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核能作为一种绿色环保、清洁高效的能源,对优化我国能源结构和促进能源可持续发展具有十分重要的战略意义,安全性在核电发展中至关重要。核电二回路汽水系统在核电总体中占据很大比重,其通过蒸汽发生器与一回路紧密相连,因此二回路的运行同样决定核电站的安全。在核电站运行过程中,采用在线监测和预警技术可以有效提高核电运行的安全性。随着计算机技术和通信技术的不断发展,仿真技术将更多的参与核电站实际系统的控制和在线分析以提高核电站的安全运行系数。因此,对核电站二回路汽水系统进行动态在线模型的仿真研究,对提高核电机组的安全性有着很高的理论和工程价值。 本文在分析国内外仿真支撑系统和在线模型的基础上,结合压水堆核电站二回路汽水系统特点,采用图形化建模的设计思想和模块化建模方法开发核电站二回路汽水系统的数学建模软件。本文采用模块化建模思想,以设备为基础进行模块划分,并采用ActiveX控件技术建立二回路系统设备控件模块库。在此基础上,本文采用VisioAutomation技术对流体网络拓扑结构进行分析,建立汽水系统的流体网络模块,解决核电站汽水系统中压力和管路流量的求解问题。本文以KNS(核电站运行数据监测系统)可获得的测点数据为基础,通过分析在线已知参数和待求参数的关系,在已建立的数学模型基础上,对算式和程序进行重新编排,设计汽水系统设备的在线数学模型及相应软件模块,实现汽水系统在线模型仿真。 本文在已编制的建模软件中对核电站二回路系统中部分系统进行了阶跃扰动试验和运行时间的试验。阶跃扰动试验结果表明,模型设计正确,动态趋势合理,验证了模型的正确性和可靠性。运行时间试验结果表明,在多核计算机中进行机组的动态在线超实时仿真运行具有很高的可行性,为以后的在线超实时仿真运行研究提供了一条可行的解决方案。