核反应堆功率的H∞-LQR负荷跟踪控制研究
2021-02-19徐逸凡王俊杰
中国新技术新产品 2021年23期
徐逸凡 王俊杰
(海南核电有限公司,海南 昌江 572732)
0 引言
在电网的实际应用中,核电机组的重要性逐渐凸显,技术人员应根据具体的电网负荷来调整这一类机组的应用方式,由于核反应堆属于较为复杂的非线性体系,因此在正式使用时,如果内部功率出现大范围变动,就会给其负荷跟踪控制带去更大的挑战,为了解决核反应堆内部功率的负荷跟踪控制,需要借助数据模型来开展适宜的追踪控制设计。
1 核反应堆的应用优势与不足
1.1 核反应堆的应用优势
当前应用的核反应堆具有能量集中性强、储存运输功能佳以及环境污染较轻等优势。具体来说,在核反应堆的裂变过程中,1 kg 铀提供的能量约为2 300 t 无烟煤提供的能量,在能量高度集中的情况下,其产生的燃料费用较低且带来的综合效益较好。同时,对核反应堆的使用来说,由于火力发电厂每年消耗的煤炭较多,因此利用核反应堆发电后,无须储存与运输煤炭。此外,从原子发电的原理上来看,由于其在发电过程中不会释放NOX、SO2以及CO等固体颗粒或有毒气体,因此对环境的危害程度较小。
1.2 核反应堆的不足
如果想保障核反应堆的应用安全,降低其发生核事故的概率,那么技术人员在正式运行核反应堆时,需要合理控制核反应堆中核燃料的易裂变核素的富集度。例如原子弹内部核材料总量的90%为易裂变核素铀-235,而核反应堆中的易裂变核素铀-235 仅占其总铀装量的2%~4%。在当前的核反应堆内设有较易吸收中子材料制成的控制棒。……
登录APP查看全文
