[發明專利]核電站汽輪機控制系統

有效

• 申請號: 201811213578.X
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109339872B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 劉炎;張鐠;曾彬;張彥;白樂園
• 申請（專利權）人: 中廣核工程有限公司;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: F01D21/00
• 分類號: F01D21/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 王基才

本發明公開了一種核電站汽輪機控制系統，其包括：轉速負荷控制器，用于根據第一判斷條件將汽輪機在空載并網瞬間的負荷變化速率切換至第一速率，并當汽輪機在第一速率下的運行時間達到第一預設時間時將汽輪機的負荷變化速率切換至第二速率，汽輪機的負荷設定值在第二速率運行下增加至空載并網初始負荷值；還用于根據第二判斷條件將汽輪機在孤島并網的第二預設時間內將汽輪機并網后的轉速與汽輪機并網前的轉速的差值疊加到汽輪機并網前的轉速設定值中。相對于現有技術，本發明提供的核電站汽輪機控制系統能夠減少汽輪機并網功率擾動。

技術領域

本發明涉及核電技術領域，更具體地說，本發明涉及一種核電站汽輪機控制系統。

背景技術

汽輪機控制系統具有轉速和負荷兩種運行模式。當汽輪機空載并網時，汽輪機控制系統在負荷模式下運行，汽輪機的轉速設定值與實際轉速值的差值為零，汽輪機控制系統的輸出蒸汽需求量主要由負荷設定值和實際負荷值決定。在汽輪機剛并網時，汽輪機的實際負荷接近為零，汽輪機的蒸汽需求量隨著汽輪機的負荷設定值的增加及汽輪機控制系統比例積分環節與功率前饋環節的共同作用而增加，從而汽輪機的閥門開大，汽輪機的實際負荷上升，并網前期比例積分作用較小，然而功率前饋環節的調節速度受負荷設定值的變化速率限制，負荷設定值的變化速率低，汽輪機空載并網帶初始負荷緩慢，存在汽輪機逆功率和正向功率低的風險。

當汽輪機孤島并網時，汽輪機控制系統在轉速模式下運行，負荷設定值在控制邏輯中為零，汽輪機控制系統輸出取決于汽輪機的轉速偏差，但汽輪機孤島并網后的轉速設定值不跟隨實際轉速而變化，汽輪機控制系統輸出的蒸汽需求量增加，引起二回路的大功率波動，進而導致一回路過冷、蒸汽發生器液位低等，反應堆存在跳堆風險。

有鑒于此，確有必要提供一種能夠減少汽輪機并網功率擾動的核電站汽輪機控制系統。

發明內容

本發明的目的在于：克服現有技術的缺陷，提供一種能夠減少汽輪機并網功率擾動的核電站汽輪機控制系統。

為了實現上述目的，本發明提供一種核電站汽輪機控制系統，包括：

轉速負荷控制器，用于根據第一判斷條件將汽輪機在空載并網瞬間的負荷變化速率切換至第一速率，并當汽輪機在第一速率下的運行時間達到第一預設時間時將汽輪機的負荷變化速率切換至第二速率，汽輪機的負荷設定值在第二速率運行下增加至空載并網初始負荷值；還用于根據第二判斷條件將汽輪機在孤島并網的第二預設時間內將汽輪機并網后的轉速與汽輪機并網前的轉速的差值疊加到汽輪機并網前的轉速設定值中。

作為本發明核電站汽輪機控制系統的一種改進，所述第一速率大于所述第二速率。

作為本發明核電站汽輪機控制系統的一種改進，所述第一速率為900MW/min，所述第二速率為54.3MW/min，所述第一預設時間為1秒。

作為本發明核電站汽輪機控制系統的一種改進，所述轉速負荷控制器還用于接收汽輪機的實際功率及高壓開關和負荷開關的狀態。

作為本發明核電站汽輪機控制系統的一種改進，所述轉速負荷控制器包括空載并網優化開關及孤島并網優化開關，當所述空載并網優化開關斷開時，汽輪機的負荷變化速率切換至第二速率；當所述孤島并網優化開關斷開時，汽輪機不會將并網后的轉速與汽輪機并網前的轉速的差值疊加到汽輪機并網前的轉速設定值中。

作為本發明核電站汽輪機控制系統的一種改進，所述第一判斷條件包括汽輪機的實際功率小于第一預設功率、高壓開關和負荷開關均閉合、轉速負荷控制器處于負荷模式及空載并網優化開關閉合。

作為本發明核電站汽輪機控制系統的一種改進，所述第二判斷條件包括汽輪機的實際功率大于第二預設功率的時間小于或等于第三預設時間、高壓開關和負荷開關均閉合、轉速負荷控制器處于轉速模式、孤島并網優化開關閉合、轉速/負荷模式切換信號沒有觸發、甩負荷信號沒有觸發及轉速跟蹤信號均沒有觸發。