新型气冷微堆系统建模与控制系统设计

来源：核动力工程杂志2025年第5期北京时间：

作者：李颖, 姜明月, 吴长浩, 廖圣勇, 赵晨凯, 范遂

单位：1.中国核电工程有限公司，北京，100840；2.西安交通大学核科学与技术学院，西安，710049；

摘要：新型气冷微堆具有独特的堆芯结构和热力传导方式，其系统特性和控制手段也与传统压水堆存在较大差异。为了更好地掌握4 MW新型气冷微堆系统动态特性，并设计一套负荷跟踪控制系统，本文通过理论推导建立了新型气冷微堆的机理模型，并对所建立的机理模型进行稳态和瞬态验证，稳态误差小于1%，瞬态测试结果符合机理，证明所建立的机理模型能反映新型气冷微堆的动态特性。在此基础上，建立动态控制模型对其动态特性进行分析。在100%满功率水平下，通过引入负荷水平阶跃下降10%的测试工况，对所建立的控制方案进行仿真验证。测试结果表明，所设计的控制系统能跟踪负荷设定值的变化，保证堆芯出口温度以及中间换热器二次侧出口空气温度恒定。本文所研究的新型气冷微堆模型和控制系统设计可为新型气冷微堆技术发展提供技术支撑。

关键词：气冷微堆, 动态特性, 控制系统