CN119826161B - 基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法、系统及装置，实时获取传感器检测得到的检测信息并将其中的实际测量水位输出至水位调节器，以获取给水流量调节量；根据实时在线热平衡模型对检测信息进行解析得到解析结果，将解析结果及给水流量调节量输出至第一流量调节器，第一流量调节器对应输出控制指令至给水调节阀进行给水流量调节。上述控制方法，借助数字孪生技术和数值仿真技术，对水位控制流程进行改进以实现准确调节，提高核电站蒸汽发生器的运行可靠性、设备安全性、操作方便性和运行效率。

Description

基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法、系统及装置

技术领域

本发明涉及核电技术领域，尤其涉及一种基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法、系统及装置。

背景技术

蒸汽发生器是压水堆核动力蒸汽供应系统中连接一次蒸汽供应回路(后简称一次侧或一回路)及二次蒸汽供应回路(后简称二次侧或二回路)的关键设备，其承担着传热传质的重要功能，来自堆芯的冷却剂通过传热管将热量传递给二回路工质并产生蒸汽。

蒸汽发生器的水位控制很大程度上决定了核电站机组的安全、可靠和经济运行。如果水位过高，就会影响汽水分离效果，造成蒸汽品质恶化，加剧汽轮机的冲蚀现象，影响汽轮的寿命甚至使机组损坏。水装量过高还会使蒸汽发生器内水的质量装量增加，在蒸汽管道破裂的事故工况下，对堆芯产生过大的冷却而导致反应性事故的发生。如果水位过低，传热管顶部可能露出水面，这一区域的水位波动将导致传热管束干湿交替出现热应力疲劳，水位过低还可能导致给水管线水排空，继而引发水锤风险。因此，核电厂运行中，蒸汽发生器水位必须保持在一定的范围内。

蒸汽发生器水位控制系统的作用是：(1)在稳定运行工况下，维持给水流量与蒸汽流量的平衡，使蒸汽发生器的水位在规定的范围内；(2)在瞬态工况下，使蒸汽发生器的水位在规定的限值之内。

蒸汽发生器二次侧工质在蒸汽发生器内部经历单相对流传热、过冷沸腾传热和两相沸腾传热，下降通道为单相流体，二次侧管束区上升通道为两相混合物，二次侧自然循环回路存在密度波不稳定现象(Density Wave Oscillation)，两相流体流动和水位随着运行工况的波动而不断振荡，存在“收缩与膨胀”现象。该现象又被称为非最小相位动态现象(Non-minimum Phase Dynamic)，即当设备运行工况发生变化时，水位呈现出瞬时的“逆动力学响应”，造成“虚假水位”。其主要表现为：当给水流量出现正阶跃时，蒸汽发生器水位初期出现下降趋势，滞后一定时间后缓慢上升，这种变化初期水位的下降称之为“假水位”，其幅值取决于扰动的大小，其滞后时间取决于给水的过冷度，当给水温度越低，滞后时间越大。反之，当给水流量出现负阶跃变化时，水位变化规律呈现相反的趋势。当蒸汽流量出现正阶跃时，二次侧压力降低，管束区上升通道两相混合物发生膨胀，导致两相流动阻力变大，下降通道流量变小，继而造成二次侧水位上升而发生虚假水位现象。水位上升达到一定峰值后，水位才随蒸汽负荷增加而降低。这种在负荷阶跃增加后的一定时间内水位不但不下降反而明显上升的反常现象也是一种“假水位”现象。当蒸汽流量出现负阶跃变化时，水位特性变化呈现相反的规律。

蒸汽发生器水位控制系统是一个多变量、强耦合、非线性、时变、大滞后的复杂系统，反应堆功率、蒸汽流量、给水温度和流量的变化都会影响蒸汽发生器二次侧的水位液位。因此，给水水位控制器的基本任务是通过改变给水流量来补偿其他因素引起的水位变化，使二次侧水位控制在目标范围内。时间长滞后性和收缩膨胀效应的主要后果是，给水控制器必须预测电厂状态变化或控制动作对蒸汽发生器水位的影响，并在状态变化或动作控制对蒸汽发生器水位的最终影响体现在实测水位之前做出补偿响应。

蒸汽发生器给水管线并行管路每一条管路安装有阀门；一个“低流量”或“旁通”阀，用于启动和低功率工况流量调节，在高功率工况下该阀门维持全开。一个“高流量”或“主阀”，用于约20％热功率以上工况流量调节。

现有的蒸汽发生器水位控制系统采用以水位信号作为主要调节输入信号、以蒸汽流量为补充信号、以给水流量作为负反馈信号的三冲量水位调节方法，通过不断比较给水流量信号、液位信号和蒸汽流量信号对给水流量调节阀的开度进行手动或自动调节。由于蒸汽流量或给水流量输入信号与其对应的水位输出信号之间存在相位差和时间滞后，使得给水-水位控制变得异常复杂。在低功率平台下尤为严重，核电厂发生了多起因蒸汽发生器水位失去控制而引起的跳机跳堆事件，造成巨大的经济损失。

因此，现有核电厂中蒸汽发生器应用于低功率工况下的水位调节准确性不足的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法、系统及装置，旨在解决现有核电厂中蒸汽发生器应用于低功率工况下的水位调节准确性不足的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法，所述控制方法应用于蒸汽发生器水位控制系统中，所述蒸汽发生器水位控制系统的智能控制器与蒸汽发生器中设置的传感器、第一流量调节器及水位调节器进行通信连接，所述第一流量调节器与给水调节阀建立通信连接，其中，所述控制方法包括：

