[發明專利]一種包含功率控制系統的核電機組仿真模型

有效

• 申請號: 201810766076.3
• 申請日: 2018-07-12
• 公開（公告）號: CN109190145B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 文立斌;李俊;孫艷;張翌暉;劉光時;雷亭;吳健旭;盧萬里;廖衛國
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 南寧東智知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 45117
• 代理人: 巢雄輝;汪治興

本發明涉及電力系統仿真技術領域，具體涉及一種包含功率控制系統的核電機組仿真模型，具體包括反應堆堆芯模塊、冷卻劑管道模塊、蒸汽發生器模塊、汽輪機模塊、調速器模塊、反應堆功率控制系統、一回路平均溫度模塊；冷卻劑管道模塊包括冷線溫度單元、熱線溫度單元；反應堆功率控制系統包括冷卻劑平均溫度控制系統模塊、功率控制系統模塊；該模型包括冷卻劑平均溫度控制系統模塊、功率控制系統模塊，能夠實現核電機組反應堆功率的粗調和細調，以分別對應在G模式下運行的核電機組的功率補償棒組控制系統和溫度調節棒組控制系統，驗證了G模式下運行的核電機組仿真模型具有一定的跟負荷能力。

技術領域

本發明涉及電力系統仿真技術領域，具體涉及一種包含功率控制系統的核電機組仿真模型。

背景技術

當前，隨著國家對于清潔能源建設的持續投入，我國核電進入了快速發展時期，帶來了顯著的經濟和環境效益。隨著核電機組的建設，電網中核電發電量逐步增加，電網對于核電機組的運行也提出了更高的要求，過去往往擔任基荷的核電機組目前也被要求擁有調峰調頻的作用。早期的核電機組各組功率控制棒都由同一種材料制造，調節過程中所有棒組的調節都基本同步和同幅，這種調節方式稱為A模式。在這種調節模式下，反應堆堆芯容易產生軸向功率分布不平衡，所以反應棒的調節速度不能太快，這樣核電站就難以適應堆跟機的模式。

而G模式運行方式下運行的壓水堆核電站反應堆采用吸收中子能力較弱的G型控制棒組代替了部分原有的R型控制棒組，并且G型控制棒組的移動不完全同步。這兩個特點使得堆芯功率軸向分布不會產生較嚴重畸變，使得核電機組滿足堆跟機的要求。

目前關于核電機組的數學模型的研究多在與核電機組與電網之間的相互關系上。但是將功率補償棒組控制系統完整地考慮在核電機組數學模型中，并對其進行分析的相關文獻仍然較少。

由于當前核電發電量在整體電網發電量中比重越來越大，產生了對核電機組參與電網調頻等任務的需求。所以對于運行在G模式下的核電機組需要更為精細的仿真，因此有必要提出一種包含功率控制系統的核電機組仿真模型及其仿真方法，實現核電機組反應堆功率的粗調和細調，以分別對應在G模式下運行的核電機組的功率補償棒組控制系統和溫度調節棒組控制系統。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種包含功率控制系統的核電機組仿真模型，完善了反應堆功率控制系統，實現了對應G模式運行下核電機組兩組功率調節方式的仿真。同時通過仿真驗證了在G模式運行狀態下運行的核電機組不僅能夠通過調節功率控制系統中的功率補償棒組以實現核反應堆輸出功率的快速跟蹤，還可以通過對平均溫度調節系統中溫度調節棒組的調節實現反應堆功率與負荷的精準匹配。具體技術方案如下：

一種包含功率控制系統的核電機組仿真模型包括反應堆堆芯模塊、冷卻劑管道模塊、蒸汽發生器模塊、汽輪機模塊、調速器模塊、反應堆功率控制系統、一回路平均溫度模塊；

所述冷卻劑管道模塊包括冷線溫度單元、熱線溫度單元；所述反應堆功率控制系統包括冷卻劑平均溫度控制系統模塊、功率控制系統模塊；

所述反應堆堆芯模塊分別與熱線溫度單元、冷線溫度單元、冷卻劑平均溫度控制系統模塊、功率控制系統模塊連接；

所述熱線溫度模塊分別與蒸汽發生器模塊、一回路平均溫度模塊連接；

所述蒸汽發生器模塊分別與冷線溫度單元、汽輪機模塊、調速器模塊連接；

所述汽輪機模塊與調速器模塊連接；

所述調速器模塊分別與冷卻劑平均溫度控制系統模塊、功率控制系統模塊連接；

所述一回路平均溫度模塊分別與冷線溫度單元、冷卻劑平均溫度控制系統模塊連接。