压水堆二回路汽水流动模型建立方法及多工况模拟方法与流程

本申请涉及核电厂事故处理和安全监控领域，特别涉及一种压水堆二回路汽水流动模型建立方法及多工况模拟方法。

背景技术：

自1951年12月美国首次利用核能发电以来，世界核电至今已有60多年的发展历史，核电更是我国能源规划的重要组成部分。但是，核事故对环境和社会的危害却是巨大的。因此，对核电站的热工水力安全模拟分析是必不可少的。

目前，新型非能动核电厂中新设计理念和新型技术的应用等，均使得以往的分析和评价工具适用性降低，对相应的安全评审带来新的要求。随着核安全要求的提高和最佳估算计算程序的发展，核电厂的事故工况分析和常规岛的纵深防御设计等都需要考虑二回路系统(汽水分离再热器、除氧器、凝汽器、凝结水泵、主给水泵和抽汽管道等)的动态响应。快速建立完整的二回路汽水模型，实现事故工况下二回路系统关键热工水力学参数的瞬态高精度模拟，是未来核电厂事故分析、事故处置策略和常规岛的纵深防御设计的必然要求。其中，先进压水反应堆(如ap1000/cap1000型)核电厂作为新堆型核电厂，其在事故工况下的响应更需要进行高精度的评估，以帮助制定事故工况下的处置策略以及帮助进行关键参数的逻辑定值。

当前，国内外主要运用的热工水力分析程序主要是relap5和retran等商用软件，但上述软件都是专注与核岛方面的建模分析，对于常规岛而言需要重新对部件进行建模，需要大量的时间而且容易计算发散，难以实现对事故工况下核电厂动态响应的准确模拟。

因此，提供一种方便快捷且计算结果可靠准确的核电厂常规岛的汽水流动的模型建立方法以及多种事故工况的模拟方法具有重大的意义。

技术实现要素：

鉴于此，本申请提供一种压水堆二回路汽水流动模型建立方法及多工况模拟方法，该建模方法能够快速建立压水堆二回路的汽水流动模型，且该模型计算结果准确，能够适用于模拟压水堆二回路在多种不同工况下的汽水流动状态。

具体而言，包括以下的技术方案：

一方面，本申请实施例提供一种压水堆二回路汽水流动模型建立方法，所述方法包括：

为所述压水堆二回路包括的多个设备中的每个设备建立设备模型，所述多个设备包括高压缸、汽水分离再热器、低压缸、凝汽器、除氧器、高压给水加热器、低压给水加热器、凝结水泵、主给水泵及所述主给水泵的前置泵；

按照所述压水堆二回路包括的多个设备之间的关系，采用相应的管道元件在多个所述设备模型之间进行连接；

分别计算多个管道元件所需的管道参数，并将所述多个管道元件的参数分别设置为计算得到的管道参数。

可选的，所述为所述压水堆二回路包括的多个设备中的每个设备建立设备模型，包括：

通过将四级高压蒸汽透平元件串联来模拟所述高压缸，建立所述高压缸的设备模型；

采用两相流容器元件以及两个综合传热元件串联来模拟所述汽水分离再热器，建立所述汽水分离再热器的设备模型；

将三列串联的五级低压蒸汽透平元件并联来模拟所述低压缸，建立所述低压缸的设备模型；

采用管道元件模拟所述凝汽器的管侧，采用两相流容器元件模拟所述凝汽器的壳侧，所述凝汽器的管侧和壳侧之间采用综合传热元件来模拟所述凝汽器中的换热部件，建立所述凝汽器的设备模型；