所述智能控制器实时获取所述传感器检测得到的检测信息；

所述智能控制器将所述检测信息中的实际测量水位输出至所述水位调节器，以获取得到水位调节器对应输出的给水流量调节量；

所述智能控制器根据预置的实时在线热平衡模型对所述检测信息中的一次侧检测数据及二次侧检测数据进行解析，得到对应的解析结果；所述一次侧检测数据为所述检测信息中与一次蒸汽供应回路侧对应的检测数据，所述二次侧检测数据为所述检测信息中与二次蒸汽供应回路侧对应的检测数据；所述解析结果包括给水流量计算值及蒸汽流量计算值；

所述智能控制器将所述解析结果及所述给水流量调节量输出至所述第一流量调节器；

所述第一流量调节器对应输出控制指令至所述给水调节阀进行给水流量调节。

第二方面，本申请实施例还提供了一种基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制系统，其中，所述蒸汽发生器水位控制系统用于执行如上述第一方面所述的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法，所述蒸汽发生器水位控制系统包括配置于智能控制器内的检测信息获取单元、第一信息输出单元、判断单元、解析结果获取单元、第二信息输出单元、仿真计算结果获取单元、第三信息输出单元，以及配置于第一流量调节器内的控制指令输出单元；

所述检测信息获取单元，用于实时获取所述传感器检测得到的检测信息；

所述第一信息输出单元，用于将所述检测信息中的实际测量水位输出至所述水位调节器，以获取得到水位调节器对应输出的给水流量调节量；

所述解析结果获取单元，用于根据预置的实时在线热平衡模型对所述检测信息中的一次侧检测数据及二次侧检测数据进行解析，得到对应的解析结果；所述一次侧检测数据为所述检测信息中与一次蒸汽供应回路侧对应的检测数据，所述二次侧检测数据为所述检测信息中与二次蒸汽供应回路侧对应的检测数据；所述解析结果包括给水流量计算值及蒸汽流量计算值；

所述第二信息输出单元，用于将所述解析结果及所述给水流量调节量输出至所述第一流量调节器；

所述控制指令输出单元，用于对应输出控制指令至所述给水调节阀进行给水流量调节。

第三方面，本申请实施例还提供了一种基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制设备，所述蒸汽发生器水位控制设备包括智能控制器、传感器、第一流量调节器、水位调节器、给水调节阀、第二流量调节器及给水泵转速调节器；

所述给水母管的一端连接第一给水泵的输出端口、另一端连接至少一个蒸汽发生器的给水输入端；所述给水调节阀串联设置于所述给水母管中靠近所述给水输入端的一侧；各所述蒸汽发生器通过蒸汽母管连接汽轮机；

所述传感器包括差压传感器、蒸汽压力传感器、母管压力传感器、给水传感器、给水流量传感器、出水传感器及蒸汽流量传感器；

所述差压传感器的两个检测端分别与一个所述蒸汽发生器的两个压力检测端口相连接，所述差压传感器的信号输出端连接所述智能控制器；所述蒸汽压力传感器的检测端与所述蒸汽母管相连通，所述蒸汽压力传感器的信号输出端连接所述智能控制器；所述母管压力传感器的检测端与所述给水母管相连通，所述母管压力传感器的信号输出端连接所述智能控制器；

所述给水传感器的检测端与所述蒸汽发生器的给水管相连通，所述给水传感器的信号输出端连接所述智能控制器；所述出水传感器的检测端与所述蒸汽发生器的排水管相连通，所述出水传感器的信号输出端连接所述智能控制器；所述蒸汽流量传感器的检测端与所述蒸汽母管相连通，所述蒸汽流量传感器的信号输出端连接所述智能控制器；所述给水流量传感器的检测端与所述给水母管相连通且连接点位于所述给水调节阀的上游，所述给水流量传感器的信号输出端连接所述智能控制器；

智能控制器与各传感器、所述第一流量调节器、所述水位调节器及所述第二流量调节器进行通信连接，所述第一流量调节器与给水调节阀建立通信连接；所述第二流量调节器与所述给水泵转速调节器建立通信连接；

所述智能控制器包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口、存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现如上述第一方面所述的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法。

第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法的步骤。

本发明实施例提供了一种基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法、系统及装置，实时获取传感器检测得到的检测信息并将其中的实际测量水位输出至水位调节器，以获取给水流量调节量；根据实时在线热平衡模型对检测信息进行解析得到解析结果，将解析结果及给水流量调节量输出至第一流量调节器，第一流量调节器对应输出控制指令至给水调节阀进行给水流量调节。上述控制方法，借助数字孪生技术和数值仿真技术，对蒸汽发生器的水位控制流程进行改进以实现准确调节，从而进一步提高核电站蒸汽发生器的运行可靠性、设备安全性、操作方便性和机组的运行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有设计中的蒸汽发生器水位控制的应用效果图；

图2为本发明实施例提供的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法的方法流程图；

图3为本发明实施例提供的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制系统的示意性框图；

图4为本发明实施例提供的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制设备的应用效果图；

图5为本发明实施例提供的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制设备的另一应用效果图；

图6为本发明实施例提供的计算机设备的示意性框图。

附图标注：S、智能控制器；R2、第一流量调节器；R1、水位调节器；V1、给水调节阀；R3、第二流量调节器；V2、给水泵转速调节器；N、差压传感器；P1、蒸汽压力传感器；P2、母管压力传感器；Qs、给水传感器；Qa、给水流量传感器；Qw、出水传感器；Qv、蒸汽流量传感器；B1、第一给水泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1，图1为现有技术中蒸汽发生器水位控制的应用效果图，其包括水位调节和给水泵转速调节两部分。蒸汽发生器的实际水位由差压传感器N测出，与水位整定值一起输入水位调节器R1。R1的输出信号代表为了消除实际水位与整定水位偏差所对应的给水流量调节量。蒸汽流量与给水流量分别由蒸汽流量传感器Q_v和给水流量传感器Q_a测出，其差值(即汽水失配信号)作为前馈信号与水位调节器R1的输出量一起输入到第一流量调节器R2，这里第一流量调节器R2纳入前馈信号的目的是加快调节速度，因为蒸汽流量与给水流量不平衡将引起水位变化。第一流量调节器R2的输出量是对应上述流量调节器所需的给水阀门开度变化量，送到给水调节阀V1使其动作，从而改变给水流量。

