核电二次回路系统建模与仿真研究
随着经济的快速发展，我国所面临的能源和环境问题日益突出。而作为世界能源重要成分的核电，则有着容量大、排放低、价格便宜等诸多优点。因此，大力发展核电事业已成为我国能源战略的重要组成部分。《国家核电发展专题规划(2005-2020年)》提出，计划在2020年前将核电站的总装机容量提高至4.0万兆瓦，核电占全部电力装机容量的比重从现在的不到2％提高到4％。在此大背景之下，自主开发或者引进国外先进的核电技术，以提高核电站的运行安全性、经济性成为当前迫切需要解决的问题。因此，继续加强对核电机组运行及事故处理方面的工程分析研究，对促进我国核电发展无疑具有重大的实际意义。
采用节点压力作为状态变量是常见的热力系统模型之一，在多数工况下模型能满足仿真要求。但当系统流量很低时，模型可能出现数值问题：即压力状态变量的误差导致压差不精确，使流量计算出现不符合规律的情况。为了解决这一问题，通常采用分段处理的方法，在低流量时，进行修正处理。另一个方法是使用相邻节点之间的压差作为状态变量，这种处理可以使模型更加完整，也可改善低流量下的计算精度。
本文在深入分析仿真建模软件MMS的基础上，根据核电站二回路热力系统实际设备的特点，对系统以设备为基础进行模块划分，建立了利用节点压差作为状态变量的核电机组二次回路动态数学模型。并以实际核电站二回路中的汽轮机子系统为研究对象进行系统验证测试。在仿真模型上，完成了稳态计算、系统阶跃扰动试验、甩负荷试验等测试。
仿真计算结果表明，模型设计正确，动态趋势合理，证明了使用节点压差作为状态变量建模的可行性。同时，本文还对分别使用压力和压差作为状态变量的仿真模型实验进行了对比分析。分析表明：在计算小流量工况和大幅工况变化的瞬态过程中，采用这种方式的计算速度更快。
核电厂;二次回路;仿真建模;节点压力;数学模型
重庆大学
硕士
热能工程
唐胜利
2009
中文
TM623
57
2010-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）