魏新宇 作品数:15 被引量:10 H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>>
热电联产压水堆核电机组解耦控制 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:3 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 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 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 基于简化模型马尔可夫法的核电厂仪控系统可靠性评估方法 被引量:1 2023年 核电厂数字化仪控系统作为核电厂“中枢神经”,其可靠性决定了核电厂是否能安全稳定运行。在使用马尔可夫法针对核电厂数字化仪控系统进行可靠性建模分析时,往往由于系统过于复杂、状态交互关系较多,出现组合爆炸的情况,使得模型难以构建。本文提出了一种应用于复杂系统的马尔可夫模型简化方法,通过对马尔可夫模型中的状态进行检测,筛选出具有相同转移率的状态后组成简化状态组,将简化状态组中的成员进行合并简化。进一步地,通过选取1oo2(1 out of 2)架构作为实施案例,对提出的简化方法进行验证,利用本研究提出的简化方法,将原有的1oo2架构8阶模型简化到6阶,有效降低了马尔可夫模型状态数量,提升建模及计算分析效率,一定程度上解决了组合爆炸问题。本研究提出的马尔可夫简化方法可应用于复杂系统建模分析,为核电厂数字化仪控系统可靠性评价提供参考。 张庆 魏新宇关键词:马尔可夫 简化模型 可靠性评估 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