基于核电机组失步振荡的安全稳定控制方法

摘要

本发明涉及一种核电机组的控制方法，特别是一种基于核电机组失步振荡的安全稳定控制方法，其要点在于，事先计算核电机组的失步振荡控制策略，并将控制策略整定值设置在安全自动装置中，通过汽轮机侧及核岛侧的联合控制执行切机，其方式是跳开机组相应的升压变高压侧断路器的方式进行切机，通过安全自动装置精确启动，由汽轮机调节系统对汽轮机以及汽轮机旁路排放系统的有效控制，反应堆控制系统提供精确执行，三者相互配合而实现。其相比现有技术的优点在于，当核电机组发生失步振荡时通过对汽轮机侧及核岛侧的有效、精确、及时、合理控制，解决了核电机组失步振荡时参与安全稳定控制的技术难题，在核电机组参与电网暂态安全稳定控制的同时保证了核电机组的安全稳定运行。

主权项

核电机组失步振荡的安全稳定控制方法，其特征在于，包括如下步骤：1）根据电网的运行方式，包括正常运行方式和各种检修运行方式，获得其对应发生核电机组失步振荡的预想故障集时的安全稳定控制策略定值；2）将所获得的安全稳定控制策略定值整定到安全自动装置中；3）安全自动装置通过监测核电厂出线的电流、电压和断路器位置信息，在判断出线路发生故障后并且符合所设定的安全稳定控制策略定值的切机条件时发切机命令，跳失步机组相应的升压变高压侧断路器；4）通过汽轮机侧及核岛侧的联合控制执行切机，方法如下：当安全自动装置通过跳开升压变高压侧断路器切机时，整个核电机组完全脱离电网，汽轮发电机组带厂用负荷运行；发电机出口断路器GCB闭合，汽轮发电机组继续发电，通过厂用变压器输送供给厂用负荷；反应堆控制系统将反应堆核功率自动整定在30%Pn，将控制棒插入以降低核功率；根据孤岛运行的情况，后续的控制策略分为两种：(1)孤岛运行成功——汽轮机若带厂用负荷运行成功，核功率从100%Pn降低到30%Pn低功率运行，汽轮机旁路排放系统处于温度控制模式，控制棒插入的时间限制为12小时，如果机组带厂用负荷运行12小时以上，则需将控制棒全提至堆顶，并进行硼化维持低功率水平，采取长期低功率运行模式；在低功率运行期间，机组带厂用负荷等待电网处理完故障，电网恢复正常后反应堆就可以重新升功率、并网；(2)孤岛运行不成功——由于已经跳开升压变高压侧的断路器，失去了主要的厂外电源，汽轮机若带厂用负荷运行不成功，主冷却泵将停运，蒸汽发生器主给水将丧失；由于核电厂中两台机组成一组运行，当汽轮机带厂用负荷运行不成功，如果相邻机组的主变正常运行，将机组公用负荷切换至相邻机组供电以减少辅助变的负荷，并通过辅助变倒送电启动故障机组的一台主冷却剂泵以恢复冷却剂强迫循环，蒸汽发生器给水由辅助给水系统供给，在没有其他事故发生的情况下，将机组稳定在热停堆24小时以便等待电网恢复；如果相邻机组主变停运，两台机组公用负荷不能切换至相邻机组供电，只能切换到保安电源供电；如果辅助变没有超容，将两台机组公用负荷切换至辅助变供电，并通过辅助变倒送电启动故障机组的其中一台主冷却剂泵以恢复冷却剂强迫循环，蒸汽发生器给水由辅助给水系统供给；在没有其他事故发生的情况下，将机组稳定在热停堆24小时以便等待电网恢复；如果相邻机组主变停运，而辅助变压器也超容，故障机组的主冷却剂泵不能启动，一回路保持自然循环，蒸汽发生器给水由辅助给水系统供给；由于一回路失去强迫循环，此时机组稳定在热停堆状态的时间为2小时；2小时内电网未恢复则进行堆芯冷却，并继续等待电网恢复；等待电网处理完故障，电网恢复正常后反应堆就可以重新升功率、并网。