[发明专利]核电站化学与容积控制系统下泄流温度的控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及核电领域，尤其涉及一种核电站化学与容积控制系统下泄流温度的控制装置及方法。

背景技术

化学和容积控制系统是压水堆核电厂的一个回路的主要辅助系统之一，它可以保证回路必需的三种功能，即：容积控制、化学控制和反应性控制。其中，核电厂稳态功率运行时，回路系统某个环路的冷却剂泵的出口至反应堆入口的冷管段有高温高压水流下泄到化学和容积控制系统，一般将该高温高压水流称之为下泄流。而该下泄流温度是一个很重要的参数，若该参数经常波动，不仅对化学和容积控制系统的下游设备的运行带来不利影响，并且根据大亚湾和岭澳核电站的运行经验，还可引起相关联的主泵1号轴封泄漏流量异常，进而影响主泵的运行。

目前，通常通过温度测量值与温度给定值的偏差来调控阀门，以改变冷却水流量，从而通过热交换过程来精确控制下泄流温度。对于此类过程控制，常见控制系统为单回路闭环控制。例如，在中广核在建和在役中国改进型压水堆电站中，化学和容积控制系统中下泄流温度控制普遍采用的是单回路控制系统，控制器为简单比例积分（PI：Proportional Integral）控制器，温度控制过程中，由于控制器简单，温度调整过程波动大，不易稳定，整个调整过程时间太长，控制精度差。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中在下泄流温度的控制过程中，由于控制器简单，温度调整过程波动大的缺陷，提供一种核电站化学与容积控制系统下泄流温度的控制装置；以及针对现有技术中在下泄流温度的控制过程中，由于控制器简单，温度调整过程波动大的缺陷，提供一种核电站化学与容积控制系统下泄流温度的控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种核电站化学与容积控制系统下泄流温度的控制装置，包括：

热交换模块，用于通过热交换来调节下泄流温度；

温度测量模块，用于测量实际下泄流温度；

参数生成模块，用于基于所述实际下泄流温度、以及所述实际下泄流温度与预设的基准下泄流温度的误差来生成控制参数；

PID控制器，用于基于所述控制参数来控制所述热交换模块进行热交换。

在本发明所述的核电站化学与容积控制系统下泄流温度的控制装置中，所述控制装置还包括补偿模块，所述补偿模块的输入端与所述PID控制器的输出端连接，所述补偿模块的输出端与所述参数生成模块的输入端连接；其中，

所述补偿模块用于采用延迟预估补偿模型来生成延迟补偿，以使所述参数生成模块基于所述延迟补偿调节所述控制参数。

在本发明所述的核电站化学与容积控制系统下泄流温度的控制装置中，所述延迟预估补偿模型为史密斯预估补偿模型。

在本发明所述的核电站化学与容积控制系统下泄流温度的控制装置中，所述控制装置还包括模糊控制模块，所述模糊控制模块的输入端与所述参数生成模块的输出端连接，所述模糊控制模块的输出端与所述PID控制器的输入端连接；

其中，所述模糊控制模块用于生成所述控制参数与所述实际下泄流温度的模糊函数，并基于所述模糊函数实时调节所述控制参数，并将调节后的控制参数输入至所述PID控制器。

在本发明所述的核电站化学与容积控制系统下泄流温度的控制装置中，所述模糊函数包括所述控制参数与所述实际下泄流温度与预设的基准下泄流温度的误差的模糊函数、以及所述控制参数与所述误差的变化率的模糊函数。

本发明还一种核电站化学与容积控制系统下泄流温度的控制方法，包括步骤：

温度测量模块测量实际下泄流温度；

参数生成模块基于所述实际下泄流温度、以及所述实际下泄流温度与预设的基准下泄流温度的误差来生成控制参数；

PID控制器基于所述控制参数来控制所述热交换模块进行热交换；

热交换模块通过热交换来调节下泄流温度。

在本发明所述的核电站化学与容积控制系统下泄流温度的控制方法中，在步骤参数生成模块基于所述实际下泄流温度、以及所述实际下泄流温度与预设的基准下泄流温度的误差来生成控制参数之后，所述控制方法还包括步骤：

所述补偿模块采用延迟预估补偿模型生成延迟补偿；

所述参数生成模块基于所述延迟补偿调节所述控制参数。

在本发明所述的核电站化学与容积控制系统下泄流温度的控制方法中，所述延迟预估补偿模型为史密斯预估补偿模型。