但给水流量的变化将导致给水泵出口压头发生变化，这就影响了另外并列的两台蒸汽发生器的给水量，进而影响它们的水位。此外，为保证给水阀V1的调节特性，阀门的开度也应保持在适中位置，为此要求保持阀门的前后压差为定值。核电厂实际运行中，当给水母管与蒸汽母管之间的压差ΔP随二回路负荷按一定的函数变化时，可以维持调节阀前后压差的恒定。所以，由总蒸汽流量计算得到的给水母管与蒸汽母管之间的压差整定值ΔP₀，压差整定值ΔP₀与实测值ΔP进行比较得到比较信号输出至第二流量调节器R3，第二流量调节器R3按比较信号的偏差大小和方向来输出信号到给水泵转速调节器V2，改变给水泵的转速，使得给水泵转速调节器V2的前后压差保持不变。

现有技术一采用水位、蒸汽流量Q_v和给水流量Q_a为输入信号的三冲量水位调节方法，它以水位信号作为主要调节输入信号，以蒸汽流量为补充信号，以给水流量信号作为负反馈。现有技术的水位调节系统采用PID调节器，为串级前馈控制系统，该系统对于测量值准确性要求较高。

在功率大于30％的高功率工况下，蒸汽流量和给水流量大，通过主给水管路上的文丘里管流量变送器、蒸汽管路上的差压流量变送器的测量精度高，通过不断比较给水流量信号、液位信号和蒸汽流量信号能够对主阀的开度进行准确的流量调节，蒸汽发生器水位调节性能良好。

但是，现有技术一在低功率工况下水位调节性能差。在功率小于30％的低功率运行期间，由于蒸汽流量和给水流量低，蒸汽和给水流量变送器的测量偏差大，在更低流量时，蒸汽和给水流量测量信号不可用，对控制系统影响极大。在低功率工况下，现有技术依赖核电厂操纵人员的“手动操作”，由操纵人员手动对旁通阀的开度进行水位调节。

在低功率工况下，蒸汽发生器二次侧自然循环回路存在更为明显的密度波不稳定现象，下降通道底部流量和上升通道出口流量之间的相位相差超过180°，水位随着运行工况的波动变得不稳定，水位控制难度大，“收缩与膨胀”现象使得操纵员不易判断给水阀门动作对水位变化的影响，容易经常造成不该给水时向给水阀提供了大量给水的信号，导致水位超过最高水位线，或者该给水时未及时注入足够的给水，造成水位线过低。核电厂发生了数十起因水位失去控制而引起的跳机跳堆事件，造成巨大的经济损失。

总结起来，现有蒸汽发生器水位控制系统存在如下不足：(1)在低功率工况下，由于蒸汽流量和给水流量低，蒸汽和给水流量变送器的测量偏差大，在更低流量时，蒸汽和给水流量测量信号不可用，水位调节性能差，依赖核电厂操纵人员进行“手动操作”，对操纵员的经验和水平要求高。(2)在低功率平台时，水位控制困难，操作人员通过虚假水位和经验对给水流量进行控制，虚假水位容易干扰操纵人员的判断产生误操作，难以及时准确地将蒸汽发生器水位调节到安全范围。(3)现有系统在水位已经偏离正常阈值或者失去控制后才会发生报警信号，而且报警信号不能为操纵员提供相应的指示响应。(4)核电厂蒸汽发生器水位控制系统中的传感器发生故障时将影响水位控制信号，从而影响核电厂的安全运行。

请参阅图2，如图所示，本申请实施例公开了一种基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法。请参阅4的应用效果图，该蒸汽发生器水位控制方法基于如图4所示的管路结构实现相应水位控制功能；具体的，该方法应用于蒸汽发生器水位控制系统中，该方法通过安装于蒸汽发生器水位控制系统中的应用软件进行执行；所述智能控制器与蒸汽发生器中的各传感器、第一流量调节器及水位调节器进行通信连接，所述第一流量调节器与给水调节阀建立通信连接。图4所示的管路结构中可同时接入多台蒸汽发生器，则每一蒸汽发生器均接入蒸汽母管及给水母管；蒸汽发生器分别采用SG1、SG2及SG3表示。其中，智能控制器也即是用于发出控制指令以对各组件进行控制的处理器，如可编程逻辑控制器(PLC，Programmable Logic Controller)或其它终端设备，如笔记本电脑、台式电脑、平板电脑或手机等终端设备。上述控制方法主要基于对一台蒸汽发生器的水位进行控制展开描述，实际应用过程中控制方法可同时对多台蒸汽发生器的水位进行控制。

如图1所示，该方法包括步骤S101～S105。

S101、所述智能控制器实时获取所述传感器检测得到的检测信息。

所述智能控制器实时获取所述传感器检测得到的检测信息。传感器对蒸汽发生器连接的管路进行检测，从而得到相应检测信息并发送至智能控制器，智能控制器即可获取得到检测信息。

