NUSTER-100电功率串级控制方法研究

来源：核动力工程杂志2023年第4期北京时间：

作者：蒲松茂, 黄嘉俊, 孙培伟, 魏新宇

单位：西安交通大学核科学与技术学院，西安，710049；

摘要：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。

关键词：热管冷却反应堆, 串级控制, 传递函数, 动态模型, 增益调度

基金资助：国家重点研发计划（2019YFB1901100）