献： m 张波，张振华，陈方强，等.基于运行事件研究蒸汽发生器水 位异常的手动干预[)].科技视界，2〇18(28).
(上 接 第 1 1 5 页)
如 图 3 所 示 ，3 月 8 日无功波动有2 次 ，且 都 接 近 0,检 查脱网风机停机事件，也验证了猜想，如 表 2 所 示 。
表 2 脱网风机停机情况
SG 水位控制系统由给水阀水位Байду номын сангаас节系统和给水泵转 速调节系统共同组成。
第4章_内模控制
4.3.3 设计示例
4.3.3.1 一阶加纯滞后过程
4.3.3.2 高阶过程
情形A.无右半平面(RHP)零点
情形B.具有右半平面(RHP)零点
第4章 内模控制 4.4 内模控制器设计——离散过程
当过程模型采用离散脉冲传递函数形式时，内模控制系统的性质仍 然成立。在离散时间条件下，设计内模控制器也仍然分为两步进行： 首先是设计一个稳定的理想控制器； 然后在反馈和输人通道上增加反馈滤波器 和输人滤波器 ，通过调整滤波器的结构和参数，使系统获得所期望的性能。 下面就对开环稳定过程进行离散内模控制器设计。 考虑一般情况，令被控对象为有纯滞后的非最小相位过程，则过 程模型可分解为两部分：
热交换器出口温度与蒸汽流量 的关系可由开环阶跃响应的实验获得:
第4章 内模控制 (二) 内模控制器设计
(i)对象模型分解: (ii)滤波器设计（即IMC控制器设计）:
(三) 算法实现
控制器传递函数为:
模型匹配时
思考:SMPC的缺陷？
第4章 内模控制 4.7 内模控制的工业应用
4.7.2 热交换器温度控制
右图所示是一个蒸汽加热器实 验装置，加热介质为蒸汽，冷流 体为水。控制目标是通过调节加 热蒸汽流量来保证热交换器出口 热水温度平稳。 图中温度控制器采用微机实现。
(一) 对象建模
第4章 内模控制 4.3 内模控制器设计——连续过程 基本内模控制结构
• IMC→常规控制器：
GIMC (s) Gc (s) 1 GIMC (s)Gm (s)
第4章 内模控制 常规的反馈控制系统
• 常规控制器→IMC：
Gc (s) GIMC (s) 1 Gc (s)Gm (s)
第4章 内模控制 一、内模控制器设计应分两步进行：
核电水位控制系统介绍
核电水位控制系统介绍压水堆核电厂由一、二次回路构成，蒸汽发生器在其中起到枢纽的作用。
蒸汽发生器的水位控制在核电站的安全运行中占有重要的地位。
稳压器水位控制系统是核电站另一个重要的控制系统，与核电站的安全、稳定、可靠运行有直接关系。
标签：压水堆；核电厂；核能1 核岛组成和运行原理核电厂是利用核能生产电能的电厂。
压水堆核电厂是由一回路（包括压水反应堆系统和反应堆冷却剂系统）、二回路（包括动力转换和蒸汽系统）、发电机系统、输配电系统、循环水及其他辅助配套系统。
流程图如下图1所示。
产生蒸汽的原理是核反应堆裂变释放的热能通过反应堆冷却剂传递给二回路。
压水堆核电厂反应堆冷却剂系统的构成如下图2，每一条压力压力容器上的封闭环路包括至少一台冷却剂泵、一台蒸汽发生器及其相应的管道。
蒸汽发生器将传递热量给水使之变成高温高压蒸汽，驱动汽轮机带动发电机组发电，在冷凝器内作功后的乏汽冷凝成水，凝结水泵将凝结水先输送至低压加热器经加热后进入除氧器，给水泵将除氧水送入高压加热器加热后再返回蒸汽发生器，形成水的循环利用。
2 稳压器水位控制系统2.1 稳压器水位控制系统的功能一回路压力的稳定由稳压器控制，冷却剂的变化由堆芯扰动和负荷的变化引起，导致载热剂体积的变化，一回路压力也将产生变化。
一回路压力太大将会产生严重后果，可能使整个回路处于危险的工况下，易管道爆管、设备因应力作用疲劳等事故。
