[發(fā)明專利]一種核電機(jī)組外特性分析方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811223317.6
• 申請(qǐng)日: 2018-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN109543223A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文立斌;李俊;孫艷;張翌暉;劉光時(shí);雷亭;盧萬(wàn)里;廖衛(wèi)國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50;G06Q50/06
• 代理公司: 南寧東智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 45117
• 代理人: 巢雄輝;裴康明

1.一種核電機(jī)組外特性分析方法，其特征在于，包括以下幾個(gè)步驟：

步驟1：核電機(jī)組的外特性分析；

從發(fā)電原理、主蒸汽參數(shù)、機(jī)組結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式和故障特性方面分析核電機(jī)組的特性，以及核電機(jī)組與火電機(jī)組所存在的差異；

步驟2：核電機(jī)組的建模；

基于所述步驟1的外特性分析，將實(shí)際核電機(jī)組的動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)過(guò)程量化后，經(jīng)過(guò)一系列的簡(jiǎn)化得到通用的壓水堆核電機(jī)組仿真模型，具體的壓水堆核電機(jī)組仿真模型包括堆芯燃料和冷卻劑熱量傳遞模型、熱線溫度模型、冷線溫度模型、蒸汽發(fā)生器模型、中子動(dòng)態(tài)模型、反應(yīng)堆功率控制系統(tǒng)、一回路平均溫度模型、調(diào)速器模型以及汽輪機(jī)模型；

步驟3：仿真試驗(yàn)分析外特性；

基于PSASP建立所述步驟2的壓水堆核電機(jī)組仿真模型，并將壓水堆核電機(jī)組仿真模型接入電網(wǎng)中，對(duì)核電機(jī)組的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行仿真試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。

2.如權(quán)利要求1所述的一種核電機(jī)組外特性分析方法，其特征在于，所述步驟1中，核電機(jī)組與火電機(jī)組在發(fā)電原理上的差異主要是由核電機(jī)組的一回路與火電機(jī)組的鍋爐之間的差異性所導(dǎo)致的。

3.如權(quán)利要求1所述的一種核電機(jī)組外特性分析方法，其特征在于，所述步驟1中，核電機(jī)組的主蒸汽參數(shù)主要包括進(jìn)入汽輪機(jī)做功蒸汽的壓力與濕度。

4.如權(quán)利要求1所述的一種核電機(jī)組外特性分析方法，其特征在于，所述步驟1中，核電機(jī)組與火電機(jī)組在運(yùn)行方式上的差異在于機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中主蒸汽壓力是否保持恒定。

5.如權(quán)利要求1所述的一種核電機(jī)組外特性分析方法，其特征在于，所述步驟1中，在故障特性方面，核電機(jī)組相比于火電機(jī)組在故障時(shí)更易發(fā)生轉(zhuǎn)速越限。

6.如權(quán)利要求1所述的一種核電機(jī)組外特性分析方法，其特征在于，所述步驟3中，壓水堆核電機(jī)組仿真模型通過(guò)一臺(tái)24kV/500kV的主變接入電網(wǎng)中。

7.如權(quán)利要求1所述的一種核電機(jī)組外特性分析方法，其特征在于，還包括步驟4：核電機(jī)組與火電機(jī)組外特性的對(duì)比分析；

所述步驟4的具體操作為：基于PSASP建立火電機(jī)組仿真模型，將壓水堆核電機(jī)組仿真模型和火電機(jī)組仿真模型接入電網(wǎng)中，對(duì)核電機(jī)組與火電機(jī)組的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行仿真試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。

8.如權(quán)利要求7所述的一種核電機(jī)組外特性分析方法，其特征在于，所述步驟4中，壓水堆核電機(jī)組仿真模型與火電機(jī)組仿真模型的調(diào)速器模型和汽輪機(jī)模型采用相同參數(shù)的模型。

9.如權(quán)利要求8所述的一種核電機(jī)組外特性分析方法，其特征在于，所述調(diào)速器模型的傳遞函數(shù)表達(dá)式為：

其中，K_P表示PID控制比例環(huán)節(jié)系數(shù)，K_D表示PID控制微分環(huán)節(jié)系數(shù)，K_I表示PID控制積分環(huán)節(jié)系數(shù)，T_SR表示繼動(dòng)器時(shí)間常數(shù)，T_SM表示油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)，ω_ref表示發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的整定值，ω表示發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，K_G表示測(cè)速環(huán)節(jié)放大倍數(shù)，P_ref表示發(fā)電機(jī)組的功率整給定值，P表示發(fā)電機(jī)輸出的功率，μ表示汽門開度。

10.如權(quán)利要求8所述的一種核電機(jī)組外特性分析方法，其特征在于，所述汽輪機(jī)模型的傳遞函數(shù)表達(dá)式為：

其中，T_CH表示蒸汽容積時(shí)間常數(shù)，T_RH表示再熱器時(shí)間常數(shù)，T_CO表示交叉管時(shí)間常數(shù)，F(xiàn)_HP表示高壓缸占比，F(xiàn)_IP表示中壓缸占比，F(xiàn)_LP表示低壓缸占比，P_S表示一回路輸出的主蒸汽壓力，λ表示高壓缸功率自然過(guò)調(diào)系數(shù)，μ表示汽門開度，P_M表示汽輪機(jī)輸出的機(jī)械功率。