论文部分内容阅读
模块式高温气冷堆核电站HTR-PM是一种具有第四代核能系统特征的新型核电站,它基于球床模块式高温气冷堆技术,是国际核电领域“下一代核电”计划的主流堆型核电站。HTR-PM电站采用两座球床模块高温气冷反应堆带一个汽轮机组的结构模式,这种特殊的“多堆”结构给操作运行带来了诸多挑战,基于模型的优化控制技术的应用将成为必要。而模型的精度是基于模型动态优化、控制的关键,所以,应用参数估计技术,提高模型的精确程度,对改善操作优化的效果有重要的意义。本文对HTR-PM电站集总参数的全联立模型进行了模拟、验证、失配场景分析,研究了HTR-PM稳态模型参数估计方法、动态模型参数估计方法以及参数的可估计性分析方法,取得了一定的研究成果。论文的主要研究内容包括：1.完成HTR-PM电站全联立模型的模拟、验证以及失配场景的仿真分析。首先对采用有限元正交配置法建立的HTR-PM电站全联立离散化模型进行模拟,仿真结果表明,相对于嵌套序贯的求解策略,联立法能够在保证求解精度的情况下,极大地提高核电站模型的仿真速度；然后以HTR-PM半实物平台为对象,对电站全联立模型进行了模型验证；最后对模型中部分关键的稳态、动态参数进行了失配场景的仿真分析,分析结果表明,在参数失配时,分别开展稳态模型、动态模型的参数估计和模型修正至关重要。2.研究了线性系统和非线性系统参数可估计性分析方法,并对HTR-PM进行了多工况联立的稳态模型参数估计。基于有限测量信息的参数估计问题,给出了系统参数可估计性的定义,通过分析线性系统与非线性系统,指出系统具有参数可估计性的充分条件,给出了当系统参数不具备可估计性时改善参数可估计性的方法；对HTR-PM电站模型中的稳态参数分别建立稳态模型单工况和多工况联立的参数估计优化命题,参数估计结果表明,对于HTR-PM稳态模型参数估计问题,多工况联立的参数估计方法是解决单工况时参数不可估计问题的有效途径之一。3.以动态实验设计为核心,对HTR-PM动态模型的参数可估计性进行分析和研究。首先以一阶线性系统(氦风机模型)为切入点,分析系统在不同的激励信号作用下参数的可估计性；然后对HTR-PM电站动态模型内的多个参数进行联立的参数估计,设计不同的激励实验,研究在不同的激励信号下系统的参数可估计性,参数估计结果表明,一个“激励充分”的实验设计不仅能够使系统具有参数可估计性,还能加快参数寻优的求解速度；最后,采用定性验证和定量验证的方法对参数估计后的模型进行了模型验证。最后,在总结全文的基础上对后续的研究工作进行了展望。