蒸汽发生器是连接压水反应堆一、二回路的重要热交换设备,被称为一、二回路的枢纽。蒸汽发生器水位控制系统是非线性、时变的多变量系统,“虚假液位”现象的存在使蒸汽发生器液位控制成为一个难题。工程上常用的蒸汽发生器液位串级PID控制方式,受当时技术发展所限,对蒸汽发生器液位的控制不能达到最佳的效果。在分析蒸汽发生器运行机理的基础上,根据本领域专家知识和现场操作经验,从理论上对“虚假液位”在不同参数及不同阶段的变化特征进行分析,提出串级PID控制方式及给水调节阀切换过程设计上的不足。针对蒸汽流量在低功率下测量精度低的问题,应用蒸汽发生器能量平衡的估算方法进行蒸汽流量系数的实时补偿;对于调节阀切换程序的设计,既考虑阀门的非线性特性曲线对给水流量的影响,同时考虑实际使用中阀门的迟滞、卡涩、死区等现象的影响,提出定值闭环的切换方式,确保切换过程的无扰性。蒸汽发生器的“虚假液位”现象,是蒸汽发生器内水的汽液两相变化所固有的,不能通过常规手段测量。基于“虚假液位”现象发生在蒸汽发生器汽水失配的瞬态,本文应用相关理论,计算蒸汽流量与给水流量的相关性,从而给出“虚假液位”的定性预测。利用系统辨识的概念,设计基于卡尔曼滤波知识的状态观测器,观测出蒸汽发生器液位中的“虚假”成分,从串级PID控制系统的反馈中除去,这样设计的蒸汽发生器液位控制系统在Labview软件中进行仿真验证。