蒸汽发生器的水位预测方法、装置和计算机设备与流程

本申请涉及核电站运行优化控制领域，特别是涉及一种蒸汽发生器的水位预测方法、装置和计算机设备。

背景技术：

1、核电厂倒u型立式自然循环蒸汽发生器是连接压水堆核电站一、二回路的枢纽，据国际压水堆核电厂运行事故统计，压水堆核电站非计划停堆次数中约有四分之一是由蒸汽发生器水位控制不当导致，所以是否能够对蒸汽发生器的水位进行准确控制直接影响蒸汽发生器运行安全性和机组经济性。

2、目前，对蒸汽发生器的水位进行控制的方法，主要是预先根据蒸汽发生器的尺寸参数和出汽口参数先预测得到进水控制量，从而根据进水控制量控制蒸汽发生器水位，使蒸汽发生器水位保持在预定水位。

3、但是，上述水位的预测方法存在预测不准确的问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高预测准确性的蒸汽发生器的水位预测方法、装置和计算机设备。

2、第一方面，本申请提供了一种蒸汽发生器的水位预测方法，该方法包括：

3、获取蒸汽发生器的设备参数和运行参数；

4、将设备参数和运行参数输入至蒸汽发生器模型中进行估计，得到蒸汽压力值和质量流量值；

5、根据蒸汽压力值和质量流量值，确定蒸汽发生器的水位预测值。

6、在其中一个实施例中，蒸汽发生器模型包括回路模型和回路阻力模型，将设备参数和运行参数输入至蒸汽发生器模型中进行估计，得到蒸汽压力值和质量流量值，包括：

7、将预设下降通道工质质量流量、设备参数和运行参数输入至回路模型中进行估计，得到第一估计结果；第一估计结果包括下降通道给水室闪蒸蒸汽质量流量、给水质量流量、再循环水质量流量、上升通道预热段工质流速、上升通道沸腾段气相和液相工质流速、上升通道沸腾段工质空泡率中的至少一种；

8、将运行参数和第一估计结果输入至回路阻力模型中进行估计，得到第二估计结果；第二估计结果包括下降通道给水室内工质的压力、下降通道给水室出口压力、下降通道环隙工质的压力、下降通道环隙出口压力、上升通道预热段工质压力、上升通道沸腾段工质压力、上升通道支撑孔板压力、汽水分离器进出口工质压力中的至少一种；

9、根据运行参数和第二估计结果确定蒸汽压力值。

10、在其中一个实施例中，回路模型包括下降通道模型、水位控制系统模型、上升通道模型和汽水分离器模型，将预设下降通道工质质量流量、设备参数和运行参数输入至回路模型中进行估计，得到第一估计结果，包括：

11、将预设下降通道工质质量流量、设备参数和运行参数输入至下降通道模型中进行估计，得到下降通道给水室闪蒸蒸汽质量流量；

12、将下降通道给水室闪蒸蒸汽质量流量输入至水位控制系统模型中进行估计，得到给水质量流量；

13、将预设下降通道工质质量流量、给水质量流量、设备参数和运行参数输入至上升通道模型中进行估计，得到上升通道预热段工质流速、上升通道沸腾段气相和液相工质流速、上升通道沸腾段工质空泡率；

