核电站蒸汽发生器水位控制系统的仿真研究

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1、第29卷第2期计算机仿真2012年2月文章编号：1006—9348(2012)02—0188—06核电站蒸汽发生器水位控制系统的仿真研究程启明，汪明媚，薛阳，胡晓青(上海电力学院电力与自动化工程学院，上海200090)摘要：研究核电站蒸发器水位控制优化问题，由于蒸汽发生器是核电站中最重要设备之一，水位控制对核电站的安全运行起着决定性的作用，并要求系统稳定运行，快速响应。针对蒸汽发生器是一个高度复杂、非线性、时变的系统，传统的串级PID控制等控制方法难以取得满意的控制效果，把自抗扰控制方法引人蒸汽发生器水位的串级控制系统中，解决传统PID快速性和超调的矛盾，且能够动态补偿对象模型的内扰和外扰。另

2、外，自抗扰控制器的参数较多且参数难以整定，采用混沌搜索的粒子群混合优化算法来对优化选择参数进行仿真。仿真结果表明，改进方法的鲁棒性和控制品质优于传统的串级PID控制方法，方法的可行性和有效性。关键词：蒸汽发生器；水位控制；自抗扰控制；粒子群算法；混沌；串级控制中图分类号：TL362；TKl72文献标识码：ASimulativeResearchonWaterLevelControlSystemofSteamGeneratoratNuclearPowerPlantCHENGQi—ming，WANGMing—mei，XUEYang，HUXiao—qing(CollegeofElectricPower

3、andAutomation，ShanghaiUniversityofElectricPower，Shanghai200090，China)ABSTRACT：Thesteamgeneratorisoneofthemostimportantequipmentsatnuclearpowerplant，anditswaterlevelcontrolofsteamgeneratorisveryimportanttothesafetyandtheeconomicoperationofnuclearpowerplant．Asthesteamgeneratorisahighlycomplex，nonlinea

4、r，time—varyingsystem，thetraditionalcascadePIDcontrolandothercontrolmethodsaredifficulttoobtainsatisfactorycontroleffects．Thedisturbancerej’ectioncontrolmethod，asanewnonlinearPIDcontrolmethod，wasintroducedtothewaterlevelcontrolofsteamgeneratorinthispaper，whichcansolvethecontradictionbetweenspeedandov

5、ershootintheconventionalPIDcontrolsystemandcompensatetheinter—nalandexternaldisturbancesoftheobjectmodeldynamically．Inaddition，theparametersofADRCarenumerousandtheyaredifficulttobetuned．Therefore，theywereoptimizedbythehybridalgorithmsofchaoticsearchandpar-ticleswarmoptimizationinthispaper．Thesimulat

6、ionresultsshowthatitsrobustnessanditscontrolqualityarebetterthanthetraditionalcascadePIDcontrol，therefore，thismethodisfeasibleandeffective．。KEYWORDS：Steamgenerator；Waterlevelcontrol；Activedisturbancesrejectioncontrol；Particleswamioptimization(PSO)；Chaos；Cascadecontrol1引言核能发电是我国能源战略的组成部分之一，在能源供应总量中的比

7、重正在逐步提高，因此核能发电将在电力工业中占有重要地位。蒸汽发生器(SG)的主要功能是在压水或重水核反应堆的核电站中利用核燃料的热能把水加热成为蒸汽的机械设备。基金项目：国家自然科学基金项目(61040013)；上海市教委重点学科建设项目(．151301)收稿日期：2011—04—22修回日期：2011—05—12一188一SG水位的高低直接影响出口蒸汽的品质和SG的安全。水位过高会影响汽水分离效