S102、所述智能控制器将所述检测信息中的实际测量水位输出至所述水位调节器，以获取得到水位调节器对应输出的给水流量调节量。

所述智能控制器将所述检测信息中的实际测量水位输出至所述水位调节器，以获取得到水位调节器对应输出的给水流量调节量。智能控制器将检测信息中的实际测量水位输出至水位调节器，其中，实际测量水位由差压传感器测出，实际测量水位与预先设置的水位整定值一起输入至水位调节器；则水位调节器根据实际测量水位与水位整定值对应输出给水流量调节量，给水流量调节量也即表示为消除实际测量水位与整定水位偏差所对应的数值。

在更具体的实施例中，步骤S102具体包括以下步骤：所述智能控制器将所述检测信息中的实际测量水位输出至所述水位调节器；所述水位调节器对所述实际测量水位与设定的水位整定值进行比较，得到对应的给水流量调节量并输出至所述智能控制器。

具体的，智能控制器将检测信息中的实际测量水位输出至水位调节器，水位调节器对实际测量水位与设定的水位整定值进行比较，得到给水流量调节量并输出至所述智能控制器。

S103、所述智能控制器根据预置的实时在线热平衡模型对所述检测信息中的一次侧检测数据及二次侧检测数据进行解析，得到对应的解析结果。

所述智能控制器根据预置的实时在线热平衡模型对所述检测信息中的一次侧检测数据及二次侧检测数据进行解析，得到对应的解析结果。检测信息包括一次侧检测数据(对应一回路)以及二次侧检测数据(对应二回路)；所述一次侧检测数据为所述检测信息中与一次蒸汽供应回路侧对应的检测数据，所述二次侧检测数据为所述检测信息中与二次蒸汽供应回路侧对应的检测数据；所述解析结果包括给水流量计算值及蒸汽流量计算值。

在更具体的实施例中，步骤S103具体包括以下步骤：根据所述实时线热平衡模型构建所述蒸汽发生器的换热功率与蒸汽流量、给水流量之间的第一关系式；根据给排水平衡关系构建蒸汽流量与给水流量之间的第二关系式；将所述一次侧检测数据及二次侧检测数据中的已知量代入所述第一关系式及所述第二关系式进行解析，得到对应的解析结果。

具体的，所述实时线热平衡模型包括Q＝C_pW×(T_hot-T_cold)及其中，Q为所述蒸汽发生器的换热功率，C_p为体积比热容，W为一次侧冷却剂流量，T_hot和T_cold分别为一次侧进口和出口冷却剂温度，Q₂为蒸汽发生器中一次侧与二次侧之间的换热功率，A_S为换热面积，K为总换热系数，T_sat为饱和温度。

蒸汽发生器的换热功率Q与一次侧的进出口接管的流量、压力、温度等存在如下关系式：Q＝C_pW×(T_hot-T_cold)。C_p为体积比热容，为一次侧压力和温度的函数，可通过水和水蒸气热力性质国际标准IAPWS-IF97查询得到。W为一次侧冷却剂流量，在反应堆首次装料后《蒸汽发生器裕度验证试验》项目中进行标定，因反应堆冷却剂泵额定工况运行时转速不变，本技术方案可直接采用蒸汽发生器裕度验证试验标定得到的流量。T_hot和T_cold分别为一次侧进口和出口冷却剂温度，由测量仪表实时在线测量得到，也即检测信息中包括T_hot和T_cold的具体数值。

蒸汽发生器一、二次侧的换热功率Q₂与传热管换热面积A_S及一、二次侧温度还存在如下关系式：其中，K为总换热系数，T_sat为饱和温度，其数值根据水和水蒸气热力性质国际标准IAPWS-IF97可对应获取。

其中，所述总换热系数的计算式为h_p为一次侧换热系数，U_t为传热管热导率，U_f为污垢传热系数，h_s为二次侧换热系数。传热管内一次侧为单相流体管内强制对流换热，传热管外二次侧换热可认为是大空间沸腾传热，分别采用Dittus-Boelter及其修正公式和罗逊诺(Rohsenow)大空间沸腾传热公式进行计算。

进一步的，所述第一关系式为Q＝W_s((1-x)H_s+xH_l)+W_pH_l-W_fH_f；W_s为蒸汽流量，W_p为二次侧排污流量，W_f为给水流量，H_s饱和蒸汽焓值，H_l饱和水焓值，H_f给水焓值，x为蒸汽中的湿度百分比；所述第二关系式为W_f＝W_s+W_p。

根据热平衡模型，可以计算得到给水流量W_f对应的给水流量计算值和蒸汽流量W_s对应的蒸汽流量计算值，为水位控制系统提供了必要的输入参数。

S104、所述智能控制器将所述解析结果及所述给水流量调节量输出至所述第一流量调节器。

若满足所述工况运行条件，所述智能控制器将所述解析结果及所述给水流量调节量输出至所述第一流量调节器。

在更具体的实施例中，步骤S104之前还包括以下步骤：所述智能控制器判断所述检测信息中的反应堆功率是否满足预置的工况运行条件；若满足所述工况运行条件，所述智能控制器执行所述将所述解析结果及所述给水流量调节量输出至所述第一流量调节器的步骤；若不满足所述工况运行条件，所述智能控制器根据预置的仿真模型对所述检测信息进行仿真计算，得到对应的仿真计算结果；所述仿真计算结果包括水位变化趋势及水位变化幅值范围；所述智能控制器将所述仿真计算结果及所述给水流量调节量输出至所述第一流量调节器，以使所述第一流量调节器对应输出控制指令至所述给水调节阀进行给水流量调节。

