[發明專利]一種控制能動與非能動系統轉換過程中泵流量的模擬方法

有效

• 申請號: 201510342808.2
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN104900278B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 徐建軍;謝添舟;洪剛;黃彥平;唐瑜
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C17/00
• 分類號: G21C17/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 王記明

技術領域

????本發明涉及核電站（廠）中對堆芯流量控制的模擬方法技術領域，特別是涉及一種控制能動與非能動系統轉換過程中泵流量的模擬方法。

背景技術

在我國目前以燃煤電廠為主的能源結構形式下，減少日益嚴重的霧霾污染和持續增長的能源消耗的矛盾需求，對核能這一公認的清潔高效的主力能源提出了迫切強烈的期望。

非能動安全概念是八十年代提出來的一種旨在提高核電站安全性和可靠性的概念。其基本原理是依靠向下流的冷段和向上流的熱段中的流體密度差，在重力作用下所產生的驅動壓頭來實現的自然循環流動，而不使用泵、風機等能動部件，利用自然循環方式導出反應堆堆芯余熱，保證反應堆堆芯不被燒毀。非能動安全技術作為先進壓水堆核電站的主要特點受到了核電發達國家的重視，美國西屋公司的AP600和AP1000、歐洲的EPP1000、日本的SPWR、俄羅斯的?VVER1000等都采用了非能動安全技術。

世界核技術強國在研究和開發新的非能動安全技術時，均建設了非能動安全系統試驗裝置，開展了大量的綜合模擬驗證試驗，為核電技術安全審評提供了最重要的依據。由于反應堆原型及其系統規模大，非能動安全系統試驗裝置都是按照一定模擬準則建設縮比試驗裝置（縮比模型）。即按某一比例建設試驗臺架并開展試驗，此時試驗裝置的流量小于原型系統，因此，試驗用泵額定流量較小，其水力學特性與原型泵的水力學特性存在明顯差異，如泵的啟動和惰轉特性等，這種差異會導致能動與非能動系統相互轉換過程中流量變化情況與原型泵不一致，這必然會影響試驗結果的準確性和可靠性。以原型泵參數為依據，精確控制能動與非能系統相互轉換過程中流量變化，進一步提升非能動安全系統模擬試驗結果的可靠性，是現有核動力技術試驗階段所需亟待解決的重要科研問題。

發明內容

針對上述精確控制能動與非能系統相互轉換過程中流量變化，進一步提升非能動安全系統模擬試驗結果的可靠性，是現有核動力技術試驗階段所需亟待解決的重要科研問題的問題，本發明提供了一種控制能動與非能動系統轉換過程中泵流量的模擬方法。

為解決上述問題，本發明提供的一種控制能動與非能動系統轉換過程中泵流量的模擬方法通過以下技術要點來解決問題：一種控制能動與非能動系統轉換過程中泵流量的模擬方法，包括順序進行的以下步驟：

1）、根據反應堆原型泵流量與阻力變化曲線，按照縮比試驗裝置確定的比例模擬準則，選取縮比試驗裝置所用的試驗用泵，獲得試驗用泵的頻率、流量以及阻力關系表；

2）、根據反應堆原型泵在能動與非能動轉換過程中流量與阻力變化曲線，并基于試驗用泵的頻率、流量與阻力關系表，繪制出試驗用泵頻率曲線，并根據試驗用泵的頻率曲線編制泵頻率控制程序；

3）、將上述泵頻率控制程序輸入到數采控制系統中，采用變頻方式，控制試驗用泵按照泵頻率控制程序規定的曲線運轉，模擬能動與非能動系統轉換過程中原型泵流量與阻力特性。

具體的，本發明提出一種基于變頻技術精確控制能動與非能動系統轉換過程中泵流量的模擬方法，以上反應堆原型泵流量與阻力變化曲線即為反應堆原型泵在能動與非能動轉換過程中的實測流量與阻力，以上試驗用泵的頻率與流量關系表即為得到試驗用泵在不同的流量下對應的頻率，以在步驟2）中根據反應堆原型泵在能動與非能動系統轉換過程中的實測流量與阻力變化為依據，整合對應的試驗用泵頻率和流量關系，即得到所謂的試驗用泵頻率曲線，該步驟得到頻率曲線的要求為確保試驗用泵在變頻條件下的流量與阻力變化曲線能夠反映反應堆原型泵的特性，并在步驟3）中錄入上述試驗用泵頻率變化，最終通過變頻方式控制試驗用泵的頻率，達到實現試驗用泵流量控制的目的，完成能動與非能動循環堆芯流量的轉換。

以上過程中，通過對不同頻率下試驗用泵流量進行標定，根據額定工況點能動與非能動系統相互轉換過程中原型泵流量變化曲線，編制相應的試驗用泵頻率控制程序，實現對能動與非能動系統相互轉換過程中堆芯流量變化的精確控制。作為本領域的技術人員，該方法也可應用于優化能動與非能動系統轉換控制程序研究。

更進一步的技術方案為：

為利于對試驗用泵流量輸出的控制精度，在步驟1）中，在試驗用泵的頻率與流管關系表中，相鄰的頻率差不大于0.01Hz。