[發(fā)明專利]核電站棒控系統(tǒng)仿真平臺

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710245722.7
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN107123449A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉美軍;王斌;高夫領(lǐng);李生茂;張軍;婁毅;孫波;陳毓;猶代倫;董國印;沙洪偉;邵帥;李強
• 申請（專利權(quán)）人: 中廣核核電運營有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G21C17/00
• 分類號: G21C17/00;G21D3/00;G09B25/02
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)44314
• 代理人: 林儉良,高瑞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核電站棒控系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種核電站棒控系統(tǒng)仿真平臺。

背景技術(shù)

控制棒控制系統(tǒng)(簡稱棒控系統(tǒng))作為主要的反應(yīng)堆控制系統(tǒng)之一，其主要功能是：根據(jù)電網(wǎng)負荷的變化，系統(tǒng)相應(yīng)提升或插入控制棒調(diào)節(jié)堆芯的反應(yīng)性，從而控制堆芯溫度和核功率，實現(xiàn)G模式的反應(yīng)堆控制。當(dāng)反應(yīng)堆處于非穩(wěn)定運行工況時，控制棒控制系統(tǒng)還能在堆啟動階段把反應(yīng)堆從零功率帶到滿功率以及在正常停堆階段執(zhí)行停堆或在事故情況下緊急停堆，保護反應(yīng)堆，保證堆芯安全。棒控系統(tǒng)主要包括三個部分，為棒控邏輯柜、動力柜以及控制棒驅(qū)動機構(gòu)(CRDM)。

目前針對棒控系統(tǒng)機柜的維修方式是：發(fā)現(xiàn)故障板件，采取新備件更換，換下的板件返廠維修。此種維修方式有三方面的弊端：1)備件沒有經(jīng)過功能驗證就投入使用，給運行機組帶來一定的風(fēng)險；2)由于沒有驗證手段，更換下的備件無法診斷故障和自主翻新維修；3)由于生產(chǎn)廠家停產(chǎn)或維修周期較長，現(xiàn)場備件卡件逐漸減少，現(xiàn)場備件供應(yīng)的壓力日增，并且板件的返廠維修費用也因壟斷而價格虛高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種改進的核電站棒控系統(tǒng)仿真平臺。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種核電站棒控系統(tǒng)仿真平臺，包括：

仿真及數(shù)據(jù)采集柜，包括仿真單元和數(shù)據(jù)采集單元，所述仿真單元用于模擬反應(yīng)堆功率控制系統(tǒng)和反應(yīng)堆溫度控制系統(tǒng)的各種運行工況，并輸出用于自動模式控制的、二回路目標(biāo)功率和一二回路功率偏差的仿真信號；所述數(shù)據(jù)采集單元用于采集所述仿真平臺的所有過程信號并實時顯示；

手動操作臺，用于模擬主控室并輸出控制信號，以及模擬手動模式控制；

邏輯柜，用于根據(jù)所述仿真信號和所述控制信號產(chǎn)生棒位移動命令；

動力柜，包括循環(huán)監(jiān)視邏輯單元和可控硅整流電路，所述循環(huán)監(jiān)視邏輯單元用于根據(jù)所述棒位移動命令產(chǎn)生移動時序信號，從而控制所述可控硅整流電路輸出線圈運行信號；

模擬負載柜，用于模擬CRDM的負載線圈，所述模擬負載柜根據(jù)所述線圈運行信號模擬控制棒的提插動作；

配電柜，用于對所述仿真及數(shù)據(jù)采集柜、所述手動操作臺、所述邏輯柜、所述動力柜及所述模擬負載柜進行配電。

優(yōu)選地，所述邏輯柜包括溫度棒及停堆棒控制單元和功率棒控制單元，二者用于根據(jù)所述仿真信號和所述控制信號產(chǎn)生棒位移動方向數(shù)據(jù)和棒位移動速度數(shù)據(jù)，所述棒位移動命令包括所述棒位移動方向數(shù)據(jù)和所述棒位移動速度數(shù)據(jù)；所述溫度棒及停堆棒控制單元和所述功率棒控制單元還用于將當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)、命令棒位以及報警信號傳送至所述仿真及數(shù)據(jù)采集柜和所述手動操作臺顯示。

優(yōu)選地，所述溫度棒及停堆棒控制單元用于根據(jù)所述仿真信號中的一二回路功率偏差和所述手動操作臺所發(fā)出的所述控制信號產(chǎn)生針對溫度棒和停堆棒的所述棒位移動命令。

優(yōu)選地，所述功率棒控制單元用于根據(jù)所述仿真信號中的二回路目標(biāo)功率和所述手動操作臺所發(fā)出的所述控制信號進行邏輯處理后產(chǎn)生針對功率棒的所述棒位移動命令。

優(yōu)選地，所述邏輯柜還包括功率棒監(jiān)視單元，用于獨立校驗所述功率棒控制單元的正確性，當(dāng)出現(xiàn)不一致時發(fā)出所述報警信號并傳送至所述手動操作臺顯示。

優(yōu)選地，所述功率棒監(jiān)視單元獨立運算二回路實際功率和所述棒位移動命令，并與所述功率棒控制單元的值相比較得出偏差數(shù)據(jù)，且當(dāng)所述偏差數(shù)據(jù)超過設(shè)定值時發(fā)出功率偏差報警和棒位偏差報警。

優(yōu)選地，所述仿真單元還包括動力柜模擬模塊，用于模擬至少一個所述動力柜。

優(yōu)選地，所述模擬負載柜包括模擬的四組CRDM負載線圈，每組所述CRDM負載線圈包括夾持線圈、移動線圈和提升線圈。

優(yōu)選地，所述線圈運行信號包括電流的定值、波形和變化時序，所述模擬負載柜接收所述線圈運行信號，并根據(jù)所述線圈運行信號模擬所述控制棒的提插動作。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集單元包括采集模塊，用于采集整個所述仿真平臺內(nèi)部的輸入/輸出過程中產(chǎn)生的所有過程信號并在軟件畫面中實時顯示；所述數(shù)據(jù)采集單元還包括檢測模塊，用于對所述模擬負載柜中負載線圈的電流進行在線檢測。

實施本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的核電站棒控系統(tǒng)仿真平臺中，包括了棒控系統(tǒng)的所有典型設(shè)備，實現(xiàn)了現(xiàn)場設(shè)備故障分析及檢修、關(guān)鍵設(shè)備的功能驗證及拷機、以及對現(xiàn)場棒控系統(tǒng)維護人員進行技能培訓(xùn)和軟硬件實操培訓(xùn)。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：