若满足工况运行条件，则继续执行步骤S140。

所述智能控制器判断所述检测信息中的反应堆功率是否满足预置的工况运行条件。智能控制器从检测信息中获取反应堆功率，并判断反应堆功率是否满足工况运行条件。

在更具体的实施例中，所述判断所述检测信息中的反应堆功率是否满足预置的工况运行条件具体包括以下步骤：判断所述检测信息中的反应堆功率是否位于高功率工况；判断所述检测信息中的反应堆功率是否为平稳运行工况；若所述反应堆功率位于高功率工况且为平稳运行工况，判定满足所述工况运行条件；若所述反应堆功率不位于高功率工况或不为平稳运行工况，判定不满足所述工况运行条件。

具体的，可从检测信息中获取反应堆功率，并判断反应堆功率是否位于高功率工况；其中，高功率工况对应的功率为不小于30％Pn，Pn为反应堆满功率。则若反应堆功率不小于30％Pn，即判定位于高功率工况，若反应堆功率小于30％Pn，即判定不位于高功率工况。进一步判断反应堆功率是否为平稳运行工况，其中，平稳运行工况即对应功率变化不大于10％FP/min，10％FP/min为每分钟以满功率的5％升降功率。若反应堆功率的变化率不大于10％FP/min，即判定为平稳运行工况，若反应堆功率的变化率大于10％FP/min，即判定不为平稳运行工况。

若不满足所述工况运行条件，所述智能控制器根据预置的仿真模型对所述检测信息进行仿真计算，得到对应的仿真计算结果。所述仿真计算结果包括水位变化趋势及水位变化幅值范围。

在更具体的实施例中，所述根据预置的仿真模型对所述检测信息进行仿真计算具体包括以下步骤：根据所述仿真模型中的划分规则对所述蒸汽发生器进行控制体划分，得到对应的控制体划分结果；根据所述仿真模型中的控制方程对所述控制体划分结果中各控制体进行计算，得到各所述控制体的物性参数；根据所述仿真模型中的气液守恒方程分别对各所述控制体的物性参数进行求解计算，得到对应的仿真计算结果。

可根据仿真模型中设定的划分规则对蒸汽发生器、一回路、二回路进行划分，得到控制体划分结果。划分规则中包括腔体是否为内部腔体，腔体是否具有流通的流体，腔体是否有流进接口及流出接口等，若判断结果均为是，则将腔体划分为一个控制体。控制体划分结果如图5所示，其中汽室对应一个控制体，编号为“(1)”，分离器外对应两个控制体，编号为“(2)”及“(3)”，以此类推。一次侧进口上方的管路则对应划分为编号1-12的十二个控制体，一次侧出口上方的管路则对应划分为编号13-24的十二个控制体。

进一步的，根据仿真模型中的控制方程对控制体划分结果中包含的各控制体分别进行计算，从而得到控制体的物性参数。

具体的，所述控制方程包括： M为控制体内质量；U为控制体内能；W为流道质量流量；S为流道流通截面；∑Q_ST为广义源项；L为流道长度；Δp_f为摩擦压降；Δp_s为局部压降；Δp_g为重位压降；Δp_a为加速压降；h为比焓；下标i,j为控制体编号，k为控制体之间的流道编号，in为流进控制体，out为流出控制体，ex为控制体与外部接口之间流通的流量。

控制体中的压力、比焓、质量和流道中的质量流量可以通过上述控制方程求得。控制器内密度、压力、比焓h_i等物性参数根据水和水蒸气热力性质国际标准IAPWS-IF97确定，相关关系式可表示为v_i＝f(p_i,h_i)；式中，v_i为控制体i的比容；p_i为控制体i的压力。

当控制体内存在水位时，控制体上部区域和下部区域空泡份额不连续，下部区域可能处于冷水状态或饱和两相状态，上部区域可能处于过热蒸汽状态或含有液滴的饱和两相状态。在瞬态过程中，上部和下部区域随水位的变化而发生膨胀和收缩，在瞬态数值模型中对上部区域和下部区域分别建立气液守恒方程。通过对有水位控制体下部区域控制方程的求解，本技术发明可以对蒸汽发生器二次侧的水位变化进行跟踪，从而识别虚假水位现象；则对应的气液守恒方程为A为控制体的流通截面，v为控制体的比热容，WL为控制体内水位，下标un为有水位的控制体的下部区域。

进一步的，所述智能控制器将所述仿真计算结果及所述给水流量调节量输出至所述第一流量调节器，以使所述第一流量调节器对应输出控制指令至所述给水调节阀进行给水流量调节。则同样的，第一流量调节器R2根据接收到的仿真计算结果及给水流量调节量生成对应控制指令，并将该控制指令输出至给水调节阀。

S105、所述第一流量调节器对应输出控制指令至所述给水调节阀进行给水流量调节。

所述第一流量调节器对应输出控制指令至所述给水调节阀进行给水流量调节。第一流量调节器R2根据接收到的解析结果及给水流量调节量生成对应控制指令，并将该控制指令输出至给水调节阀；则第一流量调节器R2输出的控制指令可对应控制给水调节阀的阀门开度变化量，控制指令输出至给水调节阀V1使其动作，从而改变给水流量。

在更具体的实施例中，蒸汽发生器还包括第二流量调节器及给水泵转速调节器，所述第二流量调节器与所述智能控制器进行通信连接，所述第二流量调节器与所述给水泵转速调节器建立通信连接；上述控制方法还包括以下步骤：所述智能控制器获取所述检测信息中的给水母管压力值及蒸汽母管压力值进行差运算，得到对应的压差测量值；所述智能控制器将所述压差测量值输入至所述第二流量调节器；所述第二流量调节器对所述压差测量值及设定的压差整定值进行比较，并根据比较结果输出控制指令至所述给水泵转速调节器进行水泵转速调节。

