魏新宇
- 作品数：17 被引量：18H指数：3
- 供职机构：西安交通大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：核科学技术电气工程文化科学建筑科学更多>>
- 基于NSGA-Ⅱ的蒸汽发生器液位控制系统离线参数优化
- 2025年
- 蒸汽发生器是核电厂的重要设备,目前蒸汽发生器液位主要采用固定比例-积分-微分(PID)的控制方式,因此需要对PID参数进行整定。传统的参数整定方法需要结合精确的数学模型,当无法获得准确模型信息时,整定效果较差。因此本文提出一种蒸汽发生器液位控制系统PID参数整定方法,该方法通过提取历史数据进行离线整定。首先利用反向传播(BP)神经网络结合历史数据对蒸汽发生器液位控制系统进行模型辨识,之后在建立的BP神经网络模型上对PID参数进行离线寻优。参数整定方法采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),以控制系统动态性能指标为目标函数,调整PID参数,从而提高控制效果。将所提出的算法通过在MATLAB/Simulink中进行仿真验证,结果表明,经过离线参数优化后的蒸汽发生器液位控制系统在不同的工况中的超调量、调节时间上均优于原液位控制系统,具有更好的控制效果。
- 孙哲俊魏新宇张楠李鸣谦张瑞萍王于龙孙培伟
- 关键词：蒸汽发生器系统辨识PID参数整定
- 热电联产压水堆核电机组解耦控制被引量：1
- 2023年
- 为了在运核电站进行热电联产改造时,保证原有系统和供热系统之间的协调稳定控制,本文针对某压水堆核电机组热电联产改造后的解耦控制进行研究。采用主蒸汽抽汽的方案搭建对象模型,通过辨识方法得到各子系统传递函数。利用相对增益矩阵方法进行各子系统间的耦合性分析,采用单位阵解耦法设计解耦器,并基于Matlab/Simulink仿真平台进行验证。结果表明:设计的解耦控制器对热电联产改造后的系统可以取得较好的解耦效果,实现了一回路系统、二回路系统和供热系统的协调稳定控制。本文对其他类型核电机组热电联产后协调稳定控制系统的设计具有参考价值。
- 张茹孙培伟魏新宇
- 关键词：压水堆核电机组热电联产解耦控制相对增益矩阵耦合性分析解耦控制器
- 汽轮机蒸汽旁路排放系统的动态特性分析被引量：6
- 2021年
- 从流体的基本守恒方程出发,使用临界流模型计算各出口蒸汽流量推导和建立了蒸汽旁路排放系统的动态模型。为了获得汽轮机蒸汽旁路排放系统的动态特性,在MATLAB&Simulink仿真平台上使用机理法建立了瞬态模型,通过引入多种边界条件扰动确定了蒸汽旁路排放系统的动态特性;分析了其中的蒸汽流量与排凝汽器阀扰动的瞬态响应,瞬态仿真结果符合物理规律,这些结果对后续的汽轮机蒸汽旁路排放控制系统的设计具有重要意义。
- 张贤山孙培伟魏新宇
- 关键词：压水堆
- NUSTER-100电功率串级控制方法研究被引量：1
- 2023年
- 热管冷却反应堆(简称热管堆)采用固态堆设计理念,通过热管非能动方式导出堆芯热量,具有结构简单紧凑、安全性高、噪音低、工作时间长的优势。本文以100 kW静默式热管堆(NUSTER-100)为研究对象,基于MATLAB/Simulink平台搭建了非线性动态模型,根据微扰理论获得了传递函数模型。基于动态特性分析,提出电功率串级控制方法,其中内环为核功率调节,外环为电功率控制。以反应性与核功率、核功率与电功率之间的传递函数为基础,设计了电功率串级控制系统,并采用增益调度解决其非线性问题。采用典型工况进行控制性能仿真验证,仿真结果表明,所设计的串级控制系统满足控制性能要求,可以实现反应堆的安全可靠运行。
- 蒲松茂黄嘉俊孙培伟魏新宇
- 关键词：串级控制传递函数动态模型增益调度
- 基于三维变分算法的蒸汽发生器模型同化方法研究
- 2023年
- 蒸汽发生器在实际运行过程中系统参数会发生改变。为保证蒸汽发生器模型能够真实反映蒸汽发生器的实际状态,以蒸汽发生器水位、蒸汽压力、一次侧冷却剂出口温度以及循环流量等观测变量,进行基于三维变分算法的蒸汽发生器模型同化多种蒸汽发生器观测数据的方法研究。对蒸汽发生器仿真模型进行不确定性分析以确定参数调整范围,基于SOBOL算法的敏感性分析结果选择待优化参数组合,拟合关键参数与观测变量之间的函数关系式作为观测数据与模型的耦合方式,最后利用优化算法求解获得了最优参数组合,实现了蒸汽发生器模型的数据同化。通过模型计算值与观测数据对比,结果表明该方法可使蒸汽发生器的仿真精度明显提高,证明了本文方法的正确性。
