核電應急柴油發(fā)電機組的瞬態(tài)仿真研究.pdf

1、作為1E級備用電源，應急柴油發(fā)電機組對核電站的安全穩(wěn)定運行至關重要。根據(jù)IEEE387-1995標準，核電廠在遇到突發(fā)事件時，應急發(fā)電機組應具備在短時間內(nèi)起動，并達到加載反應堆停堆所需的全部負載的能力，同時要保證發(fā)電機終端電壓和頻率的穩(wěn)定，這就要求柴油機在加載過程中具備良好的動態(tài)響應特性。
　　首先以GT-power軟件為仿真平臺，建立了18PA6B柴油機的仿真模型，并通過不同穩(wěn)態(tài)工況下的柴油機試驗數(shù)據(jù)對所建立的柴油機仿真模型進行

2、了校準；采用MATLAB/Simulink軟件建立了柴油機的調(diào)速系統(tǒng)模型，并用數(shù)學模型代替發(fā)電機組在實際運行中的負載變化，對柴油機進行了某分步帶載程序的耦合計算，通過與MAN公司相同加載程序下的仿真數(shù)據(jù)對比，表明所建立的柴油機模型在瞬態(tài)仿真中具有良好的準確性；
　　其次，采用Simulink軟件建立了同步發(fā)電機和勵磁系統(tǒng)的仿真模型，并與GT-power軟件耦合，建立了整個柴油發(fā)電機組的聯(lián)合仿真模型；在此基礎上，進行了突加、突卸50

3、％負載的仿真計算，通過與相應的試驗數(shù)據(jù)進行對比，表明所建立的應急柴油發(fā)電機組聯(lián)合仿真模型具備良好的準確性。根據(jù)某核電站母線失電的負荷特性提出了核電應急柴油發(fā)電機組的負載加載方案。在分批次投入負載時，預測了柴油機在加載過程中的轉(zhuǎn)速、齒條位置、示功圖、缸內(nèi)溫度以及同步發(fā)電機的電壓、頻率、有功功率、無功功率等參數(shù)的變化。結(jié)果表明所建立的聯(lián)合仿真模型具有一定的準確性及良好的動態(tài)響應特性，在快速加載過程中運行可靠，具備在短時間內(nèi)加載到所需全部負荷

4、的能力，能夠?qū)φ麄€機組的機械、電氣性能進行全面系統(tǒng)的分析。
　　最后，針對柴油機調(diào)速系統(tǒng)存在的非線性和時變性，建立了應急柴油發(fā)電機組BP神經(jīng)網(wǎng)絡PID的調(diào)速系統(tǒng)模型，并將此調(diào)速模型分別應用到柴油機仿真模型和柴油發(fā)電機組聯(lián)合仿真模型上進行相應帶載程序的仿真計算。在進行柴油機突加、突減負載的過程中，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡的自學能力及自適應能力對PID的控制參數(shù)進行在線調(diào)整，從而得到了PID參數(shù)的實時最優(yōu)解。將仿真計算的結(jié)果與相應傳統(tǒng)增量式P