多模块高温气冷堆热功率的分层动态矩阵控制

摘要

多模块高温气冷堆(MHTGR)核电站是具有固有安全性和多用途特点的先进核电站,采用多个核蒸汽供应系统(NSSS)驱动常规岛负载装置,实现并网发电、电网调频和吸纳可再生能源.随着核蒸汽供应系统数量的增加,特别是当核电站运行在负荷跟踪模式时,操作员很难手动将核岛热功率指令分配给多个核蒸汽供应统.提出了热功率的上、下两层动态矩阵控制(DMC)方法.上层以跟踪核岛热功率为目标,为每个核蒸汽供应系统分配热功率指令;下层通过调节核功率,跟踪上层的热功率指令.采用截断奇异值分解(TSVD)方法,减少了海森(Hessian)矩阵的条件数,提高了系统的鲁棒性.利用该方法,实现了六模块高温气冷堆核电站的热功率优化.数值仿真结果验证了控制设计的有效性.多模块高温气冷堆热功率控制方法对于降低操作员工作强度、提高负荷跟踪能力具有重要价值.