核电厂给水控制系统建模与仿真

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核电厂热工仪表与自动控制(简称 I&C)系统对核电厂的安全及有效运行起着十分重要的作用。随着近二十年来计算机、控制和信息技术(3C)的不断发展和日益成熟,加之用户对先进控制功能与管理功能需求的不断提升,核电厂由传统的模拟仪表控制向全数字化仪控系统及先进控制室系统的技术跨越已成为必然。  给水系统作为核电厂常规岛的关键组成部分,也是建立核电厂数字化仪控系统重要环节。整个系统包括从除氧器给水箱到给水泵,以及从给水泵经过高压加热器到蒸汽发生器的全部系统。其主要功能是将温度、压力和水质合格的给水送到蒸汽发生器,并利用给系统调节功能将蒸汽发生器水位维持在给定范围,保证核岛安全运行。因此,合理地设计给水系统模型,较好地利用数字化仪控系统进行控制,对于电站的安全、经济、灵活运行有着重要的影响。  本文参照核电厂数字化仪控给水系统的特点以及“二代加”系列核电厂 DCS系统的测试需求,依据海南昌江核电厂设计手册,并以中核武汉核电运行技术股份有限公司(CNPO)研发的 RINSIM软件为平台,对海南昌江核电厂给水控制系统进行建模,完成对模型的初始调试和联合调试;在模型中加入与核电厂 DCS给水控制系统相关的数据参数和数据逻辑,实现核电厂给水控制系统的测试、稳态验证、模拟系统瞬态和事故期间的运行,完成对核电厂给水系统的动态监测,并利用数字化仪控系统对监测数据进行自动分析、反馈及指导操作员的及时处理。  仿真结果表明,给水仿真模型设计正确,成功实现了系统的数据动态监测,稳态计算、甩负荷试验等测试,还能很好地通过数字化仪控系统对模拟进行监测、故障分析、反馈及指导操作员及时处理,提高了DCS调试过程中的经济性和安全性。对于核电站控制系统和保护系统的调试和验证有很好的应用价值;对后期系统正式投入使用,确保核电厂的安全、可靠、经济运行起到至关重要的作用。同时,对数字化I&C在核电领域的全面应用、核电厂数字化I&C相关技术的自主化和国产化也起到了一定的促进作用。
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