[發(fā)明專(zhuān)利]一種核電站驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制電流分段式精確控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011058623.6
• 申請(qǐng)日: 2020-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112181035B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭杲;余海濤;許明周;黃可東;何正熙;李國(guó)勇;青先國(guó);臧峰剛;劉艷陽(yáng);何佳佶;李夢(mèng)書(shū);王春蕾;陳帥君;彭仁勇;田宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院
• 主分類(lèi)號(hào): G05F1/46
• 分類(lèi)號(hào): G05F1/46;G05F3/08;G05B11/42;G21C7/14
• 代理公司: 成都行之專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

本發(fā)明公開(kāi)了一種核電站驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制電流分段式精確控制方法，本發(fā)明的方法通過(guò)對(duì)時(shí)序電流分段狀態(tài)的分析，并結(jié)合各個(gè)階段CRDM供電回路中電氣參數(shù)的特點(diǎn)，對(duì)各個(gè)分段時(shí)序狀態(tài)設(shè)計(jì)獨(dú)立的控制方式進(jìn)行分段精確控制，并對(duì)時(shí)序變化分段過(guò)渡階段設(shè)計(jì)了基于狀態(tài)提前預(yù)判的銜接方法，優(yōu)化了時(shí)序電流波形，從而有效提高驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電源的供電品質(zhì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核電站控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種核電站驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制電流分段式精確控制方法，用于壓水堆核電站控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制電流的分段精確控制。

背景技術(shù)

核電站棒控棒位系統(tǒng)中棒控電源柜(簡(jiǎn)稱(chēng)電源柜)為控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(CRDM)的線圈提供滿足其精度和響應(yīng)速度的時(shí)序電流，控制CRDM銜鐵和鉤爪動(dòng)作，從而使其正常運(yùn)行。從電源柜輸出到CRDM的時(shí)序電流分為提升時(shí)序電流和插入時(shí)序電流，每種時(shí)序電流分別對(duì)應(yīng)給CRDM的三種線圈：提升線圈(LC)、傳遞線圈(MC)、保持線圈(SC)供電，從而控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)完成機(jī)械動(dòng)作。在時(shí)序電流中LC有大電流40A和小電流16A，MC和SC有大電流8A和小電流4.7A。LC電流在時(shí)序變化中分為：零電流到大電流、大電流保持、大電流到小電流、小電流保持、小電流到零電流等8個(gè)階段；MC電流在時(shí)序變化中分為：零電流到大電流、大電流保持、大電流到小零電流等6個(gè)階段；SC電流在時(shí)序變化中分為：零電流到大電流、大電流保持、大電流到小零電流、小電流保持、小電流到大電流、大電流保持、小電流到零電流等11個(gè)階段。

目前核電廠中的電源柜均采用單一控制和調(diào)節(jié)方式為CRDM提供的控制電流，即控制幾種線圈供電主回路的控制模塊均采用單一方式的閉環(huán)調(diào)節(jié)模式，沒(méi)有針對(duì)各個(gè)電流變化階段進(jìn)行電流控制和調(diào)節(jié)方式的適應(yīng)性動(dòng)態(tài)調(diào)整，因此會(huì)出現(xiàn)電流波形鼓包、紋波較大、電流階躍變化時(shí)控制超調(diào)等現(xiàn)象。

時(shí)序電流波形質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，并在一定程度上影響到CRDM的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

為了提高控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電源的供電品質(zhì)，優(yōu)化控制時(shí)序電流波形，本發(fā)明提供了一種核電站驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制電流分段式精確控制方法，通過(guò)對(duì)時(shí)序電流分段狀態(tài)的分析，并結(jié)合各個(gè)階段CRDM供電回路中電氣參數(shù)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出電流分段式精確控制策略，優(yōu)化了控制時(shí)序電流波形，并有效提高驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電源的供電品質(zhì)。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種核電站驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制電流分段式精確控制方法，該方法包括：

對(duì)棒控電源柜輸出到控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的時(shí)序電流進(jìn)行分段時(shí)序狀態(tài)分析；

每個(gè)分段時(shí)序狀態(tài)采用獨(dú)立的控制策略進(jìn)行分段精確控制。

優(yōu)選的，本發(fā)明的分段精確控制過(guò)程具體包括：

對(duì)棒控電源柜輸出到控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的當(dāng)前時(shí)序電流狀態(tài)進(jìn)行判斷：

如果當(dāng)前時(shí)序電流狀態(tài)處于穩(wěn)態(tài)則判斷當(dāng)前時(shí)序電流狀態(tài)是大電流、小電流或零電流狀態(tài)；如果在零電流狀態(tài)，則在零電流穩(wěn)態(tài)下進(jìn)入控制全關(guān)斷；如果在大電流或電流狀態(tài)，則在大電流或小電流穩(wěn)態(tài)下進(jìn)入控制閉環(huán)反饋穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)；

如果當(dāng)前時(shí)序電流狀態(tài)處于瞬態(tài)則判斷當(dāng)前時(shí)序電流瞬態(tài)變化的狀態(tài)；如果在零電流到大電流或者小電流到大電流變化狀態(tài)下則進(jìn)入控制全開(kāi)通；如果在大電流到小電流或大電流到零電流或小電流到零電流狀態(tài)下則進(jìn)入控制開(kāi)環(huán)瞬態(tài)調(diào)節(jié)；如果在線圈銜鐵吸合動(dòng)作完成后到線圈電流到達(dá)大電流預(yù)設(shè)范圍期間則進(jìn)入控制閉環(huán)反饋動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)；如果在大電流穩(wěn)態(tài)或小電流穩(wěn)態(tài)輸出狀態(tài)下則進(jìn)入控制閉環(huán)反饋穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)。

優(yōu)選的，本發(fā)明的控制全關(guān)斷具體為棒控電源柜通過(guò)邏輯控制關(guān)斷主控回路中的功率器件，從而有效關(guān)斷電源柜輸出到控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)線圈的電流。

優(yōu)選的，本發(fā)明的控制全開(kāi)通具體為棒控電源柜通過(guò)邏輯控制全開(kāi)通主控回路中的功率器件，將動(dòng)力電源完全加載到控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)線圈上，使得電流上升速度最大。