[發明專利]高溫氣冷堆功率控制方法、控制系統及高溫氣冷堆核電站

有效

• 申請號: 201910496176.3
• 申請日: 2019-06-10
• 公開（公告）號: CN110289114B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 董哲;劉苗;李博文;姜頔;黃曉津
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G21D3/08
• 分類號: G21D3/08;G21D3/12
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 郝文博;韓煒

1.一種高溫氣冷堆的功率控制方法，包括：

獲取高溫氣冷堆的核功率設定值、核功率測量值和冷卻劑溫度測量值；

根據所述的高溫氣冷堆的核功率設定值和核功率測量值，確定冷卻劑溫度設定值；

根據所述冷卻劑溫度設定值和冷卻劑溫度測量值，確定冷卻劑流量設定值；和

根據所述的冷卻劑流量設定值，控制冷卻劑驅動裝置的功率；

其中所述高溫氣冷堆具有串級結構的控制回路，所述控制回路包括外環控制的主回路和內環控制的副回路。

2.根據權利要求1所述的高溫氣冷堆的功率控制方法，其中所述冷卻劑為氦氣，所述冷卻劑驅動裝置為氦氣風機，所述控制冷卻劑驅動裝置的功率的步驟包括：控制所述氦氣風機的轉速。

3.根據權利要求1所述的高溫氣冷堆的功率控制方法，其中所述主回路根據高溫氣冷堆的核功率設定值和核功率測量值，確定冷卻劑溫度設定值。

4.根據權利要求3所述的高溫氣冷堆的功率控制方法，其中所述副回路根據冷卻劑溫度設定值和冷卻劑溫度測量值，確定冷卻劑流量設定值，實現冷卻劑溫度控制。

5.根據權利要求1所述的高溫氣冷堆的功率控制方法，其中所述主回路和副回路通過比例積分控制算法來進行控制。

6.根據權利要求1或2所述的高溫氣冷堆的功率控制方法，還包括：

檢測高溫氣冷堆的核功率測量值和冷卻劑溫度測量值，以判斷高溫氣冷堆的運行是否發生故障；

當核功率測量值出現異常時，將基于核功率設定值和核功率測量值確定的冷卻劑溫度設定值的自動運行切換至手動運行；

當冷卻劑溫度測量值出現異常時，將基于冷卻劑溫度設定值和測量值確定的冷卻劑流量設定值的自動運行切換至手動運行；

當上述異常解除時，手動運行切換至自動運行。

7.一種高溫氣冷堆的功率控制系統，包括：

核功率控制器，可接收高溫氣冷堆的核功率設定值和核功率測量值，并可根據所述高溫氣冷堆的核功率設定值和核功率測量值，確定冷卻劑溫度設定值；

冷卻劑溫度控制器，配置成可接收所述冷卻劑溫度設定值和冷卻劑溫度測量值，并可根據所述冷卻劑溫度設定值和冷卻劑溫度測量值，確定冷卻劑流量設定值；和

冷卻劑驅動裝置，配置成可以根據所述冷卻劑流量設定值，以不同的功率向所述高溫氣冷堆供送冷卻劑；

其中所述功率控制系統具有串級結構的控制回路，所述控制回路包括外環控制的主回路和內環控制的副回路。

8.根據權利要求7所述的高溫氣冷堆的功率控制系統，其中所述冷卻劑為氦氣，所述冷卻劑驅動裝置為氦氣風機，所述冷卻劑驅動裝置控制器配置成可控制所述氦氣風機的轉速。

9.根據權利要求7所述的高溫氣冷堆的功率控制系統，其中所述主回路根據高溫氣冷堆核功率設定值和核功率測量值，確定冷卻劑溫度設定值，所述副回路根據冷卻劑溫度設定值和冷卻劑溫度測量值，確定冷卻劑流量設定值，實現冷卻劑溫度控制。

10.根據權利要求7所述的高溫氣冷堆的功率控制系統，其中所述主回路和副回路通過比例積分控制算法來進行控制。

11.根據權利要求7或8所述的高溫氣冷堆的功率控制系統，還包括異常檢測單元，所述異常檢測單元配置成可檢測高溫氣冷堆的核功率測量值和冷卻劑溫度測量值，以判斷高溫氣冷堆的運行是否發生故障；

當核功率測量值出現異常時，將基于核功率設定值和核功率測量值確定的冷卻劑溫度設定值的自動運行切換至手動運行；

當冷卻劑溫度測量值出現異常時，將基于冷卻劑溫度設定值和測量值確定的冷卻劑流量設定值的自動運行切換至手動運行；

當上述異常解除時，手動運行切換至自動運行。

12.一種高溫氣冷堆核電站，包括：

高溫氣冷堆；和

如權利要求7-11中任一項所述的高溫氣冷堆的功率控制系統，與所述高溫氣冷堆耦合并控制所述高溫氣冷堆的運行。