Метод пошуку найкращої статичної програми регулювання ядерної енергетичної установки при виникненні збурень різної природи

Анотація

Враховуючи актуальний стан енергетики України в небезпечному та нестабільному середовищі, експлуатація АЕС є одним з найважливіших джерел забезпечення держави електроенергією. Під час експлуатації ядерної енергетичної установки в стаціонарному стані на неї діє багато внутрішніх збурень. Кількість зовнішніх збурень збільшується за умови експлуатації ядерної енергетичної установки в режимі добового циклу навантаження при воєнному стані, що призводить до коливань та зміни значень технологічних параметрів. Розвиток теорії оптимального керування та технічний рівень автоматизованих систем керування технологічними процесами, при поточному стані речей, дозволяють не знизити ефективність керування ядерною енергетичною установкою не тільки за рахунок зміни параметрів при будь якому навантаженні, а й за рахунок зміни структури технічних засобів автоматизації, що здатні реалізувати певну статичну програму регулювання потужності, що в поточний час нівелює впливи внутрішніх та зовнішніх збурень, без зменшення показників безпеки. Розглядається ситуація коли метод лінійного програмування не може бути застосовний для вирішення задачі регулювання. У даному випадку рішення на кожному етапі не залежить від рішення на попередньому. Саме тут у нагоді стає цільове програмування – це один з методів багатокритеріальної оптимізації, в теорії якої вирішуються завдання прийняття рішень одночасно за кількома критеріями. Метою роботи є забезпечення безпечної та ефективної експлуатації ядерної енергетичної установки в енергетичній системі, що не є постійною за експлуатаційними станами. Це досягається за рахунок пошуку найкращого методу перемикання статичних програм регулювання при завданні збурень різної природи. Використовуючи математичну модель ядерної енергетичної установки проведені досліди з моделювання переключень програм регулювання. В результаті отримано плавний перехід при перемиканні з одного керуючого впливу на інший. Імітаційна модель автоматизованої системи керування потужністю, яка заснована на безударному перемиканні статичних програм за технологічними методами експлуатації енергетичного обладнання, дозволила сформувати зміну поточної моделі програми регулювання, а також ліквідувати статичну помилку регулювання та одержати реакцію технологічних параметрів на перемикання програм. Також за результатами досліджень запропоновано цільову функцію, до складу якої входять три нормовані критерії з різними цілями. Зокрема вирішено задачу оптимізації перемикання статичних програм регулювання потужності за рахунок мінімізації цільової функції, яка об’єднує в собі такі характеристики, як економічність та безпека експлуатації ядерної енергетичної установки.