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魏新宇: 作品数：20 被引量：27H指数：3; 供职机构：西安交通大学能源与动力工程学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>; 相关领域：核科学技术电气工程文化科学建筑科学更多>>

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基于NSGA-Ⅱ的蒸汽发生器液位控制系统离线参数优化: 2025年; 蒸汽发生器是核电厂的重要设备,目前蒸汽发生器液位主要采用固定比例-积分-微分(PID)的控制方式,因此需要对PID参数进行整定。传统的参数整定方法需要结合精确的数学模型,当无法获得准确模型信息时,整定效果较差。因此本文提出一种蒸汽发生器液位控制系统PID参数整定方法,该方法通过提取历史数据进行离线整定。首先利用反向传播(BP)神经网络结合历史数据对蒸汽发生器液位控制系统进行模型辨识,之后在建立的BP神经网络模型上对PID参数进行离线寻优。参数整定方法采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),以控制系统动态性能指标为目标函数,调整PID参数,从而提高控制效果。将所提出的算法通过在MATLAB/Simulink中进行仿真验证,结果表明,经过离线参数优化后的蒸汽发生器液位控制系统在不同的工况中的超调量、调节时间上均优于原液位控制系统,具有更好的控制效果。; 孙哲俊魏新宇张楠李鸣谦张瑞萍王于龙孙培伟; 关键词：蒸汽发生器系统辨识 PID参数整定

热电联产压水堆核电机组解耦控制被引量：2: 2023年; 为了在运核电站进行热电联产改造时,保证原有系统和供热系统之间的协调稳定控制,本文针对某压水堆核电机组热电联产改造后的解耦控制进行研究。采用主蒸汽抽汽的方案搭建对象模型,通过辨识方法得到各子系统传递函数。利用相对增益矩阵方法进行各子系统间的耦合性分析,采用单位阵解耦法设计解耦器,并基于Matlab/Simulink仿真平台进行验证。结果表明:设计的解耦控制器对热电联产改造后的系统可以取得较好的解耦效果,实现了一回路系统、二回路系统和供热系统的协调稳定控制。本文对其他类型核电机组热电联产后协调稳定控制系统的设计具有参考价值。; 张茹孙培伟魏新宇; 关键词：压水堆核电机组热电联产解耦控制相对增益矩阵耦合性分析解耦控制器

汽轮机蒸汽旁路排放系统的动态特性分析被引量：8: 2021年; 从流体的基本守恒方程出发,使用临界流模型计算各出口蒸汽流量推导和建立了蒸汽旁路排放系统的动态模型。为了获得汽轮机蒸汽旁路排放系统的动态特性,在MATLAB&Simulink仿真平台上使用机理法建立了瞬态模型,通过引入多种边界条件扰动确定了蒸汽旁路排放系统的动态特性;分析了其中的蒸汽流量与排凝汽器阀扰动的瞬态响应,瞬态仿真结果符合物理规律,这些结果对后续的汽轮机蒸汽旁路排放控制系统的设计具有重要意义。; 张贤山孙培伟魏新宇; 关键词：压水堆

NUSTER-100电功率串级控制方法研究被引量：1: 2023年; 热管冷却反应堆(简称热管堆)采用固态堆设计理念,通过热管非能动方式导出堆芯热量,具有结构简单紧凑、安全性高、噪音低、工作时间长的优势。本文以100 kW静默式热管堆(NUSTER-100)为研究对象,基于MATLAB/Simulink平台搭建了非线性动态模型,根据微扰理论获得了传递函数模型。基于动态特性分析,提出电功率串级控制方法,其中内环为核功率调节,外环为电功率控制。以反应性与核功率、核功率与电功率之间的传递函数为基础,设计了电功率串级控制系统,并采用增益调度解决其非线性问题。采用典型工况进行控制性能仿真验证,仿真结果表明,所设计的串级控制系统满足控制性能要求,可以实现反应堆的安全可靠运行。; 蒲松茂黄嘉俊孙培伟魏新宇; 关键词：串级控制传递函数动态模型增益调度

基于三维变分算法的蒸汽发生器模型同化方法研究: 2023年; 蒸汽发生器在实际运行过程中系统参数会发生改变。为保证蒸汽发生器模型能够真实反映蒸汽发生器的实际状态,以蒸汽发生器水位、蒸汽压力、一次侧冷却剂出口温度以及循环流量等观测变量,进行基于三维变分算法的蒸汽发生器模型同化多种蒸汽发生器观测数据的方法研究。对蒸汽发生器仿真模型进行不确定性分析以确定参数调整范围,基于SOBOL算法的敏感性分析结果选择待优化参数组合,拟合关键参数与观测变量之间的函数关系式作为观测数据与模型的耦合方式,最后利用优化算法求解获得了最优参数组合,实现了蒸汽发生器模型的数据同化。通过模型计算值与观测数据对比,结果表明该方法可使蒸汽发生器的仿真精度明显提高,证明了本文方法的正确性。; 张琪杨淑涵孙培伟魏新宇邱磊磊; 关键词：数据同化

