能源行业

深圳景元面向能源行业，完成了华龙一号三代压水堆、海上浮动核电、CPR1000在运核电机组的全系统仿真模型，在核能设计、仿真验证、数字孪生、行业专用工业软件定制开发等多个领域产生了良好的应用效果。

核电厂主回路全系统建模仿真分析

●行业挑战
核电厂主回路系统复杂性高、设备种类多、运行流程复杂，在工作过程中，反应堆压力容器、反应堆主泵、蒸汽发生器、稳压器等一回路主设备热工水力特性复杂；凝汽器、除氧器、给水加热器、汽轮机等二回路主设备内部存在着复杂的汽水相变过程，为系统分析带来较大挑战；反应堆控制系统和主电气系统很难直接与主回路系统热工水力分析相耦合。
传统核电厂研发设计过程中，一回路主系统、二回路主系统、反应堆控制系统、主电气系统往往在各专业单独开展，分别采用不同的设计分析软件，串行迭代、重复建模；建模仿真分析工具不灵活，专业间接口文档传递过程繁杂，难以实现大系统层面的统一建模仿真，限制了主回路全系统的可靠性、经济性和安全性分析等工作。

●技术方案
基于Modelica语言的统一建模仿真规范，利用模块化建模思想，选用高效的两相流动模型处理复杂热工水力及汽水相变过程，形成一套设备种类齐全、功能完备的主回路系统动态模型库，由基础级模型构建复杂设备模型，最后可集成为核电厂主回路全系统仿真模型；

●应用价值
建立一套完整的一回路主系统、二回路主系统、反应堆控制系统、主电气系统模型；真实模拟核电厂系统各类工况，为设计人员、实验人员、调试人员、运维人员提供仿真模拟工具支持。

●成果展示
结构化层次化模型库架构：模型库由配套模型、设备模型和系统模型三类组成，较强的层次结构既能够更好的实现不同级别模型的调用、分类；模型库中组件均为图像化仿真模型，支持用户从模型库中选取所需模型，快速拖拽式构建二回路系统仿真模型。
反应堆一回路冷却剂系统模型：由反应堆压力容器模型、反应堆主泵模型、蒸汽发生器模型、稳压器模型和管道模型组成。可模拟系统正常稳态运行工况、瞬态工况等。
核电厂一回路主设备模型：以压力容器为例，反应堆压力容器模型包括进口接管、下降腔、下腔室、流量分配板、堆芯、上腔室和出口接管，其中堆芯包括反应堆物理模型、堆芯平均通道、热通道和旁通通道，用于模拟冷却剂在流经堆芯流道时受到加热的不均匀性。
核电厂二回路全系统模型：由主蒸汽系统、汽轮机组系统和凝给水系统等子系统组成，可研究和分析其在各种非稳态工况下全系统设备的匹配运行特性。
反应堆控制系统、主电气系统模型：由反应堆五大控制系统、发电及主电气系统沟通，综合全套模型库，可实现热工水力、控制、电气等专业的统一建模仿真，解决串行迭代、重复建模、工具不灵活、接口传递繁杂、隐性裕量等问题。