采用两相流容器元件和给定放散系数的限流元件来模拟所述除氧器，建立所述除氧器的设备模型；

采用水侧流动阻力元件、汽侧流动阻力元件和综合传热元件模拟所述高压给水加热器，建立所述高压给水加热器的设备模型；

采用水侧流动阻力元件、汽侧流动阻力元件和综合传热元件模拟所述低压给水加热器，建立所述低压给水加热器的设备模型；

采用变速泵元件分别模拟所述凝结水泵、所述主给水泵和所述主给水泵的前置泵，建立所述凝结水泵、所述主给水泵和所述主给水泵的前置泵的设备模型。

可选的，所述多个设备还包括主汽阀和主调阀，其中，所述主汽阀和所述主调阀分别采用给定放散系数的限流元件模拟，所述主汽阀和所述主调阀设置于主蒸汽管道上。

第二方面，本申请实施例提供一种压水堆二回路汽水流动模型，所述模型包括多个设备的设备模型，所述多个设备包括高压缸、汽水分离再热器、低压缸、凝汽器、除氧器、高压给水加热器、低压给水加热器、凝结水泵、主给水泵和所述主给水泵的前置泵，所述多个设备模型之间按照所述压水堆二回路包括的多个设备之间的关系，采用相应的管道元件进行连接，所述管道元件的参数为分别计算得到。

第三方面，本申请实施例提供一种压水堆二回路汽水流动多工况模拟方法，所述方法采用压水堆二回路汽水流动模型实现，所述模型包括多个设备的设备模型，所述多个设备包括高压缸、汽水分离再热器、低压缸、凝汽器、除氧器、高压给水加热器、低压给水加热器、凝结水泵、主给水泵和所述主给水泵的前置泵，所述多个设备模型之间按照所述压水堆二回路包括的多个设备之间的关系，采用相应的管道元件进行连接，所述管道元件的参数为分别计算得到，

所述方法包括：

确定需要模拟的汽轮机功率；

获取所述需要模拟的汽轮机功率对应的模型出口参数和模型入口参数，所述模型出口参数包括蒸汽发生器入口给水压力，所述模型入口参数包括蒸汽发生器的出口蒸汽压力和出口蒸汽流量；

设定所述模型的出口参数和入口参数，模拟得到所述需要模拟的汽轮机功率下的二回路参数。

可选的，所述方法还包括：

设定所述模型的出口参数和入口参数随时间的变化曲线；

模拟得到所述压水堆二回路所包括的多个设备在各个时刻的瞬态参数。

可选的，所述方法还包括：

创建主给水泵动作脚本，在所述主给水泵动作脚本中设置所述主给水泵的运行时间参数或元件参数，所述主给水泵的运行时间参数或元件参数用于控制所述主给水泵的运行状态发生瞬时变化；

运行所述主给水泵动作脚本，模拟所述主给水泵的运行状态发生瞬态变化时所述压水堆二回路包括的多个设备的瞬态响应。

可选的，所述方法还包括：

在所述蒸汽发生器和所述高压给水加热器之间设置给定放散系数的限流元件，设置的所述给定放散系数的限流元件用于模拟主给水管道上的破口；

在所述给定放散系数的限流元件的出口处设置边界条件元件，所述边界条件元件用于模拟大气环境；

改变所述给定放散系数的限流元件和所述边界条件元件的参数，来模拟主给水管道在不同大气环境下发生不同尺寸破口事故时所述压水堆二回路的响应。

可选的，所述方法还包括：

创建凝结水泵动作脚本，在所述凝结水泵动作脚本中设置所述凝结水泵的运行时间参数或元件参数，所述凝结水泵的运行时间参数或元件参数用于控制所述凝结水泵的运行状态发生瞬时变化；

