CN103811090B - 一种压水堆核电站蒸汽发生器水位控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于百万千瓦级压水堆核电站专业技术领域，提供了一种压水堆核电站蒸汽发生器水位控制方法和系统，该方法包括：采集汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号；根据汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号，采用预设的二回路映像负荷算法获取二回路映像负荷；获取水位控制信号；采用水位控制信号对获取的二回路映像负荷进行修正，并采用修正后的二回路映像负荷控制蒸汽发生器的旁路给水调节阀。本发明可以避免蒸汽发生器水位失控的问题，从而进一步避免由于蒸汽发生器水位失控导致的跳堆问题。

Description

一种压水堆核电站蒸汽发生器水位控制方法及系统

技术领域

本发明属于百万千瓦级压水堆核电站专业技术领域，尤其涉及一种压水堆核电站蒸汽发生器水位控制方法及系统。

背景技术

压水堆核电站的蒸汽发生器的工作原理是把反应堆产生的热量传递给二回路的水，使水蒸发产生的饱和蒸汽进入汽机的高压缸做功。蒸汽发生器水位是是核电站运行的重要监视参数之一，水位控制的好坏直接影响核电站的安全运行和蒸汽的品质。

蒸汽发生器水位调节的目的，就是为了维持蒸汽发生器二次侧的水位在需求的整定值上，水位不能过高，也不能过低，否则将给核电站的安全运行带来风险。因此，压水堆核电站蒸汽发生器的水位控制问题，尤其在低负荷下蒸汽发生器水位失控导致的跳堆问题是压水堆核电站蒸汽发生器水位控制的主要瓶颈。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种压水堆核电站蒸汽发生器水位控制方法，旨在解决由于在低负荷运行工况下蒸汽发生器水位失控时导致的跳堆的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种压水堆核电站蒸汽发生器水位控制方法，所述方法包括：

采集汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号；

根据汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号，采用预设的二回路映像负荷算法获取二回路映像负荷，所述预设的二回路映像负荷算法为：

V＝K1*V_p+K2*V_c+K3*V_s-P，其中V是二回路映像负荷；K1为汽机进汽窄量程信号系数，其取值为0.812，Vp为汽机进汽窄量程信号；K2为汽机旁路排放阀开度信号系数，其取值为2.892，V_c为汽机旁路排放阀开度信号；K3为给水除氧器进汽阀开度信号系数，其取值为0.408，V_s为给水除氧器进汽阀开度信号；P为二回路映像负荷的偏置量，其取值为2.929；

获取水位控制信号；

采用水位控制信号对获取的二回路映像负荷进行修正，并采用修正后的二回路映像负荷控制蒸汽发生器的旁路给水调节阀。

本发明实施例的另一目的在于提供一种压水堆核电站蒸汽发生器水位控制系统，所述系统包括：

信号采集单元，用于采集汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号；

二回路映像负荷获取单元，用于根据汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号，采用预设的二回路映像负荷算法获取二回路映像负荷，所述预设的二回路映像负荷算法为：

V＝K1*V_p+K2*V_c+K3*V_s-P，其中V是二回路映像负荷；K1为汽机进汽窄量程信号系数，其取值为0.812，Vp为汽机进汽窄量程信号；K2为汽机旁路排放阀开度信号系数，其取值为2.892，V_c为汽机旁路排放阀开度信号；K3为给水除氧器进汽阀开度信号系数，其取值为0.408，V_s为给水除氧器进汽阀开度信号；P为二回路映像负荷的偏置量，其取值为2.929；

水位控制信号获取单元，用于获取水位控制信号；

旁路给水调节阀控制单元，用于采用水位控制信号对获取的二回路映像负荷进行修正，并采用修正后的二回路映像负荷控制蒸汽发生器的旁路给水调节阀。

在本发明实施例中，通过修正汽机进汽窄量程，使得采集到的汽机进汽窄量程信号更准确，通过预设的二回路映像负荷算法获取到的二回路映像负荷与真实值更接近，从而在后续依据该二回路映像负荷进行蒸汽发生器水位控制时，可以避免蒸汽发生器水位失控的问题，从而进一步避免由于蒸汽发生器水位失控导致的跳堆问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的压水堆核电站蒸汽发生器水位控制方法的实现流程图；

