基于SPSA的蒸汽发生器液位MPC系统性能优化方法研究

来源：核动力工程杂志2022年第5期北京时间：

作者：耿鹏程, 史长青, 孔祥松, 刘航, 刘佳彬, 江绍波

单位：1.中广核工程有限公司核电安全监控技术与装备国家重点实验室，广东深圳，518172；2.厦门理工学院，福建厦门，361021；

摘要：核电厂蒸汽发生器（SG）液位变化过程具有强非线性且存在“虚假水位”现象，传统SG液位控制系统多采用固定参数比例-积分-微分（PID）控制器，但传统PID控制方法不具备自优化、自适应、自学习等能力，使得控制系统性能难以达到并保持最佳。为提高机组瞬态响应能力以及核电厂的稳定性、安全性和经济性，提出了一种基于并行摄动随机逼近（SPSA）算法的模型预测控制（MPC）方法。该方法采用MPC系统代替传统PID控制系统，并利用SPSA实现液位控制系统参数的整定优化，从而实现SG液位控制系统的性能优化。通过仿真试验验证了本方法能够有效提高SG液位控制参数的整定效率以及控制系统稳定性。

关键词：蒸汽发生器（SG）, 模型预测控制, 控制系统性能优化, 并行摄动随机逼近算法

基金资助：核电安全监控技术与装备国家重点实验室资助(K-A2020.412)；福建省自然科学基金面上项目(2021J01676，2018J01564)