[發明專利]一種核電廠應急電源系統以及供電控制方法

有效

• 申請號: 201811324386.6
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109462277B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 王庚;宋樹林;張航;馮慶冬;孫佳梁;張清良;宋鵬飛;孫輝;趙禹;陳小偉
• 申請（專利權）人: 深圳中廣核工程設計有限公司;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: H02J9/08
• 分類號: H02J9/08;H02J15/00;H02J7/35;H02J7/14
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 蔡曉紅;柯夏荷

本發明提供了一種核電廠應急電源系統以及供電控制方法，用于在喪失現有應急電源時為核電廠重要設備提供電力,系統包括：用于控制檢測單元實時檢測現有應急電源的工作狀態的控制器,用于在嚴重事故工況時向控制器提供電源的風光儲能系統；用于根據控制器的發電控制指令執行蓄水儲能發電的蓄水儲能系統；在接收到現有應急電源處于無效工作狀態下,控制蓄水儲能系統發電,蓄水儲能系統將發出的電能輸送至所述核電廠重要設備，同時控制將排出的水作為備用冷卻水通過注水回路對堆芯熱量進行冷卻。本發明作為核電廠應急電源，與柴油機作為應急電源的方案相比，經濟性較好，便于檢修、試驗、維修；提升核電廠整體安全指標的同時兼備經濟性。

技術領域

本發明涉及核安全技術領域，為核電廠提供支持安全功能的應急電源，可在核電廠喪失正常及備用電源時，為核電廠安全功能提供必要的電力支持，必要時可作為防止堆熔的應急冷卻水源，尤其涉及一種核電廠應急電源系統以及供電控制方法。

背景技術

核能發電是利用核反應堆中核裂變所釋放出的熱能進行發電，它是實現低碳發電的一種重要方式，是一種綠色能源。但是核能發電對核電廠安全系統可靠性要求很高，目前核電廠非正常工況下通常依靠切換備用電源、應急柴油發電機(EDG)、SBO柴油發電機、2小時蓄電池、12(24或更高)小時蓄電池、移動柴油發電機等手段在非正常工況下為核電廠提供電源，從而提升核電廠安全可靠性。但是，柴油發電機及蓄電池存在閑置率高、維護費用高、定期試驗費用貴、鑒定費用及造價高等缺陷，并且應對洪水、海嘯及外部突發事件響應能力較弱，因此為核電廠應對非正常工況提供可靠性高、經濟性好的安全系統方案十分必要。

現有技術中，核電廠廠內主要電源系統包括單元電源系統、常備電源系統和應急電源系統。單元電源系統主要來自主發電機或廠外主電源倒送電。常備電源系統主要來自廠外備用電源。應急電源系統主要來自廠內蓄電池、應急柴油發電機、SBO柴油發電機或移動柴油發電機等。核電廠現有應急配電系統主要存在以下缺陷：設備需求較多，調試檢修維護費用高，柴油發電機策略應對洪水、海嘯能力較弱，特定工況下負荷較多時對柴油發電機及蓄電池容量要求較高。柴油發電機設備運行\檢修\測試\維護較復雜，需預熱、潤滑等措施。應急柴油發電機及SBO柴油發電機及其儲油罐需要單獨占用廠房空間。蓄電池組無法滿足大功率安全設備的動力電供應需求，并且對于小功率用電設備供電時間有限。所以急需尋求一種更加安全可靠且經濟的備用電源系統。

發明內容

本發明針對現有技術中所存在的成本高以及安全性差的問題，提供了一種在核電廠喪失正常及備用電源時，為核電廠安全功能提供必要的電力支持，并作為防止堆熔的應急冷卻水源的核電廠應急電源系統以及供電控制方法。

本發明就上述技術問題而提出的技術方案如下：一種核電廠應急電源系統，用于在喪失現有應急電源時為核電廠重要設備提供電力，所述系統包括：用于控制所述檢測單元實時檢測現有應急電源的工作狀態的控制器，用于在嚴重事故工況時向所述控制器提供電源的風光儲能系統；用于根據控制器的發電控制指令執行蓄水儲能發電的蓄水儲能系統；所述控制器還用于在接收到現有應急電源處于無效工作狀態下，控制所述蓄水儲能系統發電，所述蓄水儲能系統將發出的電能輸送至所述核電廠重要設備。

其中，所述風光儲能系統包括風力發電機、太陽能電池板、第一輸電回路和蓄電池，所述蓄電池通過第一輸電回路分別與風力發電機和太陽能電池板連接，所述風力發電機和太陽能電池板用于在白天和黑夜同時發電為所述蓄電池儲能；所述蓄電池，與所述控制器連接，用于在嚴重事故工況時、現有應急電源喪失情況下，為所述控制器提供電源；所述蓄水儲能系統包括與所述控制器連接的蓄水儲能發電執行單元、與所述蓄水儲能發電執行單元連接的蓄水儲能發電機、以及與所述蓄水儲能發電機連接的第二輸電回路；所述蓄水儲能發電執行單元用于接收所述控制器的發電控制指令，啟動所述蓄水儲能發電機；所述蓄水儲能發電機，用于將發出的電能通過所述第二輸電回路輸送至所述核電廠重要設備。