运行所述凝结水泵动作脚本，模拟所述凝结水泵的运行状态发生瞬态变化时所述压水堆二回路包括的多个设备的瞬态响应。

可选的，所述方法还包括：

在所述蒸汽发生器和所述高压缸之间设置给定放散系数的限流元件，设置的所述给定放散系数的限流元件用于模拟主蒸汽管道上的破口；

在所述给定放散系数的限流元件的出口处设置边界条件元件，所述边界条件元件用于模拟大气环境；

改变所述给定放散系数的限流元件和所述边界条件元件的参数，来模拟主蒸汽管道在不同大气环境下发生不同尺寸破口事故时所述压水堆二回路的响应。

本申请实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：

本申请实施例提供的压水堆二回路汽水流动模型建立方法包括：为压水堆二回路包括的多个设备中的每个设备建立设备模型，该多个设备至少包括高压缸、汽水分离再热器、低压缸、凝汽器、除氧器、高压给水加热器、低压给水加热器、凝结水泵和主给水泵及其前置泵，然后按照压水堆二回路各设备之间的连接关系，采用相应的管道元件在多个设备模型之间进行连接，得到初步的压水堆二回路模型。进一步的，计算用于连接多个设备模型的管道元件所需的管道参数，得到了压水堆二回路的整体模型。由于预先计算了用于连接多个设备模型的管道元件的管道参数，从而在模拟二回路系统在不同功率台阶下的具体工况时，可以仅更改模型的入口参数和出口参数，多个设备模型的模型参数可以自动基于模型的出入口参数和管道元件的管道参数进行适应性变化，而无需手动更改各个设备模型的模型参数，极大了降低了压水堆二回路模型的复杂度。同时，该模型计算结果准确，建模方法简便快捷，有利于帮助制定事故工况下的处置策略以及帮助进行关键参数的逻辑定值。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种压水堆二回路汽水流动模型建立方法的流程图。

图2为本申请实施例提供的一种压水堆二回路汽水流动模型的结构示意图。

图3为本申请实施例提供的另一种压水堆二回路汽水流动模型建立方法的流程图。

图4为本申请实施例提供的一种高压缸的设备模型示意图。

图5为本申请实施例提供的一种汽水分离再热器的设备模型示意图。

图6为本申请实施例提供的一种低压缸的设备模型示意图。

图7为本申请实施例提供的一种凝汽器的设备模型示意图。

图8为本申请实施例提供的一种除氧器的设备模型示意图。

图9为本申请实施例提供的第一种采用压水堆二回路汽水流动模型进行多工况模拟的流程图。

图10为本申请实施例提供的第二种采用压水堆二回路汽水流动模型进行多工况模拟的流程图。

图11为本申请实施例提供的第三种采用压水堆二回路汽水流动模型进行多工况模拟的流程图。

图12为本申请实施例提供的第四种采用压水堆二回路汽水流动模型进行多工况模拟的流程图。

图13为本申请实施例提供的第五种采用压水堆二回路汽水流动模型进行多工况模拟的流程图。

图14为本申请实施例提供的第六种采用压水堆二回路汽水流动模型进行多工况模拟的流程图。

图15为本申请实施例提供的一种模拟主给水管/或主蒸汽管发生破口事故的示意图。

图中的附图标记分别表示为：

0-蒸汽发生器，1-高压缸，2-汽水分离再热器，3-低压缸，4-凝汽器，5-凝结水泵，6-低压给水加热器，7-除氧器，8-主给水泵，9-高压给水加热器，10-主汽阀，11-主调阀，

200-管道元件，201-高压蒸汽透平元件，202-两相流容器元件，203-综合传热元件，204-低压蒸汽透平元件，205-给定放散系数的限流元件，206-边界条件元件。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在对本申请实施方式作进一步地详细描述之前，本申请实施例中所涉及的方位名词，仅仅用来清楚地描述本申请实施例的基本结构，并不具有限定本申请保护范围的意义。

除非另有定义，本申请实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。

为使本申请的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

第一方面，本申请实施例提供一种压水堆二回路汽水流动模型建立方法。

需要说明的是，flownex(管网设计软件)是一个集成了计算流体动力学(computationalfluiddynamics，简写为cfd)程序的管网系统设计软件，主要用于帮助工程师设计、模拟和优化复杂热流系统。flownex软件内部集成大量标准库，能够减小系统仿真计算量。本申请基于flownex软件的热力系统模型来建立压水堆二回路汽水流动模型。所建立的压水堆二回路汽水流动模型例如可以用于对ap1000/cap1000等新堆型核电厂的稳态工况以及事故模拟。

