[发明专利]一种核电蒸汽发生器控制方法

摘要

本发明公开了一种核电蒸汽发生器控制方法，具体步骤包括：(a)机理建模：根据热工水力原理建立高温气冷堆蒸汽发生器模型；(b)数据采集；(c)状态估计；(d)故障诊断与重构；(e)根据重构后的数值进行控制。本发明基于无迹卡尔曼滤波器组对蒸汽发生器进行容错控制设计，在集总参数模型的基础上，通过实时检测、分离单传感器故障并重构传感器的输出值，达到蒸汽发生器水位、流量稳定的容错控制目的。即使在传感器出现检测故障时，仍可以很好实现控制效果，减少了硬件冗余的成本；可以实现多变量、非线性系统的跟踪控制，有效了减小了因检测故障发生核电安全事故的可能性，安全性高，控制效果好，易于计算机控制。

主权项

一种核电蒸汽发生器控制方法，其特征在于：所述控制方法利用容错控制和卡尔曼滤波结合的形式对核电蒸汽发生过程进行控制，具体步骤包括：(a)机理建模：根据热工水动力原理建立蒸汽发生器模型，给水阀门开度、蒸汽出口阀门开度作为操作变量，给水腔水位、给水流量、蒸汽出口流量作为被控变量；(b)数据传感：对于不同的被控变量，通过各个传感器获取测量值；(c)状态估计：利用无迹卡尔曼滤波(UKF)方法，每个UKF监测一个传感器，以除去被监测的传感器后剩余的传感器测量值子集作为输入量，得到状态估计值以及残差；(d)故障诊断与重构：将计算得出的残差大小与所设置的残差阈值进行比较，若残差大于阈值，则舍弃本次测量值，进行状态重构，否则继续下一步骤，阈值大小的选取需要综合考虑故障漏报和误报：①漏报：如果选取太大，可能出现因故障偏差很小，导致故障漏报；②误报：选择过小则会出现故障误报的现象，因为系统的状态突变也会改变残差，因此，故障检测阈值的选取要由经验和大量实验数据得到；(e)根据测量值进行控制：根据上一环节得到的状态测量值和建立的数学模型，调节PID控制参数，得到理想的性能曲线。