Алгоритми підтримки прийняття рішень з керування водно-хімічним режимом атомної електростанції
DOI:
https://doi.org/10.20535/2617-9741.1.2025.325836Ключові слова:
водно-хімічний режим, атомні електричні станції, водо-водяний реактор ВВЕР, алгоритм дій оперативного персоналу, прийняття рішень, математична модель, комп’ютерне моделюванняАнотація
У роботі досліджено комплекс показників, що характеризують умови реалізації водно-хімічного режиму другого контуру вітчизняних атомних електростанцій із водо-водяними енергетичним реакторами типу ВВЕР-440 та ВВЕР-1000.
Розроблено для потреб комп’ютерних тренажерів з метою оцінки впливу відхилень водно-хімічного режиму та відпрацювання алгоритмів прийняття оперативним персоналом атомних електростанцій рішень у процесі керування водно-хімічним режимом. З метою використання в складі комп’ютерних тренажерів для навчання оперативного персоналу, виконано структурну та параметричну ідентифікацію математичних моделей показників функціонування водно-хімічного режиму в часі. Моделювання виконано насамперед за каналами «концентрація спеціальних агентів (гідразин-гідрату, морфоліну) – концентрація домішок (сполук феруму тощо) у теплоносії» (як такими, що найбільш тісно пов’язані з процесами корозії трубопроводів, основного та допоміжного обладнання другого контуру атомних електростанцій). Додатково, моделювання умов виникнення порушень водно-хімічного режиму другого контуру електростанцій виконано за такими показниками, як електропровідність, масова концентрація кисню, масова концентрація купруму, масова концентрація натрію. Проведено експериментально-статистичну перевірку зазначених моделей. На основі отриманого математичного опису (сімейства математичних моделей у вигляді звичайних диференціальних рівнянь) побудовано комп’ютерні моделі, які дають змогу спрогнозувати зміну показників функціонування досліджуваного процесу у часі.
Комп’ютерні моделі нестаціонарних процесів водно-хімічного режиму другого контуру атомної електростанції з реактором ВВЕР-1000, побудовані на основі ідентифікації множини промислових даних, дозволяють включити до складу комп'ютерного тренажера для навчання операторів нові підсистеми моделювання режимів керування складом теплоносія у другому контурі електростанції. Комп’ютерний розрахунок показав достатню точність запропонованих моделей в робочому діапазоні концентрацій.
Посилання
Про схвалення Енергетичної стратегії України на період до 2035 року “Безпека, енергоефективність, конкурентоспроможність” Розпорядження КМУ № 605-р., 18.08.2017. URL: https://www.kmu.gov.ua/ua/npas/250250456 (дата звернення: 18.12.2024)
Стратегія розвитку ДП «НЕК «Укренерго» 2017-2026, 2017. URL: https://ua.energy/wp-content/uploads/2017/04/170503-Ctrategiya.pdf (дата звернення: 03.12.2024)
Harper B., Hedberg J. G., Wright R. Who benefit from virtuality? // Computers and Education. 2000. vol. 34. Pp. 163 – 176. DOI: https://doi.org/10.1016/S0360-1315(99)00043-3
Stone R. Virtual reality for interactive training: An industrial practitioner's viewpoint // International Journal of Human-Computer Studies. 2001. vol. 55. Pp. 699 – 711. DOI: https://doi.org/10.1006/ijhc.2001.0497
Strojny P., Dużmańska-Misiarczyk N. Measuring the effectiveness of virtual training: A systematic review // Computers & Education: X Reality. 2023. Vol. 2. 100006. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cexr.2022.100006
Шахновський А.М., Єжовська А., Квітка О. О., Янишпольський В. В. Комп'ютерне моделювання процесів водоспоживання із використанням симуляторів // Вісник Черкаського державного технологічного університету. 2008. № 4. С. 67-71
Morales A., Leonard G. Simulation of a Fischer-Tropsch reactor for jet fuel production using Aspen Custom Modeler // Computer Aided Chemical Engineering. 2022. Vol. 51. Pp. 301-306 DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-323-95879-0.50051-5
Shen M.-T., Chen Y.-H., Chang H. Simulation of the Dynamics and Control Responses of the Carbon Dioxide Chemical Absorption Process using Aspen Custom Modeler // Energy Procedia. 2019. Vol. 158. Pp. 4915-4920. DOI: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2019.01.700.
Mehdi M., Taqvi S. A. A., et al. Aspen plus simulation model of municipal solid waste gasification of metropolitan city for syngas production // Fuel. 2023. Vol. 344. Article 128128. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.128128
Медведєв Р. Б., Сангінова О. В., Мердух С. Л. Моделювання парогенератора у складі АЕС із реактором типу ВВЕР-1000 засобами моделюючої системи UNISIM // Комп’ютерне моделювання в хімії і технологіях та системах сталого розвитку – КМХТ-2012 : збірник наукових статей. 2012. С. 66-69.
Wade H. L. A Survey of Vendor-Supported Tools for Real-Time Simulation. Present Availability and FutureNeeds // Proc. of 19 Annual Control Conference. Purdue University, USA. 1993. Pp. 25-38.
Dozortsev V. M. Development of computer-based training simulator for industrial operators: Main participants, their roles and communications // Automation and Remote Control. 2010. No. 71, pp. 1476–1480. DOI: https://doi.org/10.1134/S0005117910070246
Аветісян О. В., Гурєєв В. О., Сангінова О. В. Розробка та застосування віртуальних ієрархічних структур для моделювання режимів, навчання і тренажу персоналу // Вісник Вінницького політехнічного інституту. 2016. № 1. С. 101–107.
СОУ НАЕК 191:2020 Інженерна, наукова та технічна підтримка. Водно-хімічний режим ядерних енергетичних реакторів типу ВВЕР-1000. Технічні вимоги. Способи забезпечення якості. [Затв. наказом ДП «НАЕК «Енергоатом» від 23.09.2020 № 755]. Вид. офіц. Київ : «Енергоатом». 28 c.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Аркадій Маркусович Шахновський, Максим Олександрович Чумак, Сергій Григорович Бондаренко, Ольга Вікторівна Сангінова
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