参考图1，本申请实施例提供的压水堆二回路汽水流动模型建立方法包括：

步骤101，为压水堆二回路包括的多个设备中的每个设备建立设备模型。参考图2，该多个设备包括高压缸1、汽水分离再热器(moistureseparatorandreheater，简写为msr)2、低压缸3、凝汽器4、除氧器7、高压给水加热器9、低压给水加热器6、凝结水泵5、主给水泵8及主给水泵的前置泵(图中未示出)。

步骤102，按照压水堆二回路包括的多个设备之间的关系，采用相应的管道元件在多个设备模型之间进行连接。

具体的，继续参考图2，压水堆二回路包括的多个设备之间的关系可以包括：高压缸1中部分蒸汽被抽汽管道抽取并送至高压给水加热器9加热给水以及送至msr2加热高压缸1的排汽，高压缸1的一部分排汽被抽送至除氧器7，其余大部分排汽通过再热蒸汽管道排向汽水分离再热器2；高压缸1的排汽进入汽水分离再热器2后，被进行汽水分离以及二次加热，得到的过热蒸汽被送入低压缸3中膨胀做工；低压缸3中部分蒸汽经抽汽管道抽取并送至低压加热器6用于加热凝结水，而排汽进入凝汽器4；低压缸3的排汽在凝汽器4中被海水冷却为凝结水；凝结水泵5将凝汽器4的热井中的凝结水抽出并升压后，经管道送至低压给水加热器6进行加热；低压给水加热器6将水加热后送往除氧器7中除氧；主给水泵8从除氧器7底部吸水，将水升压后送往高压给水加热器9；高压给水加热器9将水加热后送至蒸汽发生器0。其中，高压缸1中的蒸汽来自于蒸汽发生器0。

步骤103，分别计算多个管道元件所需的管道参数，并将多个管道元件的参数分别设置为计算得到的管道参数。

在一个实施例中，管道元件的管道参数计算可以通过flownex软件的设计模块(designersetup)来实现，其具体过程包括：选定要计算管道参数的管道元件，设置该管道元件的目标参数的目标参数值，如设置该管道两端的压力差值的目标参数值，以管道元件的可调节参数作为调节量，该可调节参数例如可以为流阻或管道直径等；预先设置调节量的调节范围，在该调节范围内不断基于该调节量对目标参数进行试算，直至基于该调节量计算得到的目标参数的参数值等于或近似等于目标参数的目标参数值。

需要说明的是，由于flownex软件中各个元件均预先集成了各自的设计参数、目标参数以及计算逻辑，基于这些元件建立的设备模型也均具有各自的设计参数、目标参数以及计算逻辑，其中，设计参数是指反映该设备自身属性的参数，而目标参数则为根据工况变化的、能够体现该设备在目标工况下如何响应的参数。在本申请实施例涉及的模型中，各个设备的设计参数的参数值为根据经验值或理论计算值预先设定，而各设备模型的出入口对应的管道元件的管道参数也预先计算得到，从而通过改变模型的出入口参数，各个设备的设备参数能够基于模型出入口参数以及管道元件的管道参数实现自动匹配，实现对不同工况的快速模拟。

综上所述，本申请实施例中，建立压水堆二回路包括的多个设备的设备模型，按照压水堆二回路包括的多个设备之间的关系，采用相应的管路元件在多个设备模型之间进行连接，并计算得到多个管道元件所需的管道参数，将管道元件的参数设置为计算得到的管道参数。由于flownex内部集成有大量标准模型库，从而本申请实施例实现了快速建立压水堆二回路汽水流动模型。同时，建立的模型只需改变模型出入口参数就可以改变整个系统的工况，从而能够简便的实现不同稳态功率下压水堆二回路汽水流动状态的模拟，而无需手动调整模型包括的多个设备的设备参数，降低了不同工况模拟的复杂度。