图2是本发明实施例提供的修正汽机窄量程变送器量程的实现流程图；

图3是发明实施例提供的将给水除氧器进汽阀开度信号系数K2修正为0.402的实现流程图；

图4是本发明实施例提供的图1中的步骤S103的实现流程图；

图5是本发明实施例提供的旁路给水调节阀的开度与二回路映像负荷之间呈线性关系的示意图；

图6是本发明实施例提供的压水堆核电站蒸汽发生器水位控制系统的结构框图；

图7是本发明实施例提供的压水堆核电站蒸汽发生器水位控制系统的电路原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本发明实施例提供的压水堆核电站蒸汽发生器水位控制方法的实现流程，该方法适用于低负荷运行工况下的蒸汽发生器的水位控制，其中低负荷运行工况一般是指核功率在0%FP到30%FP之间的工况，详述如下：

S101，采集汽机旁路排放阀开度信号V_c、给水除氧器进汽阀开度信号V_s和汽机进汽窄量程信号V_p。

在本实施例中，可以采用汽机窄量程变送器来采集汽机进汽窄量程信号。

为了使采集到的汽机进汽窄量程信号更精确，在本发明优选实施例中，在S101之前，还包括：

修正汽机窄量程变送器量程。其具体实现流程详见图2，在此不再赘述。

S102，根据汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号，采用预设二回路映像负荷算法获取二回路映像负荷。

其中预设的二回路映像负荷算法如下：

V＝K1*V_p+K2*V_c+K3*V_s-P（1）

其中V是二回路映像负荷。K1为汽机进汽窄量程信号系数。K2为汽机旁路排放阀开度信号系数。K3为给水除氧器进汽阀开度信号系数。P为偏置量。在本发明实施例中，该二回路映像负荷算法的理论计算式中K1的理论值为0.857，K2的理论值为2.892，K3的理论值为0.408，P为二回路映像负荷的偏置量，其理论值为2.929。这样，该二回路映像负荷算法的理论计算式如下：

V＝0.857*V_p+2.892*V_c+0.408*V_s-2.929（2）

在采用预设的二回路映像负荷算法获取二回路映像负荷的步骤之前，该方法还包括下述步骤：

将汽机旁路排放阀开度信号系数K1修正为0.812。其具体实现流程如图3所示，在此不再赘述。

这样，预设的二回路映像负荷算法如下公式（3）所示：

V＝0.812*V_p+2.892*V_c+0.408*V_s-2.929（3）

在本发明另一实施例中，在采用预设的二回路映像负荷算法获取二回路映像负荷的步骤之前，该方法还包括下述步骤：

将给水除氧器进汽阀开度信号系数K2修正为2.811。其具体实现流程如图3所示，在此不再赘述。

这样，预设的二回路映像负荷算法如下公式（4）所示：

V＝0.812*V_p+2.811*V_c+0.408*V_s-2.929（4）

在本发明另一实施例中，在采用预设的二回路映像负荷算法获取二回路映像负荷的步骤之前，该方法还包括下述步骤：

将汽机进汽窄量程信号系数K3修正为0.372。其具体实现流程如图3所示，在此不再赘述。

这样，预设的二回路映像负荷算法如下公式（5）所示：

V＝0.812*V_p+2.811*V_c+0.372*V_s-2.929（5）

在本发明另一实施例中，在采用预设二回路映像负荷算法获取二回路映像负荷的步骤之前，该方法还包括下述步骤：

将二回路映像负荷算法的公式（2）中的偏置量P修正为2.7。修正后的二回路映像负荷算法如公式（6）所示：

V＝0.812*V_p+2.811*V_c+0.372*V_s-2.7（6）

其中将二回路映像负荷算法的公式（5）中的偏置量P修正为2.7的具体过程如下：

获取二回路映像负荷与一回路热功率的偏差。其具体过程如下：

获取在一回路热功率Pth=25%FP时点上,汽机进汽窄量程信号、汽机旁路开度信号和给水除氧器进汽开度信号。

如汽机进汽窄量程信号、汽机旁路开度信号和给水除氧器进汽开度信号分别为：Vp=1.241V，Vc=1.784V，Vs=1.232V代入公式（5），计算得到：V=3.552

