基于RELAP5的核动力装置故障仿真平台研究

摘要

为了减轻操作员在异常运行状态下工作负担，提高机组的安全性。拥有核电的国家对核电站故障诊断系统开展了广泛地研究，并取得了一定的成果，但由于核电站设备种类多、系统复杂，并且核安全评审要求高，使得故障诊断系统一直不能广泛有效地应用在核电站中。
　　 对此本论文对故障诊断系统研发过程中所遇到问题进行了概述，指出故障仿真在故障诊断系统开发中的重要性。
　　 通过仿真技术可为故障诊断研究前期的故障现象分析和故障要素的提取，为后期的故障诊断方法的验证和诊断系统测试提供数据支持。目前的故障仿真大多基于仿真机，但由于仿真机造价昂贵、开发时间长、维护费用高。为开展故障诊断系统的研究带来了很大的困难。针对此问题，本文选用核安全分析中的最佳估算程序-REIAP5作为故障数据源，虚拟仪器LabVIEW作为数据发生器，构建故障仿真平台。通过数据平台将RELAP5产生的静态数据转化为动态数据，并在其中加入数据处理(噪声添加)和通讯。
　　 作为范例，论文对降功率瞬态、失水事故和蒸汽发生器U形管破裂事故进行了仿真和分析，证明利用RELAP5所构建的相关系统模型正确，数据趋势合理。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景

1.1.1存在问题

1.1.2故障仿真的重要性

1.2研究现状

1.3课题主要工作与论文各部分内容

第2章平台总体研究方案

2.1故障事件分析

2.1.1故障概述

2.1.2故障分类与分析

2.2平台总体设计思路

2.2.1目标和范围

2.2.2平台构架

2.3本章小结

第3章计算模型的分析与完善

3.1 RELAP5程序介绍

3.1.1程序结构

3.1.2基本方程

3.1.3部件模型

3.2系统节点分析

3.2.1反应堆压力容器

3.2.2热管段、冷管段与蒸汽发生一次侧区域

3.2.3稳压器及相关系统

3.2.4蒸汽发生器二次侧区域

3.2.5主蒸汽系统

3.2.6主给水系统

3.3控制系统分析

3.3.1稳压器压力控制分析

3.3.2稳压器水位控制分析

3.3.3蒸汽发生器水位控制分析

3.4功率控制系统设计

3.5 N-16迁移模型建立

3.5.1蒸汽发生器泄漏监测介绍

3.5.2模型分析与建立

3.6本章小结

第4章故障仿真与分析

4.1稳态计算

4.1.1稳态调试

4.1.2测点布置与参量初始值

4.2事件仿真与分析

4.2.1降功率瞬态仿真与分析

4.2.2 LOCA事故仿真与分析

4.2.3 SGTR事故仿真与分析

4.3本章小结

第5章平台的实现与测试

5.1平台设计

5.1.1数据格式转换程序

5.1.2数据加载程序

5.1.3数据处理程序

5.1.4通讯程序

5.2平台测试

5.2.1噪声添加测试

5.2.2通讯模块测试

5.3本章小结

结论

参考文献

致谢