在一个实施例中，参考图3，步骤101，为压水堆二回路包括的多个设备中的每个设备建立设备模型，包括：

步骤1011，通过将四级高压蒸汽透平元件串联来模拟高压缸，建立高压缸的设备模型。

具体的，参考图5，四级高压蒸汽透平元件(highpressuresteamturbine)201之间依次采用管道元件以串联方式连接。为与其他设备进行连接，还需要设置用于从高压缸抽取蒸汽或输送高压缸排汽的管道。

用于从高压缸抽送部分蒸汽至msr、高压给水加热器以及除氧器等设备的抽汽管道、用于输运高压缸的排汽到msr的再热蒸汽管道以及从蒸汽发生器输运蒸汽进入高压缸的主蒸汽管道均可以通过管道元件200来进行模拟。其中，管道元件一般可直接采用flownex软件中的管体元件(pipe)来实现，在一些情况下还可以采用流动阻力元件(flowresistance)来实现。以下描述中均直接采用管道元件来进行描述，而不区分采用管体元件还是流动阻力元件，但本领域技术人员应当理解，管道元件并不限定必须使用哪种元件。

步骤1012，采用两相流容器元件(twophasetank)以及两个综合传热元件(compositeheattransfer)串联来模拟汽水分离再热器，建立汽水分离再热器的设备模型。

具体的，汽水分离再热器总体可分为两个部分：汽水分离部分和再热部分。参考图5，汽水分离部分主要由两相流容器元件202构成。再热部分主要包括两级再热器。该两级再热器包括一级再热器和二级再热器，一级再热器由综合传热元件203和用于传递蒸汽的管道元件构成。二级再热器由综合传热元件203以及用于传递蒸汽的管道元件构成。

结合图5，汽水分离再热器的工作流程基本为：高压缸的排汽经管道元件200输运至汽水分离再热器的两相流容器元件202中，该排汽被分离为干蒸汽和水两相，干蒸汽被继续输运至一级再热器的综合传热元件203中，进行一级再热，一级再热后的蒸汽被继续输运至二级再热器的综合传热元件203中，进行二级再热。其中，一级再热的热源为来自高压缸的抽汽，在图4中以a表示。二级再热的热源为来自高压缸主汽门前主蒸汽供应系统中的主蒸汽(图中未示出)。

步骤1013，将三列串联的五级低压蒸汽透平元件(lowpressureturbinesteam)并联来模拟低压缸，建立低压缸的设备模型。

参考图6，低压缸的设备模型由三列元件组并联构成，每列元件组由五个低压蒸汽透平元件204通过管道元件串联得到，且每列元件组的排汽均分别通过一个管道元件200输运出低压缸。

此外，为模拟从低压缸中抽取部分蒸汽到低压给水加热器，还在每两个串联的低压蒸汽透平元件204之间设置了用于抽取蒸汽到低压给水加热器的管道元件200。需要说明的是，经管道元件200输运的低压缸的排汽均被送入凝汽器的壳侧，并被冷凝为凝结水。

步骤1014，参考图7，采用管道元件200模拟凝汽器的管侧，采用两相流容器元件202来模拟凝汽器的壳侧，凝汽器的管侧和壳侧之间采用综合传热元件203来模拟凝汽器中的换热部件，建立凝汽器的设备模型。其中，两相流容器元件两侧还具有入口管道元件200，可以输运高压缸或低压缸的排汽进入凝汽器，出口管道元件200可以用于输运凝结水到凝结水泵。

此外，该两相流容器元件202还提供窗口来查看凝汽器的水位。

步骤1015，采用两相流容器元件和给定放散系数的限流元件(restrictorwithdischargecoefficient)来模拟除氧器，建立除氧器的设备模型。

具体的，参考图8，除氧器的主体采用两相流容器元件202来模拟，可以通过该元件来查看除氧器的水位。为模拟除氧器的多个入口，还设置了多个给定放散系数的限流元件205，该除氧器的多个入口的汽水将通过该给定放散系数的限流元件进行混合后才进入两相流容器元件202中。此外，经除氧器除氧后的水则通过管道元件200(例如流动阻力元件)来模拟输运至给水泵及其前置泵。