14、根据汽水分离器模型对应的设备参数，确定再循环水质量流量。

15、在其中一个实施例中，根据蒸汽压力值和质量流量值，确定蒸汽发生器的水位预测值，包括：

16、根据蒸汽压力值和目标蒸汽压力值之间的距离，以及预设距离阈值，确定蒸汽压力值是否满足预设条件；

17、在蒸汽压力值满足预设条件的情况下，将质量流量值输入至预设水位预测模型中进行水位预测，得到蒸汽发生器的水位预测值。

18、在其中一个实施例中，根据蒸汽压力值和目标蒸汽压力值之间的距离，以及预设距离阈值，确定蒸汽压力值是否满足预设条件，包括：

19、若距离小于预设距离阈值，则确定蒸汽压力值满足预设条件；若距离不小于预设距离阈值，则确定蒸汽压力值不满足预设条件。

20、在其中一个实施例中，该方法还包括：

21、在蒸汽压力值不满足预设条件的情况下，根据蒸汽压力值对质量流量值进行修正，得到修正后的质量流量值；

22、将修正后的质量流量值输入至蒸汽发生器模型中进行估计，得到新的蒸汽压力值；

23、基于新的蒸汽压力值和修正后的质量流量值，返回执行根据蒸汽压力值和质量流量值，确定蒸汽发生器的水位预测值的步骤。

24、第二方面，本申请还提供了一种蒸汽发生器的水位预测装置，该装置包括：

25、获取模块，用于获取蒸汽发生器的设备参数和运行参数；

26、预测模块，用于将设备参数和运行参数输入至蒸汽发生器模型中进行估计，得到蒸汽压力值和质量流量值；

27、确定模块，用于根据蒸汽压力值和质量流量值，确定蒸汽发生器的水位预测值。

28、第三方面，本申请还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

29、获取蒸汽发生器的设备参数和运行参数；

30、将设备参数和运行参数输入至蒸汽发生器模型中进行估计，得到蒸汽压力值和质量流量值；

31、根据蒸汽压力值和质量流量值，确定蒸汽发生器的水位预测值。

32、第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

33、获取蒸汽发生器的设备参数和运行参数；

34、将设备参数和运行参数输入至蒸汽发生器模型中进行估计，得到蒸汽压力值和质量流量值；

35、根据蒸汽压力值和质量流量值，确定蒸汽发生器的水位预测值。

36、第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

37、获取蒸汽发生器的设备参数和运行参数；

38、将设备参数和运行参数输入至蒸汽发生器模型中进行估计，得到蒸汽压力值和质量流量值；

39、根据蒸汽压力值和质量流量值，确定蒸汽发生器的水位预测值。

40、上述蒸汽发生器的水位预测方法、装置和计算机设备，该方法通过获取蒸汽发生器的设备参数和运行参数，然后将设备参数和运行参数输入至蒸汽发生器模型中进行估计，得到蒸汽压力值和质量流量值，再根据蒸汽压力值和质量流量值，确定蒸汽发生器的水位预测值。由于蒸汽发生器模型是基于蒸汽发生器的结构和工作原理构建的，所以该模型能够反映真实蒸汽发生器的运行情况，所以使用该蒸汽发生器模型进行水位预测时，能够提高水位预测的准确性，避免了传统的由于多种因素耦合作用导致的虚假水位的情况。而且，利用上述水位预测方法进行水位预测时，只需根据设备参数和当前时刻的运行参数，即可准确的预测出实时水位，提高了效率。

技术特征：

1.一种蒸汽发生器的水位预测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蒸汽发生器模型包括回路模型和回路阻力模型，所述将所述设备参数和所述运行参数输入至蒸汽发生器模型中进行估计，得到蒸汽压力值和质量流量值，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述回路模型包括下降通道模型、水位控制系统模型、上升通道模型和汽水分离器模型，所述将预设下降通道工质质量流量、所述设备参数和所述运行参数输入至所述回路模型中进行估计，得到第一估计结果，包括：

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述根据所述蒸汽压力值和所述质量流量值，确定所述蒸汽发生器的水位预测值，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述蒸汽压力值和目标蒸汽压力值之间的距离，以及预设距离阈值，确定所述蒸汽压力值是否满足预设条件，包括：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.一种蒸汽发生器的水位预测装置，其特征在于，所述装置包括：

8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种蒸汽发生器的水位预测方法、装置和计算机设备，该方法通过获取蒸汽发生器的设备参数和运行参数，然后将设备参数和运行参数输入至蒸汽发生器模型中进行估计，得到蒸汽压力值和质量流量值，再根据蒸汽压力值和质量流量值，确定蒸汽发生器的水位预测值。由于蒸汽发生器模型是基于蒸汽发生器的结构和工作原理构建的，所以该模型能够反映真实蒸汽发生器的运行情况，所以使用该蒸汽发生器模型进行水位预测时，能够提高水位预测的准确性，而且进行水位预测时，只需根据设备参数和当前时刻的运行参数，即可准确的预测出实时水位，提高了效率。

技术研发人员：孙鑫宇,宋飞,袁景淇,郭吉春,徐颖,乔建峰
受保护的技术使用者：中广核工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15