核电具有无污染、单机容量大、靠近负荷中心、供电质量可靠等优点,是我国能源供给的重要保障,也是目前能源结构优化的重要手段。由于核安全问题异常敏感,所以需要对核电机组特别是其一回路系统进行详细建模,帮助研究核电与电网的机网协调,保障核电在电网中的安全稳定运行等问题。而目前核电厂一回路仿真模型主要针对二代或者二代半机组,且多数仅针对独立设备和系统建模,缺乏用以与电力系统联合仿真分析的整体模型。而且以AP1000为代表的先进压水堆核电机组的一回路系统具有变量多、非线性、参数难以获取等特点,因此,研究并构建适用于电力系统分析的先进压水堆核电机组一回路整体模型非常迫切。本文在广泛查阅文献的基础上,深入研究了先进压水堆核电机组的运行特性;基于多项核电项目展开研究,提出基于模块化建模的先进压水堆核电机组一回路模型。论文的主要研究内容和成果如下:(1)基于模块化建模方法理论将先进压水堆核电机组一回路系统进行划分,然后分模块进行堆芯及冷却剂系统,冷却剂主泵流量计算模型的建模研究。(2)中子反应堆是典型的多输入、单输出的非线性模型,而中子反应性系数受多种因素影响,且因素之间相互耦合,难以采用集总参数方法进行建模。本论文提出采用BP神经网络法来建立燃料温度系数和冷却剂温度系数模型,并进行仿真分析。与实际数据的对比结果表明,基于BP神经网络的中子反应性系数模型能够精确地反映两种温度系数的实时变化。(3)建立了反应堆及冷却剂系统模型,并仿真分析了在冷却剂温度发生小干扰扰动下,反应堆动态响应特性。结果表明,反应堆由于自身的温度负反馈效应,在外部小扰动下能够维持自身稳定性。(4)针对目前冷却剂主泵流量计算模型主要针对二代及二代半机组,建立了适用于第三代核电机组的冷却剂主泵流量计算模型,并仿真分析了电网波动下主泵的动态响应特性,结果表明,相比于电压波动,频率波动对核电厂造成的影响更大。基于搭建的子模块模型建立了先进压水堆核电站一回路整体模型,仿真分析其稳态运行特性,对比稳态运行结果与实际设计参数误差,验证模型的有效性和适应性。最后,仿真分析了在电网频率发生阶跃扰动时,核电厂一回路输出的响应特性。