步骤1016，采用水侧流动阻力元件、汽侧流动阻力元件和综合传热元件模拟高压给水加热器，建立高压给水加热器的设备模型。

步骤1017，采用水侧流动阻力元件、汽侧流动阻力元件和综合传热元件模拟低压给水加热器，建立低压给水加热器的设备模型。

步骤1018，采用变速泵元件(variablespeedpump)分别模拟凝结水泵、主给水泵和主给水泵的前置泵，建立凝结水泵、主给水泵和主给水泵的前置泵的设备模型。

需要说明的是，上述步骤的顺序仅为示意性的，上述步骤顺序可以任意调整，并不构成为本申请保护范围的限制。

在另一个实施例中，参考图2，压水堆二回路汽水流动模型包括的多个设备还包括主汽阀10和主调阀11，其中，主汽阀10和主调阀11分别采用给定放散系数的限流元件模拟，主汽阀和主调阀设置于主蒸汽管道上。通过调整用于模拟主汽阀和主调阀的给定放散系数的限流元件的参数如开度等，能够模拟该主汽阀和主调阀开关的开闭状态，从而模拟不同流量的主蒸汽进入高压缸，实现对不同工况的模拟。

本申请实施例中，通过采用flownex软件中预先集成好的蒸汽透平元件、变速泵元件、综合传热元件、两相流容器元件和管道元件等元件，快速建立了各设备的设备模型。通过管道元件对上述设备进行相应的连接，能够建立完整的压水堆二回路汽水流动模型。由于上述元件均具有各自的参数展示窗口，采用该模型不仅能够实现对凝汽器水位、除氧器水位、抽汽压力及抽汽量等关键参数的准确的稳态及瞬态模拟，还可以通过相应元件的参数展示窗口快捷的查看压水堆二回路各设备参数的变化情况，有利于分析事故工况下压水堆二回路中各设备的瞬态响应。并且，由于可以预先计算出各个管道元件的管道参数，从而消去各个设备之间的出入口参数，即各个设备的设备参数可以基于模型整体的出入口参数以及各个设备之间的管道元件的管道参数实现自动调整，从而该模型能够简便快速的模拟不同工况下各个设备的响应情况。

第二方面，本申请实施例提供一种压水堆二回路汽水流动模型。参考图2，该模型包括多个设备的设备模型，多个设备包括高压缸1、汽水分离再热器2、低压缸3、凝汽器4、除氧器7、高压给水加热器9、低压给水加热器6、凝结水泵5、主给水泵8和主给水泵的前置泵(图中未示出)，多个设备模型之间按照压水堆二回路包括的多个设备之间的关系，采用相应的管道元件进行连接，管道元件的参数为分别计算得到。

该模型为基于第一方面所提供的方法建立而成，在此不再赘述各个设备的具体建立过程等。

第三方面，本申请实施例提供一种压水堆二回路汽水流动多工况模拟方法。该方法采用压水堆二回路汽水流动模型实现。该模型包括多个设备的设备模型，该多个设备包括高压缸、汽水分离再热器、低压缸、凝汽器、除氧器、高压给水加热器、低压给水加热器、凝结水泵、主给水泵和主给水泵的前置泵，多个设备模型之间按照压水堆二回路包括的多个设备之间的关系，采用相应的管道元件进行连接，管道元件的参数为分别计算得到。

参考图9，该方法包括：

步骤901，确定需要模拟的汽轮机功率。

步骤902，获取需要模拟的汽轮机功率对应的模型出口参数和模型入口参数，模型出口参数至少包括蒸汽发生器入口给水压力，模型入口参数至少包括蒸汽发生器的出口蒸汽压力和出口蒸汽流量。

