[發(fā)明專利]核電站閉環(huán)控制系統(tǒng)變參數(shù)設(shè)計(jì)與整定方法、裝置及設(shè)備

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110136047.0
• 申請(qǐng)日: 2021-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN112951462A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋飛;張旭峰;仇少帥;劉鵬;雒志強(qiáng);喬建峰;郭吉春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中廣核工程有限公司;中國(guó)廣核集團(tuán)有限公司;中國(guó)廣核電力股份有限公司
• 主分類號(hào): G21D3/00
• 分類號(hào): G21D3/00;G21D3/08
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 王基才

本發(fā)明公開了一種核電站閉環(huán)控制系統(tǒng)變參數(shù)設(shè)計(jì)與整定方法、裝置及設(shè)備，方法包括：根據(jù)控制系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，獲取影響控制系統(tǒng)的物理變量；根據(jù)控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中涉及的所有工況，結(jié)合工藝流程的啟停和運(yùn)行過程的分析，從所述物理變量中選取出關(guān)鍵物理變量；基于控制變量法，根據(jù)所述關(guān)鍵物理變量進(jìn)行變參數(shù)PID整定，以獲得各個(gè)關(guān)鍵物理變量與PID參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，以根據(jù)所述函數(shù)關(guān)系以及所述關(guān)鍵物理變量進(jìn)行變參數(shù)的PID控制。本發(fā)明能夠擴(kuò)展控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，使控制系統(tǒng)適用于多種復(fù)雜工況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核電站領(lǐng)域，尤其涉及一種核電站閉環(huán)控制系統(tǒng)變參數(shù)設(shè)計(jì)與整定方法、裝置及設(shè)備。

背景技術(shù)

三代核電機(jī)組智能集成度很高，通常會(huì)采用大量的成組控制技術(shù)以提高電廠的自動(dòng)化水平，大量采用一鍵啟停的自動(dòng)化運(yùn)行方式，可以實(shí)現(xiàn)一鍵自動(dòng)升溫升壓、一鍵自動(dòng)升降功率，某三代核電機(jī)組成組控制器的總數(shù)為1200多個(gè)，以穩(wěn)壓器壓力液位控制為例，涉及的成組控制器共65個(gè)，設(shè)定值手操器共9個(gè)，而某二代機(jī)組穩(wěn)壓器壓力液位控制涉及的設(shè)定值手操器總共4個(gè)。為了保證核電機(jī)組高度自動(dòng)化的設(shè)計(jì)理念，需要設(shè)計(jì)大量的閉環(huán)控制邏輯，從一回路充水的環(huán)路水位控制、穩(wěn)壓器水位控制，到一回路滿水變?yōu)樗畬?shí)體之后的單相壓力控制，最后建立汽腔，自動(dòng)升溫升壓至熱停，臨界后自動(dòng)升功率；周邊的輔助系統(tǒng)也采用了大量的閉環(huán)控制邏輯，保證核電機(jī)組的高度自動(dòng)化，盡量避免操作員的手動(dòng)干預(yù)。

一直以來(lái)，核電站的閉環(huán)自動(dòng)控制技術(shù)選取的是PID控制，PID控制的最大優(yōu)點(diǎn)就是控制機(jī)理完全獨(dú)立于對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，只用控制目標(biāo)與被控對(duì)象實(shí)際行為之間誤差來(lái)產(chǎn)生消除此誤差的控制策略。由于三代核電機(jī)組閉環(huán)控制適用工況較為復(fù)雜，實(shí)際的控制系統(tǒng)往往存在非線性因素，以下泄壓力控制系統(tǒng)為例，下泄壓力控制閥涉及的運(yùn)行工況較復(fù)雜，包括單上充泵運(yùn)行、雙上充泵運(yùn)行、雙相、單相、單高壓減壓站控制、雙高壓減壓站控制、連接TEP4運(yùn)行、連接TEP1運(yùn)行、連接RCV2運(yùn)行等工況，下泄壓力的傳遞函數(shù)存在了非線性因素，導(dǎo)致常規(guī)的PID不能滿足需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對(duì)上述存在問題和不足，提供一種核電站閉環(huán)控制系統(tǒng)變參數(shù)設(shè)計(jì)與整定方法、裝置及設(shè)備，能夠擴(kuò)展控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，使控制系統(tǒng)適用于多種復(fù)雜工況。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種核電站閉環(huán)控制系統(tǒng)變參數(shù)設(shè)計(jì)與整定方法，包括：

根據(jù)控制系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，獲取影響控制系統(tǒng)的物理變量；

根據(jù)控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中涉及的所有工況，結(jié)合工藝流程的啟停和運(yùn)行過程的分析，從所述物理變量中選取出關(guān)鍵物理變量；

基于控制變量法，根據(jù)所述關(guān)鍵物理變量進(jìn)行變參數(shù)PID整定，以獲得各個(gè)關(guān)鍵物理變量與PID參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，以根據(jù)所述函數(shù)關(guān)系以及所述關(guān)鍵物理變量進(jìn)行變參數(shù)的PID控制。

優(yōu)選地，所述根據(jù)控制系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，獲取影響控制系統(tǒng)的物理變量具體為：

根據(jù)控制工藝流程簡(jiǎn)圖以及故障發(fā)生時(shí)的趨勢(shì)圖，獲取影響控制系統(tǒng)當(dāng)前故障的物理變量。

優(yōu)選地，根據(jù)控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中涉及的所有工況，結(jié)合工藝流程的啟停和運(yùn)行過程，從所述物理變量中選取出關(guān)鍵物理變量，具體包括：

通過分析物理變量在各個(gè)工況下的變化情況，從所述物理變量中選取出關(guān)鍵物理變量。

優(yōu)選地，基于控制變量法，根據(jù)所述關(guān)鍵物理變量進(jìn)行變參數(shù)PID整定，以獲得各個(gè)關(guān)鍵物理變量與PID參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，具體包括：

根據(jù)物理變量按照一特定規(guī)律隨控制系統(tǒng)工況的變化而變化的規(guī)律進(jìn)行變參數(shù)設(shè)計(jì)；

根據(jù)控制變量法獲取在不同工況下關(guān)鍵物理變量與PID參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲得各個(gè)關(guān)鍵物理變量與PID參數(shù)之間的GD函數(shù)；