水汽化，堆芯局部沸腾等是由于压力过低导致的，冷却剂和燃料元件的传热恶化，将会出现的危险是燃料元件融化。
所以一回路压力的稳定，维持在整定目标值的范围内直接影响核电厂的安全稳定运行，可见对稳压器压力控制的重要性。
通过稳压器水位的控制，使稳压器维持在一个适宜的水位定值上。
水位过高有失去压力控制作用的危险，也有可能出现安全阀进水的危险；水位过低有可能暴露加热元件而烧毁的危险。
电厂正常运行时，反应堆冷却剂系统除稳压器上部汽空间外，其余部分充满了水。
因此稳压器水位就代表了一回路的水装量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
尤为重要 。但 由于被控对象的不确定性和 非线性 ， 如果采用精确 的数 学模 型来设计控制 器， 往往难 以得
到 满意的控制效果 ， 甚至会造成无 法控制 。为 了实现对蒸汽发 生器水位 的控制 ， 本文针 对被 控对 象的特
点， 采用 多模 型 内模控 制方法， 并结合 粒子群 算法利 用控 制性 能指 标 离线优 化加权 系数 ， 仿 真结果 显示
第３ ５ 卷
第３ 期
太
原 科
技
大
学
学
报
Ｖ ｏ ｌ ・ ３ ５ Ｎ ｏ ・ ３
Ｊ ｕ ｎ ・ ２ ０ １ ４
２ ０ １ ４年 ６月
Ｊ Ｏ Ｕ Ｒ Ｎ Ａ Ｌ Ｏ Ｆ Ｔ Ａ Ｉ Ｙ Ｕ Ａ Ｎ Ｕ Ｎ Ｉ Ｖ Ｅ Ｒ Ｓ Ｉ Ｔ Ｙ Ｏ Ｆ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ Ａ Ｎ Ｄ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ
后， 尝试采用多模型 内模控制方法对其进行控 制。
多模 型控制 是 一种 处 理复 杂 系统 的有效 方 法 ， 尤 其
对于不确定系统。针对被控对象在不同负荷点的模 型， 建立相对应的内模控制器， 并根据控制性能指标 对控 制器 的权重 系数进行 调整 ， 达到对水位 的控制 。
坏蒸汽发生器的正常 自 然循环。因此如何控制其运
来 实现 ， 主要来 验证 在线 加 权 方法 面对 变 负 荷情 况
１ ５ ％ ３ ０ ％
／ ＿、
一
（ ｓ＋０ ． ０ ２ ７ ０ ８ ） （ １ ０ ０ ｓ＋１ ）
０
．
、
， ＿、
一
一
一
下的控制效果 。在实 际中， 无论 负荷怎样 变化， 水 位都应是保持不变 ， 仿真效果如下 图所示。由图 ２
同时也为重要的传热装置 ， 主要把一回路冷却剂从 反应堆芯带走的热量经蒸汽发生器管壁传给二 回路 水， 产生蒸汽来带动汽轮机做功 Ｊ 。在运行过程中，
蒸汽发生 器 的水 位 必 须控 制在 一 定 范 围 内 ， 过 高 时 会淹没汽 水分离器 ， 严 重影 响蒸 汽 品质 ， 使 汽轮 机不 能正 常运 转 ； 过低时 ， 则会 引起蒸 汽进人给水循环 ， 破
内针对 Ｐ Ｉ Ｄ控制方 法研究 也 已取得很 大 进展 。文献
质能的利用率较低 ， 为了缓解 能源紧张的局 面， 核 能被公认为可大规模替代常规能源 的既清洁又经
［ ２ ］ 展示了运用 Ｇ ｅ ａ ｒ 数值计算方法， 西安交通大学研
制出的 Ｓ Ｇ Ｗ Ｌ Ｃ计算程序 ， 可广泛用于核电厂蒸汽发 生器水位控制调节特性动态仿真。文献 ［ ３ ］ 则介绍
１ ６ ８
太
原
科
技
大
学
学
报
２ ０ １ ４正
表 ２ 典型 负荷 下对应 的内模控制器
