1.项目背景 高温气冷堆具有固有安全性好和系统简单的特点，被国际核能界认为是具有第四代核能系统特征的优选堆型。高温气冷堆示范电站采用了分层递阶结构的“两堆带一机”全厂功率协调控制系统，其控制系统动态响应特性、协调控制策略和DCS控制逻辑等均为国内外首次工程应用，其动态运行特性在国内外尚无成熟的经验可以借鉴，需要进行全面仿真验证。 本技术开发了一套适用于高温气冷堆系统的模块化动态仿真软件，主要分为三个层级：①基础模型库：根据高温气冷堆核电厂的运行原理和基本物理/热工过程开发，包括中子动力学、热构件、三方程/五方程流体控制体、热功转换等基础物理/热工模型，以及泵、调节阀、风机等执行器机构模型；②设备模型库：可依托基础模型库构建，例如基于中子动力学模型、热构件模型和流体控制体模型可构建堆芯和蒸汽发生器模型；③基于基础模型库和设备模型库，可进一步构建高温气冷堆核电厂系统级动态仿真模型。 本软件可实现其全范围高精度快速动态建模与仿真，为高温气冷堆核电站的动态特性研究、控制策略验证与改进、控制参数优化、关键设备仿真调试、DCS半实物仿真验证等提供软件支撑，能够服务于高温气冷堆核电站的工程调试和运行优化，为其安全性和经济性的提升提供技术指导。 2.主要创新点 2.1高温气冷堆系统模块化动态建模与仿真技术 该技术实现了高温气冷堆系统的模块化、参数化建模，自主开发了热构件、流体控制体等基础仿真模块的自动节点划分、系统仿真模型的自动求稳等功能，可快速构建系统级或关键设备的高精度动态仿真模型。 2.2 建立了高温气冷堆专用设备仿真模型库 与压水堆等传统核电厂不同，高温气冷堆核电厂存在如球床堆芯、主氦风机、氦气压缩机等专用设备。传统瞬态仿真软件缺少此类专用设备模型，而针对此自主开发的集总参数模型的通用性较差，推广难度大。本研究建立的高温气冷堆核电厂专用设备仿真模型库适用于高温气冷堆系统的模块化、参数化建模，通用性好，推广应用前景好。 2.3开发了高温气冷堆二回路系统关键设备的移动端仿真调试APP 针对核电厂二回路关键设备的调试需求，所开发的移动端仿真调试APP可使调试人员脱离设备现场环境及其运行状态的束缚，能够随时随地在具有基本网络环境与常见移动端设备的条件下进行相应设备的仿真调试，为实际核电厂设备的调试提供辅助参考结果，有效提高实际设备的调试效率和准确率，降低调试成本。同时，该APP将功能丰富的互联网技术与模型仿真技术相结合，采用了远程通信方式下的C/S架构以及多语言混合编程方案，打破了单一仿真工具的局限性，可根据实际使用需求充分利用各类工具完成耦合式开发，使最终的仿真调试APP能够便捷高效地获取准确的模型计算结果，推动了核电仿真从单机仿真到“云端-移动端”仿真的发展。 3.推广应用前景 （1）可用于高温气冷堆核电厂动态特性分析、控制策略和控制系统仿真验证与优化、DCS 控制逻辑仿真验证、运行操作培训等方面。由于目前国内外缺乏类似仿真控制软件，而本软件具有完全自主知识产权，且总体性能良好，用户界面友好，容易上手，因而在上述领域具有很好的推广应用前景。 （2）本软件不仅可用于高温气冷堆系统的仿真分析 ，所提出的模块化参数化建模方法以及多尺度模型库技术，可进一步推广应用至压水堆、铅基堆等不同类型的核能系统，解决核电仿真软件的卡脖子问题，具有广阔的应用前景。 （3）核电厂现场调试过程亟需快速计算工具的辅助，本项目所开发的关键设备移动端仿真调试 APP，可为核电厂常规岛相关设备的运行调试提供重要的辅助计算，指导调试过程，具有重要的工程应用意义和推广前景。