步骤903，设定模型的出口参数和入口参数，模拟得到需要模拟的汽轮机功率下的二回路参数。

需要说明的是，模型出口参数包括蒸汽发生器入口给水压力，相应的，在压水堆二回路汽水流动模型中还可以描述为高压给水加热器的输出管道元件的出口压力。模型入口参数包括蒸汽发生器的出口蒸汽压力和出口蒸汽流量，相应的，在压水堆二回路汽水流动模型中还可以描述为高压缸的输入管道元件的入口蒸汽压力和入口蒸汽流量。

综上所述，本申请实施例提供的压水堆二回路多工况模拟方法，基于预先建立的压水堆二回路汽水流动模型实现，通过确定需要模拟的汽轮机功率对应的模型出入口参数，以及将模型出入口参数进行相应的设置，即可实现对不同功率台阶的二回路参数的模拟计算。例如，可以模拟得到不同功率下汽轮机的抽汽参数和给水温度等关键参数，还可以根据模拟得到的参数制定更为详细和准确的压水堆常规岛二回路热平衡图，为核电厂运行人员变功率运行汽轮机提供技术指引。

在另一个实施例中，参考图10，该方法还包括：

步骤1001，设定模型的出口参数和入口参数随时间的变化曲线。

步骤1002，模拟得到压水堆二回路所包括的多个设备在各个时刻的瞬态参数。

通过直接设定模型出口参数和模型入口参数的随时间的变化曲线，能够模拟蒸汽发生器侧参数变化时引起的压水堆二回路瞬态工况变化，进而预测二回路主要参数的跟随变化曲线，以及可能引起的控制逻辑的动作，为设计人员提供准确的参数变化曲线，为进一步的设计优化提供参考。

在另一个实施例中，参考图11，该方法还包括：

步骤1101，创建主给水泵动作脚本，在主给水泵动作脚本中设置主给水泵的运行时间参数或元件参数，该主给水泵的运行时间参数或元件参数用于控制主给水泵的运行状态发生瞬时变化。该步骤可以通过flownex软件中的脚本创建(actionsetup)功能来实现。

具体的，可以在该主给水泵动作脚本中设置发生运行时间和破口事故后经过的时间等运行时间参数，或瞬时流量、除氧器的液位和主给水泵的转速等元件参数，来让主给水泵的转速等参数发生变化，以模拟主给水泵的运行状态发生瞬时变化。

步骤1102，运行主给水泵动作脚本，模拟主给水泵的运行状态发生瞬态变化时压水堆二回路包括的多个设备的瞬态响应。

通过上述模型的模拟计算，可以预测主给水泵发生如跳闸等的事故情况下，二回路主要参数的跟随变化曲线。通过对二回路主要参数变化曲线进行分析评估，能够进一步优化应对该类型事故的运行策略，以及为系统设计提供优化方向。

在另一个实施例中，参考图12，该方法还包括：

步骤1201，创建凝结水泵动作脚本，在凝结水泵动作脚本中设置凝结水泵的运行时间参数或元件参数，该凝结水泵的运行时间参数或元件参数用于控制凝结水泵的运行状态发生瞬时变化。该步骤可以通过flownex软件中的脚本创建(actionsetup)功能来实现。

具体的，可以在该凝结水泵动作脚本中设置发生运行时间、破口事故后经过的时间等运行时间参数，或瞬时流量、除氧器的液位、凝汽器水位和凝结水泵的转速等元件参数，来让凝结水泵的转速等参数发生变化，以模拟凝结水泵的运行状态发生瞬时变化。

步骤1202，运行该凝结水泵动作脚本，模拟凝结水泵的运行状态发生瞬态变化时压水堆二回路包括的多个设备的瞬态响应。

类似的，通过上述模型的模拟计算，可以预测凝结水泵发生如跳闸等的事故情况下，二回路主要参数的跟随变化曲线。通过对二回路主要参数变化曲线进行分析评估，能够进一步优化应对该类型事故的运行策略，以及为系统设计提供优化方向。

