Моделирование динамических процессов энергоблоков АЭС в режиме реального времени

• Автор: Левченко, Валерий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1 ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МОДЕЛЕЙ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, СИСТЕМ И ОБОРУДОВАНИЯ ЭНЕРГОБЛОКА АЭС.

1.1 Общие требования к динамическим моделям

1.2 Комплекс моделей энергоблока с ЯЭУ.

1.3 Особенности математических моделей теплового оборудования энергоблока

2 МОДЕЛИ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ОБОРУДОВАНИЯ.

2.1 Нейтроннофизическая модель активной зоны реакторной установки.

2.2 Моделирование двухфазных систем

2.3 Модель для расчета однофазных трубопроводных сетей.

2.4 Модель турбины.

2.5 Динамическая модель конденсатора.
2.6 Моделирование аварий с течью в контейнмент АЭС.
2.7 Модель эжектора
2.8 Моделирование динамики синхронных машин
2.9 Моделирование энергетической системы.
3 ПРОГРАММНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ЭНЕРГОБЛОКОВ
3.1 Интегрированной среды разработки моделей.
3.2 Описание программной архитектуры среды разработки моделей
3.3 Программные инструменты для создания моделей технологических систем энергоблока.
3.4 Исходные данные, требования к полноте и достаточности данных.
4. ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛЕЙ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, СИСТЕМ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОПИСАНИЯ ПОВЕДЕНИЯ ЭНЕРГОБЛОКОВ РАЗНЫХ ТИПОВ
4.1 Моделирование активной зоны реактора типа
4.2 Моделирование динамики технологических систем
4.3 Особенности моделирования энергоблоков различных типов. Энергоблоки АЭС.
4.4 Другие применения динамических моделей
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Разработка моделей технологических систем при помощи программных инструментов выполняется методом “визуального программирования”, когда разработчик с помощью манипулятора мышь размещает на рабочем поле графические изображения базовых элементов схемы, связывает их между собой и задает их внутренние параметры, при этом все необходимые связи между моделями отдельных объектов устанавливаются автоматически. В ходе тестирования разработчик может контролировать все параметры работы схемы. При помощи программных инструментов можно создавать динамические модели для следующих технологических типов систем реального энергоблока: теплогидравлические системы; электроэнергетические системы; системы КИПиА; человеко-машинный интерфейс. В главе 4 описаны примеры практического применения динамических моделей реального времени при проектировании имитатора энергоблока с РУ и пример анализа режима нормальной и аварийной ситуаций в системе смазки и уплотнения турбогенератора энергоблока БН-0. Оценка критического состояния реактора РУЯ- была выполнена по следующим расчетным программам: нейтронно-физическая . У1М8+С1ТАТЮЫ (диффузионная программа) и КЕЫО-Уа (Монте-Карло). Расхождения в К->фф, рассчитанных нейтронно-физической моделью не превышают 2% по сравнению со значениями, рассчитанных по коду КЕЬЮ-Уа. Полученные незначительные различия объясняются 2-х групповым диффузионным приближением, использованным для решения уравнения переноса нейтронов в нейтронно-физической модели. В качестве примера приведена модель вспомогательной технологической системы турбогенератора 4 петли 4ТГ установки БН0. В состав моделируемой системы входят система смазки турбины и система маслоснабжения уплотнений вала генератора Обычно моделированию динамики вспомогательных систем энергоблока незаслуженно уделяется существенно меньшее внимание по отношению к основным. Однако отказ или авария во вспомогательной системе (что и случается чаще всего) приводит к частичному или полному останову энергоблока. Дано краткое описание построенных комплексных моделей для нескольких энергоблоков АЭС и для проектируемых установок []. Приведены примеры использования комплексных моделей в построенных аналитических тренажерах. ЯЭУ. Практическая значимость. Разработанный автором и с участием автора комплекс математических моделей реального времени использован на нескольких поколениях тренажеров. К первому поколению тренажеров (- гг. Обнинского ИАТЭ (ВВЭР-), Кольской, Ровенской (ВВЭР-0) и Калининской, Южноукраинской АЭС (ВВЭР-). Для Южноукраинской АЭС тренажер модернизирован в году. В тренажерах второго поколения (-гг. ВВЭР-0 в рамках проекта программы TACIS для АЭС Армении, Болгарии, Словакии, Украины, Чехии и России, а также тренажер для АЭС БН-0 (Белоярская АЭС). С использованием современной версии комплекса динамических моделей в году завершены работы по созданию тренажеров для Кольской АЭС (ВВЭР-0). Ведутся работы по созданию имитатора проектируемой реакторной установки будущего Европейского энергетического реактора (EPR) и тренажера реактора БН-0 Белоярской АЭС. Апробация работы. Ниже перечислены Международные, Всероссийские и Отраслевые конференции и семинары, на которых представлялись материалы диссертационной работы. Всесоюзный семинар по проблемам физики реакторов. М.: г. Westinghouse Europian Simulator and Training Forum, Nykoping, Sweden, October -,. Meeting "Training simulator for safe operation in nuclear power plants, Hungary, September . Вторая международная конференция Научно-технические проблемы безопасности АЭС и проблемы подготовки специалистов для нужд ядерной энергетики. Обнинск, г. Отраслевой конференции Минатома “Теплогидравлические коды для энергетических реакторов (разработка и верификация)”, Обнинск, г. VII Международная конференция Безопасность АЭС и подготовка кадров, Обнинск, г. Отраслевой научно - технический семинар «Моделирование теплогидравлических процессов в активных зонах реакторов различного назначения» ПТРЦ ФЭИ, Обнинск, г. Отраслевая научно-техническая конференция, Десногорск, г. Отраслевой научный семинар Минатома “Разработка многомерных теплогидравлических кодов”, Обнинск, - мая г. ГНЦ ФЭИ Обнинск. Основное содержание диссертации изложено в печатных работах [3,4,6-9,,,,,-,,,].