【摘 要】
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为保证核动力装置安全稳定地运行,避免重大事故的发生,需要预先对其进行仿真分析。RELAP5是轻水堆冷却系统事故工况的瞬态行为最佳估算程序,涵盖了整个轻水堆系统的瞬态分析,被广泛应用于核动力装置仿真模拟。但RELAP5程序无法对复杂控制系统进行仿真分析,且人机交互界面和仿真数据存储方面不够完善。因此,本文设计了基于RELAP5和MATLAB程序的联合仿真系统,其数据交互采用SOCKET方式,利用My
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为保证核动力装置安全稳定地运行,避免重大事故的发生,需要预先对其进行仿真分析。RELAP5是轻水堆冷却系统事故工况的瞬态行为最佳估算程序,涵盖了整个轻水堆系统的瞬态分析,被广泛应用于核动力装置仿真模拟。但RELAP5程序无法对复杂控制系统进行仿真分析,且人机交互界面和仿真数据存储方面不够完善。因此,本文设计了基于RELAP5和MATLAB程序的联合仿真系统,其数据交互采用SOCKET方式,利用My SQL数据库存储仿真数据,设计客户端界面提升人机交互属性,并利用设计好的联合仿真系统实现模糊控制算法,验证了联合仿真系统的实用性及可扩展性。本文首先分析了核动力装置一回路的结构,对一回路关键设备进行建模,以秦山核电站为参考对象,使用RELAP5程序对一回路模型进行搭建,并进行了稳态验证计算。然后设计了基于SOCKET的RELAP5与MATLAB程序的数据交互接口,采用UDP协议进行通信,分别在RELAP5端和MATLAB端对数据收发进行了处理。使用My SQL数据库对仿真结果进行存储,同时对部分字段添加索引增加查询速度。设计了基于Qt的仿真系统前端界面,包括用户登录、可视化修改输入、运行或终止程序、仿真结果分析等功能。为了实现远程访问数据库,设计了基于HTTP协议的WEB服务器,在浏览器中输入URL后便可远程访问仿真结果,并利用多线程技术优化WEB服务器。将RELAP5中的控制器在SIMULINK中实现,设计了SIMULINK与MATLAB中的Base Workspace实时交互方法,仿真结果验证了联合仿真系统的实用性。利用设计好的联合仿真系统基于模糊控制算法设计蒸汽发生器水位控制器,并在升负荷和降负荷工况验证控制效果,其仿真结果既体现了联合仿真系统的实用性,也体现了其可扩展性。
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