陳海山

摘 要：給水泵轉速控制系統(tǒng)作為核電給水系統(tǒng)的一部分，其正常運行對整個核電廠的安全運行有著極其重要的意義，優(yōu)秀的核電站冷卻給水泵轉速控制器對系統(tǒng)的正常運行和可靠工作具有重要的意義。在對核電給水冷卻系統(tǒng)進行模型簡化的基礎上，建立了系統(tǒng)動態(tài)原理模型，同時針對系統(tǒng)特點設計了給水泵的PI控制器，并進行了仿真分析，驗證了設計控制器的有效性。

關鍵詞：給水泵 轉速控制 核電給水系統(tǒng)

中圖分類號：TK223 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）10（c）-0047-02

給水泵轉速控制系統(tǒng)作為核電給水系統(tǒng)的一部分，其正常運行對整個核電廠的安全運行有著極其重要的意義。給水泵轉速控制系統(tǒng)與蒸發(fā)器液位控制系統(tǒng)以及壓力控制系統(tǒng)相互合作，組成核電站二回路的主給水系統(tǒng)，其主要任務就是維持給水母管壓力的恒定。變頻調速技術是給水系統(tǒng)控制方法中目前應用最普遍、發(fā)展前景最好的技術。國內很多學者致力于研究恒壓變流量給水泵在給水泵站方面的應用，并取得了一定的成效。目前一般只是討論幾種調速方式如，電機調速、液力偶合器調速、小汽輪機調速等的優(yōu)缺點，并沒有真正研究給水泵新型控制方式在核電站上的應用。隨著核電系統(tǒng)的進一步建設，優(yōu)秀的核電站冷卻給水泵轉速控制器有著良好的現(xiàn)實意義和應用前景。

1 系統(tǒng)模型構建

核電給水冷卻系統(tǒng)模型簡化框圖如圖1所示。

對給水系統(tǒng)建模過程中進行如下假設。

（1）忽略泵的進出口管徑變化和高度差。

（2）假設泵內的液體為粘性可以忽略且不可壓縮的理想流體。

（3）假設給水泵的前置泵、給水泵和給水閥在同一水平線上。

2 給水泵動態(tài)特性仿真

3 給水泵控制器設計

按照保證給水回路壓差的穩(wěn)定，設控制給水回路的壓差在（0.4～1.5）±0.1MPa。給水壓差回路采用PI控制器，其中KP=100，KI=17。圖3（a）、（b）為在給定給水差壓為1.5 MPa時，給水壓差、給水流量的響應曲線。

分別在500 s和1 200 s時加入差壓擾動，模擬冷卻負荷變化的情況，給水差壓、給水流量曲線如圖3（a）、（b）所示，500 s時壓差增大，冷卻增負荷；1 200 s時壓差減小，冷卻減負荷。根據(jù)實驗結果可以看出，在給定冷卻負荷的情況下，所設計的PI控制器可以很好地實現(xiàn)給定跟隨。

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