کنترل سطح آب در مولد بخار یک نیروگاه هسته ای با روش فازی

امروزه تأمین انرژی الکتریکی یکی از مهمترین نیازهای بشر است. این انرژی از روش های مختلفی از قبیل پیلهای الکتریکی، نیروگا هها قابل حصول است. در این میان نیروگاهها نقش بسیار زیادی در تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز برای انسان داشته و حجم وسیعی از انرژی الکتریکی را تولید می کنند. نیروگاه ها خود انواع مختلفی دارند که می توان به نیروگاه های فسیلی، گازی، بادی ونیروگاه های هسته ای اشاره کرد. هر کدام از این نیروگاه ها از سوخت های مختلفی برای تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی استفاده می کنند. به عنوان مثال در نیروگاه های فسیلی از سوخت فسیلی برای تولید انرژی اولیه مورد نیاز برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می شود. و یا در نیروگاه های هسته ای از انرژی حاصل از شکافت هسته ای برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می شود. در این نوع نیروگا هها انرژی اولیه لازم بوسیله یک راکتور هسته ای تأمین می گردد. خاموش و روشن کردن مجدد نیروگاه های هسته ای هزینه زیادی دربر دارد. یکی از اجزاء کلیدی نیروگاههای هسته ای مولد بخار است که نقش رابط بین خنک کننده مدار اولیّه راکتور هسته ای و سیال کاری را ایفا می کند. عملکرد این جزء از نیروگاه به صورت مستقیم بر راکتور هسته ای و توربین تأثیرگذار است. به طوریکه اگر مولد بخار نتواند بخار کاملا خشکی را تولید نماید، ذرات آب موجود در بخار باعث ضربه زدن به پره های توربین شده و بعد از مدتی باعث خرابی توربین می شود. همچنین اگر مولد بخار نتواند به خوبی حرارت تولید شده توسط راکتور هسته ای را برداشت نماید، خاموش سازی راکتور را به دنبال خواهد داشت. با توجه به این موضوع، بسیار مهم است که بتوانیم سطح آب مولد بخار را در یک محدوده معین نگه داریم زیرا افزایش بیش از حد سطح آب در مولد بخار باعث وارد شدن بخار مرطوب به توربین می شود. و ذرات آب موجب از بین بردن پره های توربین می شوند. کاهش سطح آب باعث کاهش میزان حرارت برداشت شده از راکتور و خاموش شدن آن می شود. کنترل سطح آب، مولدهای بخار با توجه به ویژگی های، غیرخطی، نامینیمم فاز، پیچیده و متغیر با زمان بودن آنها، به خصوص در توان های پایین باعث مشکل شدن آن گردیده است. هدف اصلی در این پروژه، دستیابی به پاسخ گذرای بهتر مولد بخار و کاهش میزان فراجهش و فروجهش آن، در حضور اغتشاش فلو بخار خروجی، خصوصا در قدرت های پایین می باشد. برای دستیابی به این هدف به طراحی کنترل کننده های کلاسیک و فازی پرداخته و عملکرد آنها مقایسه شده است.