Ｔａ ｂ． ２ Ｔｈ ｅ ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ ｍｏ ｄ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｕ ｎ ｄｅ ｒ ｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｏ ａ ｄ
负荷下的水位控制 ， 故在该仿真中通过模型的切换
适应控制器 ， 与传统 Ｐ Ｉ Ｄ控制相 比， 该控制器相应快 ，
超调 量也较小 。而近 年来智 能 控制被 广 泛 引入 到 核
面， 更是一个国家综合实力的体现。
蒸汽发生 器 为压 水 堆核 电站 中 动力 设 备 之一 ，
电水位控制中， 本文针对被控对象的特点， 在研究了
多种 控制方法在蒸汽 发生 器水 位控制 上 的研究 成 果
行水位在合理范围内尤为重要。由于蒸汽发生器的
物理过程非常复杂 ， 且具有非线性、 参数时变性和各
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ ． １ ０ － ２ ４
ｌ 多模型 内Байду номын сангаас控制
１ ． １ 典 型的 多模型 控制 结构
基金项 目： 国家 自然科学基金 （ ６ １ ２ ７ ３ １ ４ ４ ） ； 北京市 自然科学基金 （ ４ １ ２ ２ ０ ７ １ ） 作者简介 ： 宋 洁琼 （ １ ９ ８ ６一） ， 女， 硕士研究生 ， 主要研究方 向为核 电厂水位控制 中内模控制、 预测控制等 。
此方法可使控制效果进一步加强 ， 对 蒸汽发 生器水位达到很好的控制效果。
关键词 ： 蒸汽发生器水位 ； 多模型 内模 控制 ； 粒子群算法
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文献 标 志码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ３ － ２ ０ ５ ７ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ３ ． ０ ０ ２
了清华 大学研制 出的蒸汽发 生器 水位 的分 层模 糊 自
济的现代能源。依据我国的国情 ， 我国政府提 出了
“ 优化火电结构 ， 大力发展水电 ， 适 当发展核电” 的
基本 方针 。发 展 核 工 业 不 仅 可 以带 动 国 民经 济 的 发展 ， 调 整 我 国 的 能 源 结 构 和 缓 解 能 源 紧 张 的 局
可见 ， 该 控制方 法能 够有 效 地 克服 系 统 连续 变负 荷 对 水位 的影 响 。
文 章编 号 ： １ ６ ７ ３— ２ ０ ５ ７ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ３－ ０ １ ６ ６一 ｏ ５
核 电站蒸汽发生器水位控制的多模型 内模控制方法
宋洁琼 ， 刘 向杰 ， 田吉华
（ 华北电力大学控制与计算工程学院， 北京 １ ０ ２ ２ ０ ６ ）
摘 要： 蒸汽发 生器为压水堆核 电站 中重要 的动力设备和传 热装置 ， 其水位控制在 系统运行过程 中
随着煤炭资源的紧缺和环境污染的加重 ， 为了 适应国民经济发展 的需要和实现可持续发展 ， 我国
的 电力 企业 不 断 的将 重 点 转 移 到新 能 源 和 可再 生 能源 中 。由 于我 国风 能 、 太 阳能、 潮汐 能 以及 生 物
种扰动的不确定性等特点， 在不同工况点对象模型 并不一致 ， 难 以找到一个准确 的模 型来描述整个对 象过程。由于鲁棒性好 、 简单直观并容易实现， Ｐ Ｉ Ｄ 控制 目 前仍被很多蒸汽发生器水位控制所采用 ， 国