核电站二回路回热系统仿真建模及智能诊断系统的设计

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1、分类号TM623密级公开单位代号10256学号15201009专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE核电站二回路回热系统仿真建模及智能诊断系统的设计学位申请人：江剑明指导教师：王渡学科专业：动力工程及工程热物理动力工程学位类别：工程硕士所属院系：能源与机械工程学院2018年5月分类号TM623密级公开单位代号10256学号15201009上海电力学院专业学位硕士学位论文核电站二回路回热系统仿真建模及智能诊断系统的设计学位申请人：江剑明指导教师：王渡学科专业：动力工程学位类别：工程硕士论文定稿日期：2018.5摘要核电站二回

2、路回热系统仿真建模及智能诊断系统的设计摘要随着我国经济的快速发展，国民对于环境污染问题的关注度逐渐提高，国内能源建设逐步由火电等传统能源，转向核电、太阳能等新能源领域，其中，核电由于其供能稳定等特点，是国家能源建设的重点。同时，由于核电是利用核裂变所产生的巨大能量进行发电的，其对于机组安全性的要求特别严格，为此对系统设备进行状态监测，在核电运行过程中具有极其重要的意义。传统的设备监测办法是通过设备参数报警来发现故障的，但无法准确分析故障类型，随着技术的发展，通过计算机算法来实现设备非正常状态识别的。本文在此背景下，以某AP1000核电机组二回路回热系统为研究对象，主要针

3、对其中的回热加热器设备，设计二回路回热系统智能诊断系统，以提高回热系统运行过程的安全性。本文的主要研究内容及结论如下：（1）基于IMAGE仿真实验平台，进行AP1000的二回路回热系统的仿真模型的搭建工作。研究了AP1000二回路回热系统的主要构造，以及仿真平台的主要建模机理，进行二回路回热系统模型的搭建与调试工作，该模型包含有汽轮机系统、回热加热系统、凝结水系统等主要子系统以及基本的PID调控装置，模型参数在50%、70%、100%负荷下均与对应设计值近似，基本满足仿真实验需求。（2）通过对二回路回热系统的故障机理进行分析，首先，研究了管系泄漏、水室短路、抽气阀卡涩、

4、排气阀卡涩、传热管结垢、疏水阀卡开、疏水阀卡关，这几种回热加热器常见故障的基本原理，其次，基于故障机理在仿真平台上搭建回热系统故障模型，最后，对故障模型进行分析，研究了50%、70%、100%这三个负荷下，6台回热加热器7个典型故障的参数变化，并研究了不同故障程度相应参数的变化特点。（3）通过模糊理论将故障征兆进行归纳分析，采用S函数作为故障征兆置信度计算公式，再基于专家系统产生式逻辑表达方法与皮尔逊相关系数，进行故障诊断规则的制定，相对于传统诊断方案，本次规则制定考虑实际现场测点布置、不同故障对征兆参数的权重影响等因素。在诊断策I上海电力学院硕士学位论文略方面通过层次

5、分析法设计诊断逻辑顺序，最后通过最小二乘法对于实际现场基准值进行修正，以提高诊断系统的适应性。（4）进行了故障诊断软件的研究与开发，首先，以SQLSEVER数据库为基础，设计了数据库的基本方案，以保证数据的存储与调用，接着，基于人因工程学原理进行软件界面设计，最后采用C#面向对象的编程语言，通过三层架构的程序设计方案，设计诊断软件，并通过仿真机的故障数据验证故障诊断软件的可靠性。关键字：AP1000，二回路回热系统，仿真建模，故障诊断IIABSTRACTTheModelingandIntelligentDiagnosisSystemDesignofRegeneratio

6、nsystemofSecondarycircuitinNuclearPowerStationABSTRACTWiththerapideconomicdevelopmentinourcountry,citizensaregraduallypayingmoreattentiontoenvironmentalpollutionproblems.Domesticenergyresourcesaregraduallyshiftingfromtraditionalenergysourcessuchasthermalpowertonewenergysourcessuchasnucle

7、arpowerandsolarenergy.Nuclearenergyisstableduetoitsenergysupplyandpollution-freeCharacteristics,andit’sthefocusofnationalenergyconstruction.Atthesametime,sincenuclearpowerisgeneratedbythehugeenergygeneratedofnuclearfission,itsrequirementsforthesafetyoftheunitareparticular