具体的工作原理如图4所示，可设定给水母管与蒸汽母管之间的压差整定值为ΔP₀，智能控制器将检测信息中的给水母管压力值及蒸汽母管压力值进行差运算，得到对应的压差测量值ΔP，智能控制器将压差测量值输入至第二流量调节器。第二流量调节器对压差测量值ΔP及压差整定值ΔP₀进行比较，第二流量调节器根据两个数值的偏差大小和方向来输出控制指令至水泵转速调节器，从而改变给水泵的转速，使得水泵转速调节器V2的前后压差保持不变。

上述实施例中所公开的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法，方法包括：实时获取传感器检测得到的检测信息并将其中的实际测量水位输出至水位调节器，以获取给水流量调节量；根据实时在线热平衡模型对检测信息进行解析得到解析结果，将解析结果及给水流量调节量输出至第一流量调节器，第一流量调节器对应输出控制指令至给水调节阀进行给水流量调节。上述控制方法，借助数字孪生技术和数值仿真技术，对蒸汽发生器的水位控制流程进行改进以实现准确调节，从而进一步提高核电站蒸汽发生器的运行可靠性、设备安全性、操作方便性和机组的运行效率。

本发明实施例还提供一种基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制系统，该基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制系统用于执行如上述实施例中所述的控制方法，如图3所示，所述蒸汽发生器水位控制系统包括配置于智能控制器内的101检测信息获取单元、102第一信息输出单元、103解析结果获取单元、104第二信息输出单元，以及配置于第一流量调节器内的105控制指令输出单元。

所述检测信息获取单元101，用于实时获取所述传感器检测得到的检测信息。

所述第一信息输出单元102，用于将所述检测信息中的实际测量水位输出至所述水位调节器，以获取得到水位调节器对应输出的给水流量调节量。

所述解析结果获取单元103，用于根据预置的实时在线热平衡模型对所述检测信息中的一次侧检测数据及二次侧检测数据进行解析，得到对应的解析结果；所述一次侧检测数据为所述检测信息中与一次蒸汽供应回路侧对应的检测数据，所述二次侧检测数据为所述检测信息中与二次蒸汽供应回路侧对应的检测数据；所述解析结果包括给水流量计算值及蒸汽流量计算值。

所述第二信息输出单元104，用于将所述解析结果及所述给水流量调节量输出至所述第一流量调节器。

所述控制指令输出单元105，用于对应输出控制指令至所述给水调节阀进行给水流量调节。

在本发明实施例所提供的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制系统应用上述基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法，实时获取传感器检测得到的检测信息并将其中的实际测量水位输出至水位调节器，以获取给水流量调节量；根据实时在线热平衡模型对检测信息进行解析得到解析结果，将解析结果及给水流量调节量输出至第一流量调节器，第一流量调节器对应输出控制指令至给水调节阀进行给水流量调节。上述控制方法，借助数字孪生技术和数值仿真技术，对蒸汽发生器的水位控制流程进行改进以实现准确调节，从而进一步提高核电站蒸汽发生器的运行可靠性、设备安全性、操作方便性和机组的运行效率。

本申请还公开了一种基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制设备，其中，如图4所示，所述蒸汽发生器水位控制设备包括智能控制器S、传感器、第一流量调节器R2、水位调节器R1、给水调节阀V1、第二流量调节器R3及给水泵转速调节器V2；所述给水母管的一端连接第一给水泵的输出端口、另一端连接至少一个蒸汽发生器的给水输入端；所述给水调节阀V1串联设置于所述给水母管中靠近所述给水输入端的一侧；各所述蒸汽发生器通过蒸汽母管连接汽轮机；所述传感器包括差压传感器N、蒸汽压力传感器P1、母管压力传感器P2、给水传感器Qs、给水流量传感器Qa、出水传感器Qw及蒸汽流量传感器Qv；所述差压传感器N的两个检测端分别与一个所述蒸汽发生器的两个压力检测端口相连接，所述差压传感器N的信号输出端连接所述智能控制器S；所述蒸汽压力传感器P1的检测端与所述蒸汽母管相连通，所述蒸汽压力传感器P1的信号输出端连接所述智能控制器S；所述母管压力传感器P2的检测端与所述给水母管相连通，所述母管压力传感器P2的信号输出端连接所述智能控制器S；所述给水传感器Qs的检测端与所述蒸汽发生器的给水管相连通，所述给水传感器Qs的信号输出端连接所述智能控制器S；所述出水传感器Qw的检测端与所述蒸汽发生器的排水管相连通，所述出水传感器Qw的信号输出端连接所述智能控制器S；所述蒸汽流量传感器Qv的检测端与所述蒸汽母管相连通，所述蒸汽流量传感器Qv的信号输出端连接所述智能控制器S；所述给水流量传感器Qa的检测端与所述给水母管相连通且连接点位于所述给水调节阀V1的上游，所述给水流量传感器Qa的信号输出端连接所述智能控制器S；智能控制器S与各传感器、所述第一流量调节器R2、所述水位调节器R1及所述第二流量调节器R3进行通信连接，所述第一流量调节器R2与给水调节阀V1建立通信连接；所述第二流量调节器R3与所述给水泵转速调节器V2建立通信连接。

其中，蒸汽压力传感器P1用于测量得到蒸汽母管压力值，母管压力传感器P2用于测量得到给水母管压力值。蒸汽流量传感器Qv用于测量得到蒸汽流量，给水流量传感器Qa用于测量得到给水流量。给水传感器Qs用于测量得到一次侧的进口接管的流量、压力、温度等数值，出水传感器Qw用于测量得到一次侧的出口接管的流量、压力、温度等数值；