在另一个实施例中，参考图13，该方法还可以包括：

步骤1301，在蒸汽发生器和高压给水加热器之间设置给定放散系数的限流元件，设置的给定放散系数的限流元件用于模拟主给水管道上的破口。

步骤1302，在给定放散系数的限流元件的出口处设置边界条件元件，边界条件元件用于模拟大气环境。

步骤1303，改变给定放散系数的限流元件和边界条件元件的参数，来模拟主给水管道在不同大气环境下发生不同尺寸破口事故时压水堆二回路的响应。

如图15所示，管道元件200用于模拟蒸汽发生器和高压给水加热器之间的主给水管道，给定放散系数的限流元件205用于模拟主给水管道上发生的破口。可以通过设置该给定放散系数的限流元件200的参数如半径、面积等来模拟不同尺寸的破口。该给定放散系数的限流元件200的出口处还添加边界条件元件206，通过设置该边界条件元件206中的参数如压力或温度等，可以模拟不同的大气环境。

基于上述方法，可以实现对主给水管道在不同大气环境中发生不同尺寸破口事件时，压水堆二回路各个设备的响应进行模拟。

在另一个实施例中，参考图14，该方法还包括：

步骤1401，在蒸汽发生器和高压缸之间设置给定放散系数的限流元件，设置的给定放散系数的限流元件用于模拟主蒸汽管道上的破口。

步骤1402，在给定放散系数的限流元件的出口处设置边界条件元件，边界条件元件用于模拟大气环境。

步骤1403，改变给定放散系数的限流元件和边界条件元件的参数，来模拟主蒸汽管道在不同大气环境下发生不同尺寸破口事故时压水堆二回路的响应。

类似的，参考图15，可以通过在主蒸汽管道上设置给定放散系数的限流元件，来模拟该管道发生破口事故。具体的，管道元件200还可以用于模拟蒸汽发生器和高压缸之间的主蒸汽管道，给定放散系数的限流元件205还用于模拟主蒸汽管道上发生的破口。并且，可以通过设置该给定放散系数的限流元件205的参数如半径、面积等来模拟不同尺寸的破口。该给定放散系数的限流元件205的出口处还添加边界条件元件，通过设置该边界条件元件中的参数如压力或温度等，可以模拟不同的大气环境。

通过上述方法，能够模拟主给水管道或主蒸汽管道在不同大气环境下发生不同破口尺寸时，压水堆二回路中各个设备的参数变化及各个设备的控制逻辑响应，进而分析可能出现的最大泄放流量，对常规岛防水淹设计和常规岛高能流体泄压通道设计提供设计输入。此外，也可以对此种事故情况下二回路主要参数的变化情况，进而设计必要的控制逻辑，避免事故造成的损失升级。

除上述多种工况的模拟外，还可以基于上述压水堆二回路模型进行如下模拟：设置高压给水加热器或低压给水加热单列解列隔离，模拟压水堆二回路各设备模型的响应，分析模型关键参数如机组功率、汽轮机抽汽参数和给水温度等的变化；设置机组甩负荷，模拟机组甩负荷情况下的二回路瞬态工况。通过上述模拟，可以预测发生类似事故时，二回路主要参数的跟随变化曲线以及该事故对其他相关系统的影响。通过分析二回路主要参数的跟随变化曲线和评估该事故对其他相关系的影响，可以进一步提出应对该类型事故时可以采取的运行策略和系统的优化设计方案。例如，预测甩负荷条件下的主给水泵压力的变化趋势，能够评估给水泵汽蚀风险，进而提供防止给水泵汽蚀的设计优化策略。

应用上述多工况模拟方法，事故工况还能进一步扩展至汽轮机跳闸、循环水泵故障等工况。

综上所述，本申请实施例提供的压水堆二回路汽水流动模型的多工况模拟方法，可对汽轮机不同功率台阶以及压水堆二回路多种事故工况(例如主给水管道破裂、主蒸汽管道破裂、主给水泵跳闸、凝结水泵跳闸等)进行快速模拟，得到多种功率台阶下关键参数的参数值，实现二回路系统事故工况的准确瞬态模拟，为制定事故工况的处置策略以及逻辑定值的验真等提供依据。

在本申请中，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的本申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。