基于粒子群算法的压水堆控制系统设定值决策研究: 2025年; 随着数字控制技术的发展,核电机组中基于模拟量的传统仪控系统逐步被全数字化技术代替,采用更复杂高效的先进控制技术成为了可能。目前虽然已有采用先进控制算法提升压水堆电厂控制系统性能的研究,但大多只关注控制系统本身而未能充分考虑多个控制系统之间的耦合。为了从顶层协调多个控制系统提升整体控制性能,本文提出了基于粒子群优化的压水堆控制系统设定值决策方法,构建了设定值优化所需的决策目标函数及决策优化运行约束条件,建立的智能决策系统基于压水堆实际运行过程进行设定值离线优化,根据运行工况进行在线智能决策,为底层控制系统提供控制目标的方向和幅度。随后以压水堆核电厂运行中的典型过程为例进行了仿真实验,并与稳态运行时的传统设定值方案进行对比,结果显示:基于粒子群优化的设定值决策方法获得的冷却剂平均温度、稳压器液位、稳压器压力和蒸汽发生器液位的ITSE(Integral of Time multiplied by the Square Error)指标分别降低了58.9%、67.7%、99.9%和83.3%,峰值指标分别下降了62.4%、3.0%、100%和66.3%。表明本文所提出的智能决策方案可以有效减小系统的ITSE指标和峰值指标,提升了压水堆电厂控制系统的整体控制性能和安全裕量。; 张琦张贤山孙培伟魏新宇; 关键词：粒子群算法压水堆控制系统

气冷微堆动态特性分析与稳态运行方案设计被引量：1: 2024年; 气冷微堆是一个高度集成的系统,所涉及的设备是高度耦合和相互约束的。文章通过理论推导,建立了5 MW气冷微堆的动态仿真模型,并分析了系统的动态特性,在此基础上提出了气冷微堆稳态运行方案设计方法。模型稳态计算结果与设计值的相对误差小于1%,瞬态计算结果与实验结果趋势一致,流量最大误差小于0.53 kg/s,压力最大误差小于0.027 MPa。稳态运行方案为:在50%FP~100%FP(FP为满负荷)负荷水平,随负荷的减小,反应堆出口氦气温度和转子转速保持不变;在0%FP~50%FP负荷水平,随负荷的减小,反应堆出口氦气温度和转速线性减小;在0%FP~100%FP负荷水平,预冷器和间冷器出口氦气温度不变。所提出的稳态运行方案保证了气冷微堆在大范围变工况时安全、稳定和高效地运行。; 邱磊磊范遂魏新宇廖圣勇孙培伟; 关键词：动态特性

基于CART-LSTM算法的压水堆LOCA诊断方法: 2025年; 失水事故(LOCA)是压水堆的典型事故,事故可能诱发反应堆堆芯熔化,因此及时诊断LOCA非常重要。长短期记忆(LSTM)神经网络是一种改进的循环神经网络(RNN),能够更好地捕捉时序数据中的长期依赖关系,被广泛应用于与时序有关的故障诊断中。分类与回归树(CART)是一种常用的分类方法,具有分类速度快、准确率高、可读性强等特点。本文提出一种基于CART-LSTM的压水堆LOCA诊断方法,利用LOCA的数据集对诊断模型进行训练并优化参数,然后将训练好的模型用于LOCA诊断,从而实现对LOCA的早期快速诊断。结果表明,基于CART-LSTM的诊断方法能够准确判断LOCA的位置以及具体的破口尺寸。; 孙哲俊王于龙魏新宇孙培伟

钠冷快堆多模块蒸汽发生器大泄漏钠水反应事故保护系统关键参数敏感性分析被引量：2: 2023年; 钠冷快堆采用钠-钠-水三回路设计,当发生传热管破裂后,引起的大泄漏钠水反应事故将威胁二回路的完整性和安全性,设置的保护系统要能够有效保证二回路的完整性。本文以钠冷快堆二回路和多模块蒸汽发生器保护系统为研究对象,建立了大泄漏钠水反应模型,利用钠水反应实验结果对模型进行了验证。模拟了3根传热管发生双端断裂(3-Double-Ended Guillotine,3-DEG)的大泄漏钠水反应过程,分析了二回路的完整性和保护系统的响应。选取保护系统5种关键参数进行敏感性分析,计算其对二回路最高压力和保护系统的影响,结果表明:较小的液相爆破片爆破压力和爆破片爆破延迟时间、较短的泄放管长度以及液相爆破片放置在下腔室,将更有利于保护系统响应和二回路的完整性。; 白希孙培伟罗罡曹桦松魏新宇; 关键词：钠冷快堆保护系统

基于PCA-SVM的小型自然循环铅冷快堆传感器故障诊断方法研究被引量：2: 2024年; 离岸式小型自然循环铅冷快堆运行在恶劣环境下,且通常少人值守,在这种情况下,传感器故障可能对系统的安全性产生严重影响。为及时检测和诊断传感器故障,提出了一种结合主成分分析(PCA)和支持向量机(SVM)的方法。所提方法基于数据驱动,不需要系统的详细数学模型或特定状态的先验知识。采用PCA方法,能够有效降低数据维度。使用MATLAB/Simulink中构建的小型铅冷快堆动态模型,产生传感器数据,以训练和建立故障诊断模型,并进行了性能测试,验证了所提出的故障诊断方法的准确性和有效性。; 马永健冯云孙培伟魏新宇; 关键词：传感器故障故障诊断主成分分析支持向量机

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