- 张琪杨淑涵孙培伟魏新宇邱磊磊
- 关键词：数据同化
- 气冷微堆动态特性分析与稳态运行方案设计
- 2024年
- 气冷微堆是一个高度集成的系统,所涉及的设备是高度耦合和相互约束的。文章通过理论推导,建立了5 MW气冷微堆的动态仿真模型,并分析了系统的动态特性,在此基础上提出了气冷微堆稳态运行方案设计方法。模型稳态计算结果与设计值的相对误差小于1%,瞬态计算结果与实验结果趋势一致,流量最大误差小于0.53 kg/s,压力最大误差小于0.027 MPa。稳态运行方案为:在50%FP~100%FP(FP为满负荷)负荷水平,随负荷的减小,反应堆出口氦气温度和转子转速保持不变;在0%FP~50%FP负荷水平,随负荷的减小,反应堆出口氦气温度和转速线性减小;在0%FP~100%FP负荷水平,预冷器和间冷器出口氦气温度不变。所提出的稳态运行方案保证了气冷微堆在大范围变工况时安全、稳定和高效地运行。
- 邱磊磊范遂魏新宇廖圣勇孙培伟
- 关键词：动态特性
- 钠冷快堆多模块蒸汽发生器大泄漏钠水反应事故保护系统关键参数敏感性分析被引量：1
- 2023年
- 钠冷快堆采用钠-钠-水三回路设计,当发生传热管破裂后,引起的大泄漏钠水反应事故将威胁二回路的完整性和安全性,设置的保护系统要能够有效保证二回路的完整性。本文以钠冷快堆二回路和多模块蒸汽发生器保护系统为研究对象,建立了大泄漏钠水反应模型,利用钠水反应实验结果对模型进行了验证。模拟了3根传热管发生双端断裂(3-Double-Ended Guillotine,3-DEG)的大泄漏钠水反应过程,分析了二回路的完整性和保护系统的响应。选取保护系统5种关键参数进行敏感性分析,计算其对二回路最高压力和保护系统的影响,结果表明:较小的液相爆破片爆破压力和爆破片爆破延迟时间、较短的泄放管长度以及液相爆破片放置在下腔室,将更有利于保护系统响应和二回路的完整性。
- 白希孙培伟罗罡曹桦松魏新宇
- 关键词：钠冷快堆保护系统
- 基于PCA-SVM的小型自然循环铅冷快堆传感器故障诊断方法研究
- 2024年
- 离岸式小型自然循环铅冷快堆运行在恶劣环境下,且通常少人值守,在这种情况下,传感器故障可能对系统的安全性产生严重影响。为及时检测和诊断传感器故障,提出了一种结合主成分分析(PCA)和支持向量机(SVM)的方法。所提方法基于数据驱动,不需要系统的详细数学模型或特定状态的先验知识。采用PCA方法,能够有效降低数据维度。使用MATLAB/Simulink中构建的小型铅冷快堆动态模型,产生传感器数据,以训练和建立故障诊断模型,并进行了性能测试,验证了所提出的故障诊断方法的准确性和有效性。
- 马永健冯云孙培伟魏新宇
- 关键词：传感器故障故障诊断主成分分析支持向量机
- 核安全级DCS应用软件代码配置管理研究被引量：3
- 2022年
- 核电厂安全级DCS系统结构复杂,冗余度高。系统内部按照实现的功能不同,分为各种功能站点,例如控制站、传输站、安全显示站和网关站等。在设计开发过程中,各功能站的应用软件一般在一个工程文件中同步开发,功能站之间相互关联。提出的依托于核电厂数字化安全级仪控系统(NASPIC平台)的核安全级DCS应用软件代码的配置管理策略,可以较好地控制安全级DCS代码版本,满足设计开发和使用要求。
- 张子鹏魏新宇张晨昊李旺
- 关键词：应用软件代码配置管理
- 自然循环蒸汽发生器的水位动态特性分析被引量：3
- 2021年
- 准确地获得自然循环蒸汽发生器(SG)水位的动态特性,对于SG水位控制系统的设计具有重要的指导意义。本文基于流体质量守恒、能量守恒和动量守恒方程,建立了SG的十六阶非线性动态模型(N-M);基于微扰理论对N-M线性化得到了SG的传递函数模型(T-M);在MATLAB/Simulink仿真平台上对2种模型引入相同的扰动,仿真结果表明:两者瞬态结果一致,均能正确反映SG的水位动态特性。本文的研究有助于理解SG水位变化的机制,为SG的水位控制系统设计提供分析工具。
- 邱磊磊张贤山魏新宇孙培伟
- 关键词：非线性模型传递函数
