[发明专利]一种基于在线仿真的核电站系统级状态监测方法

摘要

本发明提供的是一种基于在线仿真的核电站系统级状态监测方法。结合在线仿真技术建立核电站被监测工艺系统的仿真模型，通过数据接口程序实现仿真模型中相关数据的在线初始化以及随后在线运行中数据的在线加载；在核电站中被监测系统正常运行时，可以与之同步运行以形成动态阈值；当核电站中被监测系统出现故障后，可以及时快速地发现异常并给出警报。本发明可以提高核电站运行的安全性，辅助操纵员进行故障识别；不仅可以提高在线状态监测的准确性和效率，而且也可以拓宽状态监测方法的适用范围。

主权项

1.一种基于在线仿真的核电站系统级状态监测方法，其特征是用于对汽轮机旁路排放系统进行状态监测，具体包括如下步骤：(1)从900MW工程仿真机数字化仪控系统中采集旁排系统的工艺系统测点参数和旁排系统内与调节阀相关的自动控制信号，并存储到实时数据库中，保证实时数据库在满足实时性的同时，能够并行存储和读取数据；(2)根据旁排系统的组成结构和工作状态，利用JOPMERET两相流体热工水力建模软件建立旁排系统的工艺系统仿真模型，建模时出口和入口均采用压力边界；(3)建立实时数据库与工艺系统仿真建模程序之间的数据接口关系，将采集到的相关自动控制信号与对应的阀门开度相关联，将采集到的旁排系统工艺过程的输入输出边界传递给工艺系统仿真建模程序的建模边界上；(4)根据实时数据库中传递的实时参数在线调节工艺系统仿真模型内的不同物理节点之间的流体力学关系式和传热关系式，直到工艺系统仿真模型计算得出的参数与被监测系统内有测点的所有对应参数误差小于2％；若不满足重新调节物理仿真模型直到相对误差小于2％为止，以此完成仿真模型的在线初始化；(5)在核电站旁排系统处于正常运行状态时，通过实时数据库和工艺系统仿真模型之间的数据通讯使自动控制信号和工艺系统的边界条件能够进行在线的数据加载；(6)将旁排系统在线仿真模型计算出的实时参数存储到仿真模型数据库中；(7)在旁排系统仿真模型中，选取旁排系统的入口流量作为特征参数；首先判断特征参数之间的瞬时差值，若仿真模型计算值和实际值的差值超过当前实际值的2％，且相对误差绝对值的变化趋势随时间不断恶化则判定旁排系统出现异常；(8)在线对比仿真模型数据库里计算出的入口流量与对应实时数据库中的入口流量变化趋势，若发生本地故障，计算得出的瞬态流量值会与监测值存在偏差；若旁排系统正常运行或发生传递故障，计算得出的瞬态流量值会与监测值十分接近；(9)在实际系统正常运行时，旁排系统特征参数变化趋势和瞬态值一致，在误差允许范围内，因此旁排系统内并未发生故障，则继续重复步骤(5)中的数据加载、步骤(6)中的数据存储以及步骤(7)中的参数对比，并在人机界面上显示当前旁排系统正常运行；在实际电站中旁排系统内出现故障后，已超过设定的参数阈值，而且实际参数与仿真模型计算出的参数变化趋势完全不同，根据本地故障和传递故障的关系，得出旁排系统内发生了本地故障；在故障发生的初始几秒内快速地发现系统中存在的异常或故障。