进一步的，所述第一给水泵B1的输入端口连通所述给水泵转速调节器V2的输出端口，所述给水泵转速调节器V2的输入端口用于进水。

上述基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制系统可以实现为计算机程序的形式，则上述智能控制器可实现为计算机设备的形式，该计算机程序可以在计算机设备上运行。所述控制器包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口、存储器通过通信总线完成相互间的通信；存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现如上述实施例中所述的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法。

请参阅图6，图6是本发明实施例提供的计算机设备的示意性框图。该计算机设备可以是用于执行基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法以实现对各组件进行控制的处理器。

参阅图6，该计算机设备500包括通过通信总线501连接的处理器502、存储器和通信接口505，其中，存储器可以包括存储介质503和内存储器504。

该存储介质503可存储操作系统5031和计算机程序5032。该计算机程序5032被执行时，可使得处理器502执行基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法，其中，存储介质503可以为易失性的存储介质或非易失性的存储介质。

该处理器502用于提供计算和控制能力，支撑整个计算机设备500的运行。

该内存储器504为存储介质503中的计算机程序5032的运行提供环境，该计算机程序5032被处理器502执行时，可使得处理器502执行基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法。

该通信接口505用于进行网络通信，如提供数据信息的传输等。本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备500的限定，具体的计算机设备500可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

其中，所述处理器502用于运行存储在存储器中的计算机程序5032，以实现上述的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法中对应的功能。

本领域技术人员可以理解，图6中示出的计算机设备的实施例并不构成对计算机设备具体构成的限定，在其他实施例中，计算机设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。例如，在一些实施例中，计算机设备可以仅包括存储器及处理器，在这样的实施例中，存储器及处理器的结构及功能与图6所示实施例一致，在此不再赘述。

应当理解，在本发明实施例中，处理器502可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器502还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

在本发明的另一实施例中提供计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质可以为易失性或非易失性的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质存储有计算机程序，其中计算机程序被处理器执行时实现上述的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法中所包含的步骤。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的设备、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，也可以将具有相同功能的单元集合成一个单元，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的计算机可读存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法，所述控制方法应用于蒸汽发生器水位控制系统中，所述蒸汽发生器水位控制系统的智能控制器与蒸汽发生器中设置的传感器、第一流量调节器及水位调节器进行通信连接，所述第一流量调节器与给水调节阀建立通信连接；其特征在于，所述控制方法包括：

所述智能控制器实时获取所述传感器检测得到的检测信息；

所述智能控制器将所述检测信息中的实际测量水位输出至所述水位调节器，以获取得到水位调节器对应输出的给水流量调节量；

所述智能控制器根据预置的实时在线热平衡模型对所述检测信息中的一次侧检测数据及二次侧检测数据进行解析，得到对应的解析结果；所述一次侧检测数据为所述检测信息中与一次蒸汽供应回路侧对应的检测数据，所述二次侧检测数据为所述检测信息中与二次蒸汽供应回路侧对应的检测数据；所述解析结果包括给水流量计算值及蒸汽流量计算值；

所述智能控制器将所述解析结果及所述给水流量调节量输出至所述第一流量调节器；

所述第一流量调节器对应输出控制指令至所述给水调节阀进行给水流量调节。

2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法，其特征在于，所述智能控制器将所述解析结果及所述给水流量调节量输出至所述第一流量调节器之前，还包括：

所述智能控制器判断所述检测信息中的反应堆功率是否满足预置的工况运行条件；

若满足所述工况运行条件，所述智能控制器执行所述将所述解析结果及所述给水流量调节量输出至所述第一流量调节器的步骤；

若不满足所述工况运行条件，所述智能控制器根据预置的仿真模型对所述检测信息进行仿真计算，得到对应的仿真计算结果；所述仿真计算结果包括水位变化趋势及水位变化幅值范围；

所述智能控制器将所述仿真计算结果及所述给水流量调节量输出至所述第一流量调节器，以使所述第一流量调节器对应输出控制指令至所述给水调节阀进行给水流量调节。

3.根据权利要求2所述的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法，其特征在于，所述判断所述检测信息中的反应堆功率是否满足预置的工况运行条件，包括：

判断所述检测信息中的反应堆功率是否位于高功率工况；

判断所述检测信息中的反应堆功率是否为平稳运行工况；

若所述反应堆功率位于高功率工况且为平稳运行工况，判定满足所述工况运行条件；

若所述反应堆功率不位于高功率工况或不为平稳运行工况，判定不满足所述工况运行条件。

4.根据权利要求3所述的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法，其特征在于，所述根据预置的实时在线热平衡模型对所述检测信息中的一次侧检测数据及二次侧检测数据进行解析，得到对应的解析结果，包括：

根据所述实时在线热平衡模型构建所述蒸汽发生器的换热功率与蒸汽流量、给水流量之间的第一关系式；

根据给排水平衡关系构建蒸汽流量与给水流量之间的第二关系式；

将所述一次侧检测数据及二次侧检测数据中的已知量代入所述第一关系式及所述第二关系式进行解析，得到对应的解析结果。

5.根据权利要求4所述的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法，其特征在于，所述实时在线热平衡模型包括及；其中，为所述蒸汽发生器的换热功率，为体积比热容，W为一次侧冷却剂流量，和分别为一次侧进口和出口冷却剂温度，为蒸汽发生器中一次侧与二次侧之间的换热功率，A _S 为换热面积，K为总换热系数，为饱和温度。

6.根据权利要求5所述的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法，其特征在于，所述总换热系数的计算式为；为一次侧换热系数，为传热管热导率，为污垢传热系数，为二次侧换热系数。

7.根据权利要求6所述的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法，其特征在于，所述第一关系式为；为蒸汽流量，为二次侧排污流量，为给水流量，饱和蒸汽焓值，饱和水焓值，给水焓值，为蒸汽中的湿度百分比；

