[發明專利]帶有增量式調節功能的高溫氣冷堆氦氣流量控制系統及方法

有效

• 申請號: 202011315148.6
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112382418B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 劉俊峰;王德政;劉猛;李澤華;馬曉瓏;孫文釗
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G21C15/14
• 分類號: G21C15/14;G21C15/02;G05D7/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

1.一種帶有增量式調節功能的高溫氣冷堆氦氣流量控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)獲取氦氣溫度測量值，再將熱氦溫度設定值與熱氦溫度測量值進行偏差計算得到第一熱氦溫度偏差值，根據功率設定值計算得到熱氦溫度計算值，將熱氦溫度計算值與熱氦溫度測量值進行偏差計算得到第二熱氦溫度偏差值，將第一熱氦溫度偏差值與第二熱氦溫度偏差值進行加權計算，得用于熱氦溫度PID調節的熱氦溫度修正值；

2)獲取機組的功率測量值，再將機組的功率設定值與功率測量值進行偏差計算，得功率偏差值，然后根據功率偏差值計算用于機組的功率PID調節的功率修正值；

3)獲取氦氣流量測量值，根據機組的功率測量值計算氦氣流量計算值，再將氦氣流量計算值與氦氣流量測量值進行偏差計算，得第一氦氣流量偏差值；將第一氦氣流量偏差值經增量計算器及慣性環節調節，然后與經歷史運行數據庫擬合后得到的氦氣流量設定值進行偏差計算，得第二氦氣流量偏差值，隨后利用第二氦氣流量偏差值對增量計算器進行修正，使得第二氦氣流量偏差值等于零，最后將對應的修正值作為用于氦氣流量PID調節的氦氣流量修正值；

4)根據用于熱氦溫度PID調節的熱氦溫度修正值、用于機組的功率PID調節的功率修正值及用于氦氣流量PID調節的氦氣流量修正值進行三沖量控制，然后根據三沖量控制的結果對反應堆進行控制。

2.一種帶有增量式調節功能的高溫氣冷堆氦氣流量控制系統，其特征在于，包括第一計算模塊(24)、第二計算模塊(25)及第三計算模塊(26)；

第一計算模塊(24)，用于獲取氦氣溫度測量值，再將熱氦溫度設定值與熱氦溫度測量值進行偏差計算得到第一熱氦溫度偏差值，根據功率設定值計算得到熱氦溫度計算值，將熱氦溫度計算值與熱氦溫度測量值進行偏差計算得到第二熱氦溫度偏差值，將第一熱氦溫度偏差值與第二熱氦溫度偏差值進行加權計算，得用于熱氦溫度PID調節的熱氦溫度修正值；

第三計算模塊(26)，用于獲取氦氣流量測量值，根據機組的功率測量值計算氦氣流量計算值，再將氦氣流量計算值與氦氣流量測量值進行偏差計算，得第一氦氣流量偏差值；將第一氦氣流量偏差值經增量計算器及慣性環節調節，然后與經歷史運行數據庫擬合后得到的氦氣流量設定值進行偏差計算，得第二氦氣流量偏差值，隨后利用第二氦氣流量偏差值對增量計算器進行修正，使得第二氦氣流量偏差值等于零，最后將對應的修正值作為用于氦氣流量PID調節的氦氣流量修正值；

第二計算模塊(25)，用于獲取機組的功率測量值，再將機組的功率設定值與功率測量值進行偏差計算，得功率偏差值，然后根據功率偏差值計算用于機組的功率PID調節的功率修正值，最后根據用于熱氦溫度PID調節的熱氦溫度修正值、用于機組的功率PID調節的功率修正值及用于氦氣流量PID調節的氦氣流量修正值進行三沖量控制，然后根據三沖量控制的結果對反應堆進行控制。

3.根據權利要求2所述的帶有增量式調節功能的高溫氣冷堆氦氣流量控制系統，其特征在于，第一計算模塊(24)包括熱氦溫度設定模塊(1)、熱氦溫度測量模塊(2)、第一偏差模塊(3)、第一PID模塊(11)、第一函數求解器(8)、第二偏差模塊(4)及第一求和計算器(10)，其中，熱氦溫度設定模塊(1)的輸出端及熱氦溫度測量模塊(2)的第一輸出端與第一偏差模塊(3)的輸入端相連通；第一偏差模塊(3)的輸出端與第一求和計算器(10)的輸入端相連通，熱氦溫度測量模塊(2)的第二輸出端與第二偏差模塊(4)的第一輸入端相連通，第一函數求解器(8)的輸入端與功率設定模塊(19)的輸出端相連通，第一函數求解器(8)的輸出端與第二偏差模塊(4)的第二輸入端相連通，第二偏差模塊(4)的輸出端與第一求和計算器(10)的輸入端相連通，第一求和計算器(10)的輸出端與第一PID模塊(11)的輸入端相連通，第一PID模塊(11)的輸出端與T模塊(18)的第一輸入端相連通；

第二計算模塊(25)包括功率設定模塊(19)、功率測量模塊(20)、第三偏差模塊(5)、第二PID模塊(12)、T模塊(18)及反應堆手動/自動主控模塊(27)，其中，功率設定模塊(19)輸出端與第一函數求解器(8)的輸入端及第三偏差模塊(5)的第一輸入端相連通，功率測量模塊(20)的輸出端與第三偏差模塊(5)的第二輸入端及第二函數求解器(9)的輸入端相連接，第三偏差模塊(5)的輸出端與第二PID模塊(12)的輸入端相連通，第二PID模塊(12)的輸出端與T模塊(18)的第二輸入端相連通，T模塊(18)的輸出端與反應堆手動/自動主控模塊(27)的輸入端相連通；

第三計算模塊(26)包括氦氣流量測量模塊(21)、第二函數求解器(9)、第四偏差模塊(6)、第一增量計算器(14)、第一慣性環節模塊(16)、第二增量計算器(15)、第二慣性環節模塊(17)、第三PID模塊(13)、第五偏差模塊(7)、歷史運行數據庫模塊(22)及氦氣流量設定模塊(23)，其中，第二函數求解器(9)的輸出端與第四偏差模塊(6)的第一輸入端相連通，氦氣流量測量模塊(21)的輸出端與第四偏差模塊(6)的第二輸入端相連通，第四偏差模塊(6)的輸出端與第一增量計算器(14)的輸入端相連通，第一增量計算器(14)的輸出端與第一慣性環節模塊(16)的輸入端相連通，第一慣性環節模塊(16)的輸出端與第二增量計算器(15)的輸入端相連通，第二增量計算器(15)的輸出端與第二慣性環節模塊(17)的輸入端相連通，第二慣性環節模塊(17)的輸出端與第五偏差模塊(7)的第一輸入端及第三PID模塊(13)的輸入端相連通，第三PID模塊(13)的輸出端與T模塊(18)的第三輸入端相連通，歷史運行數據庫模塊(22)的輸出端與氦氣流量設定模塊(23)的輸入端相連通，氦氣流量設定模塊(23)的輸出端與第五偏差模塊(7)的第二輸入端相連通，第五偏差模塊(7)的輸出端與第一增量計算器(14)的輸入端及第二增量計算器(15)的輸入端相連通。