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智能控制在SGTR规程中的应用研究

袁睿 郝祖龙 袁金晓 李鸣谦 邓士光

袁睿, 郝祖龙, 袁金晓, 李鸣谦, 邓士光. 智能控制在SGTR规程中的应用研究[J]. 核动力工程, 2023, 44(5): 130-135. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.05.0130
引用本文: 袁睿, 郝祖龙, 袁金晓, 李鸣谦, 邓士光. 智能控制在SGTR规程中的应用研究[J]. 核动力工程, 2023, 44(5): 130-135. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.05.0130
Yuan Rui, Hao Zulong, Yuan Jinxiao, Li Mingqian, Deng Shiguang. Investigation on Application of Intelligent Control in SGTR Procedure[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(5): 130-135. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.05.0130
Citation: Yuan Rui, Hao Zulong, Yuan Jinxiao, Li Mingqian, Deng Shiguang. Investigation on Application of Intelligent Control in SGTR Procedure[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(5): 130-135. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.05.0130

智能控制在SGTR规程中的应用研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2023.05.0130
基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金资助(2020MS031)
详细信息
    作者简介:

    袁 睿(1998—),男,硕士研究生,现主要从事小型堆智能自主控制方面的研究,E-mail: 120202212075@ncepu.edu.cn

    通讯作者:

    郝祖龙,E-mail: haozulong@163.com

  • 中图分类号: TL334

Investigation on Application of Intelligent Control in SGTR Procedure

  • 摘要: 核电厂发生蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故后,操纵员需按相应规程进行操作。但在事故序列处理中,一回路冷却剂的降温、降压效果大多依靠操纵员的运行经验。针对该问题,本文提出一种基于长短期记忆神经网络(LSTM)和自适应比例-积分-微分(PID)的SGTR规程优化方法,并给出了实现流程。利用某1000 MW模拟机开展了SGTR事故模拟实验,基于模拟实验数据对本文方法进行了测试。仿真结果表明,与操纵员人工操作相比,本文提出的智能操作方法具有更好的降温、降压效果,本文方法可为核电厂事故规程的智能化操作提供一种新思路。

     

  • 图  1  SGTR事故部分规程简化图

    Figure  1.  Simplified Diagram of Part of SGTR Accident Procedure       

    图  2  智能控制总体框架

    Figure  2.  Overall Framework of Intelligent Control

    图  3  智能控制模块示意图

    x(t)仿真机中相应阀门的开度值;y'(t)—LSTM模型计算出的温度降低速率或过冷度的预测值;y(t)仿真机中温度降低速率或过冷度的实际值;y0温度降低速率或过冷度的设定值;e(t)—y(t)与y0的差值;KP比例调节系数;KI积分调节系数;KD微分调节系数;u(t)输入到仿真机中的阀门开度指令

    Figure  3.  Schematic Diagram of Intelligent Control Module

    图  4  SGTR规程优化流程图

    RMSE—均方根误差

    Figure  4.  Flow Chart of SGTR Operating Procedure Optimization       

    图  5  2台高压安注泵运行图

    Figure  5.  Operation with Two High Pressure Injection Pumps

    图  6  一台高压安注泵运行图

    Figure  6.  Operation with One High Pressure Injection Pump

    图  7  稳压器喷淋阀开度对比

    Figure  7.  Comparison of the Opening of Pressurizer Spray Valve     

    图  8  降温速率控制比较图

    Figure  8.  Comparison of Cooling Rate Control

    图  9  一回路冷却剂温度比较图

    Figure  9.  Comparison of Primary Coolant Temperature

    图  10  汽机旁路蒸汽阀比较图

    Figure  10.  Comparison of the Opening of Turbine Bypass Steam Valve

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出版历程
  • 收稿日期:  2022-10-06
  • 修回日期:  2022-12-07
  • 刊出日期:  2023-10-13

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