所述第二关系式为。

8.根据权利要求3所述的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法，其特征在于，所述根据预置的仿真模型对所述检测信息进行仿真计算，得到对应的仿真计算结果，包括：

根据所述仿真模型中的划分规则对所述蒸汽发生器进行控制体划分，得到对应的控制体划分结果；

根据所述仿真模型中的控制方程对所述控制体划分结果中各控制体进行计算，得到各所述控制体的物性参数；

根据所述仿真模型中的气液守恒方程分别对各所述控制体的物性参数进行求解计算，得到对应的仿真计算结果。

9.根据权利要求8所述的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法，其特征在于，所述控制方程包括：，，；

M为控制体内质量；U为控制体内能；W为流道质量流量；S为流道流通截面；为广义源项；L为流道长度；Δp _f 为摩擦压降；Δp _s 为局部压降；Δp _g 为重位压降；Δp _a 为加速压降；h为比焓；下标i,j为控制体编号，k为控制体之间的流道编号，in为流进控制体，out为流出控制体，ex为控制体与外部接口之间流通的流量。

10.根据权利要求9所述的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法，其特征在于，所述气液守恒方程为；A为控制体的流通截面，v为控制体的比热容，WL为控制体内水位，下标un为有水位的控制体的下部区域。

11.根据权利要求4-10任一项所述的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法，其特征在于，所述智能控制器将所述检测信息中的实际测量水位输出至所述水位调节器，以获取得到水位调节器对应输出的给水流量调节量，包括：

所述智能控制器将所述检测信息中的实际测量水位输出至所述水位调节器；

所述水位调节器对所述实际测量水位与设定的水位整定值进行比较，得到对应的给水流量调节量并输出至所述智能控制器。

12.根据权利要求4-10任一项所述的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法，其特征在于，所述蒸汽发生器还包括第二流量调节器及给水泵转速调节器，所述第二流量调节器与所述智能控制器进行通信连接，所述第二流量调节器与所述给水泵转速调节器建立通信连接，所述控制方法还包括：

所述智能控制器获取所述检测信息中的给水母管压力值及蒸汽母管压力值进行差运算，得到对应的压差测量值；

所述智能控制器将所述压差测量值输入至所述第二流量调节器；

所述第二流量调节器对所述压差测量值及设定的压差整定值进行比较，并根据比较结果输出控制指令至所述给水泵转速调节器进行水泵转速调节。

13.一种基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制系统，其特征在于，所述蒸汽发生器水位控制系统用于执行如权利要求1-12任一项所述的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法，所述蒸汽发生器水位控制系统包括配置于智能控制器内的检测信息获取单元、第一信息输出单元、解析结果获取单元、第二信息输出单元，以及配置于第一流量调节器内的控制指令输出单元；

所述检测信息获取单元，用于实时获取所述传感器检测得到的检测信息；

所述第一信息输出单元，用于将所述检测信息中的实际测量水位输出至所述水位调节器，以获取得到水位调节器对应输出的给水流量调节量；

所述解析结果获取单元，用于根据预置的实时在线热平衡模型对所述检测信息中的一次侧检测数据及二次侧检测数据进行解析，得到对应的解析结果；所述一次侧检测数据为所述检测信息中与一次蒸汽供应回路侧对应的检测数据，所述二次侧检测数据为所述检测信息中与二次蒸汽供应回路侧对应的检测数据；所述解析结果包括给水流量计算值及蒸汽流量计算值；

所述第二信息输出单元，用于将所述解析结果及所述给水流量调节量输出至所述第一流量调节器；

所述控制指令输出单元，用于对应输出控制指令至所述给水调节阀进行给水流量调节。

14.一种基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制设备，其特征在于，所述蒸汽发生器水位控制设备包括智能控制器、传感器、第一流量调节器、水位调节器、给水调节阀、第二流量调节器及给水泵转速调节器；

给水母管的一端连接第一给水泵的输出端口、另一端连接至少一个蒸汽发生器的给水输入端；所述给水调节阀串联设置于所述给水母管中靠近所述给水输入端的一侧；各所述蒸汽发生器通过蒸汽母管连接汽轮机；

所述传感器包括差压传感器、蒸汽压力传感器、母管压力传感器、给水传感器、给水流量传感器、出水传感器及蒸汽流量传感器；

所述差压传感器的两个检测端分别与一个所述蒸汽发生器的两个压力检测端口相连接，所述差压传感器的信号输出端连接所述智能控制器；所述蒸汽压力传感器的检测端与所述蒸汽母管相连通，所述蒸汽压力传感器的信号输出端连接所述智能控制器；所述母管压力传感器的检测端与所述给水母管相连通，所述母管压力传感器的信号输出端连接所述智能控制器；

所述给水传感器的检测端与所述蒸汽发生器的给水管相连通，所述给水传感器的信号输出端连接所述智能控制器；所述出水传感器的检测端与所述蒸汽发生器的排水管相连通，所述出水传感器的信号输出端连接所述智能控制器；所述蒸汽流量传感器的检测端与所述蒸汽母管相连通，所述蒸汽流量传感器的信号输出端连接所述智能控制器；所述给水流量传感器的检测端与所述给水母管相连通且连接点位于所述给水调节阀的上游，所述给水流量传感器的信号输出端连接所述智能控制器；

智能控制器与各传感器、所述第一流量调节器、所述水位调节器及所述第二流量调节器进行通信连接，所述第一流量调节器与给水调节阀建立通信连接；所述第二流量调节器与所述给水泵转速调节器建立通信连接；

所述智能控制器包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口、存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-12中任一项所述的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法。

15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-12中任一项所述的基于数字孪生的蒸汽发生器水位控制方法的步骤。