大型核电机组的不断投运使电网运行方式发生了变化,对电网的安全稳定运行造成了一定的影响,并带来了调峰调频困难等新问题。为了掌握核电机组的运行特性,确保机组和电网的稳定运行,迫切需要建立用于电网稳定分析的核电站准确模型。然而现有用于电网仿真的模型很多不够准确,或者阶数过高,不适合于大型核电机组并网的分析,或者模型假设条件过多,模拟工况受到限制。因此,建立适用于电网稳定分析的大型核电机组模型有着重要的意义。由于我国在建以及规划中的核电站大部分是压水堆核电站,且装机容量基本为百万千瓦级,因此本文重点以百万千瓦级压水堆核电站为研究对象,主要包括核电机组详细模型研究以及核电机组模型简化研究。首先,本文介绍了核电站的主要组成设备及其基本工作原理,利用MATLAB/Simulink建立了大型压水堆核电机组详细数学模型。模型主要包括核电站反应堆系统、压力容器及冷热管段、活性区系统、反应堆功率控制系统、反应堆温度控制系统、主泵和蒸汽发生器等模块,并对相关模块进行了优化,使之能更加准确地反映核电机组的动态响应情况。其次,本文结合算例对核电机组接入电网的影响进行了研究。分析了核电机组负荷阶跃增加和减少时,核电机组内部变量过渡到稳定的过程,研究了核电机组在电网频率、电压发生波动时的动态特性。最后,在一定假设的基础上,本文通过对核岛结构的分析,利用多输入多输出系统的最小二乘法,对核岛结构模型进行了降阶拟合。结合算例仿真分析了简化模型用于其他工况的情况。仿真结果验证了模型的正确性,为深入研究电网与大型核电机组的相互影响提供了技术支持。