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核电机组汽轮机本体动态仿真模型研究

张静涛  
【摘要】:随着众多大容量、高参数核电机组在我国的陆续投运,机组安全稳定运行的重要性及战略意义超乎常规发电机组。作为国内外电力行业公认的实用、高效的机组运行值班员技能培训工具,实时动态仿真系统对于机组安全稳定运行的重要性不言而喻。我国核电机组动态仿真技术的研发和使用刚刚起步,研发核电机组全工况全范围实时动态仿真培训系统是我国核电领域亟待解决的课题之一。基于此,本文以大亚湾900MW核电机组汽轮机本体系统为对象,进行动态建模与仿真的研究。主要工作如下: 在详细了解核电汽轮机本体结构特点的基础上,研究分析了汽轮机的运行特性,建立了热力系统单相可压缩流体网络模型与通用的模型求解矩阵,流网模型的计算最终转换为对各压力节点组成的线性方程组求觯。结合核电汽轮机热力学特性,将汽轮机各级组视作流网模型拓扑结构中的各节点,在适当简化条件下研究了核电汽轮机的级组动态数学模型,按照蒸汽流程逐级叠加各级组模块即可构成完整的、具有一定通用性的核电机组汽轮机本体系统动态数学模型。以STAR-90仿真支撑系统为开发平台,根据本文单相可压缩流体网络模型和核电汽轮机的级组动态数学模型研究成果,建立了具有一定通用性的核电机组汽轮机本体系统实时动态仿真模型。仿真试验表明,本文所研发模型具有较高静态精度和良好的动态响应特性,可作为核电站机组全范围仿真培训系统模型的关键组成部分之一,还可为机组运行特性分析提供理论参考数据,预测汽轮机热力特性的变化趋势。


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