对应二回路映像负荷为：

$\frac{3.552-1}{4}*35\%\mathrm{FP}=22.3\%\mathrm{FP}$

与实际一回路功率25%FP偏差约2.7%FP，将该二回路映像负荷与一回路热功率的偏差减小到2%FP。

根据二回路映像负荷与一回路热功率的偏差按照下述公式将偏置量修正为2.7。

$P=2.929-(\frac{2\%\mathrm{FP}}{35\%\mathrm{FP}}*4)=2.7$

在本实施例中，通过对预设的二回路映像负荷算法中的各系数和偏置量进行修正，从而使得采用预设的二回路映像负荷算法获取二回路映像负荷时，可以获得更准确、与真实的二回路映像负荷更接近的二回路映像负荷，从而后续在依据二回路映像负荷对蒸汽发生器水位进行控制和调节时，可以更精准。

S103，获取水位控制信号。其具体过程如图4所示，在此不再赘述。其中水位控制信号是指水位调节回路中的水位控制信号。

S104，采用水位控制信号对获取的二回路映像负荷进行修正，并采用修正后的二回路映像负荷控制蒸汽发生器的旁路给水调节阀。

在本实施例中，为了使水位控制和调节更准确，在采用修正后的二回路映像负荷控制蒸汽发生器的旁路给水调节阀之前，该方法还包括下述步骤：

采用比例调节器对修正后的二回路映像负荷进行处理，并采用比例调节器处理后的二回路映像负荷控制蒸汽发生器的旁路给水调节阀。其中控制蒸汽发生器的旁路给水调节阀的具体方式可以如下：控制蒸汽发生器的旁路给水调节阀的开度。

在本实施例中，由于采用了新的二回路映像负荷算法来获取二回路映像负荷，使获取到的二回路映像负荷更准确、与真实值更接近，在采用该二回路映像负荷控制蒸汽发生器的旁路给水调节阀时，可以更准确的控制和调节蒸汽发生器的水位，从而避免了蒸汽发生器水位失控的问题，进而避免了由于蒸汽发生器水位失控导致的跳堆问题。

请参阅图2，为本发明实施例提供的修正汽机窄量程变送器量程的实现流程，详述如下：

S201，采集机组并网启动时的一回路热功率P_th和汽机进汽压力P1RT。

在本实施例中，根据汽轮机厂家设计参数，汽机进气压力、汽机负荷和一回路热功率的对应关系如下表1所示：

P1RT(汽机进气压力)(bar.a)	汽机负荷(%FP)	一回路热功率(%FP)
			61.1	100	99.83
55.5	91.3	92.11
			41	68.5	71.45
27.1	45.7	50.79
			14.3	22.8	30.12
1.7	0	9.46

表1

汽机进气压力与一回路热功率的关系式如下所示：

P1RT＝A*P_th+B（11）其中P1RT为汽机进气压力。P_th为一回路热功率。A为汽机进汽压力与一回路热功率的关系系数。B为汽机进汽压力与一回路热功率的关系偏置。

根据表1，一回路热功率P_th=30.12%FP时，P1RT=14.3bar.a；

一回路热功率P_th=9.46%FP时，P1RT=1.7bar.a；

将上述两组数据代入式（11），可以得到A=60.99bar.a/%FP；B=-4.1bar.a；由此可得到汽机进气压力与一回路热功率的理论关系公式如下：

P1RT＝60.99*P_th-4.1

在实际应用中，汽机负荷与一回路热功率存在偏差，因此需要利用计算机采集系统采集机组并网启动时一回路热功率P_th与汽机进气压力P1RT，并根据采集的机组并网启动时一回路热功率P_th与汽机进气压力P1RT修正汽机进气压力与一回路热功率的关系系数A。

在本实施例中，采集到的机组并网启动时的一回路热功率P_th=26.24%FP（FullPower，满功率），汽机进汽压力P1RT=11.88bar。

S202，依据采集到的机组并网启动时的一回路热功率P_th和汽机进汽压力P1RT修正汽机进汽压力与一回路热功率的关系系数A。

其具体过程如下：

将P_th=26.24%FP，P1RT=11.88bar带入上述公式（11），即得到

11.88＝26.24％*A-4.1

得到修正后的A＝60.9，修正后汽机进气压力与一回路热功率关系式为：

P1RT＝60.9*P_th-4.1（12）

S203，根据修正了汽机进汽压力与一回路热功率的关系系数A的一回路热功率P_th和汽机进汽压力P1RT之间的对应关系获取一回路热功率分别为量程上限和量程下限时汽机进汽压力。其中量程上限一般为30%FP，量程下限一般为0%FP。其具体过程如下：

当一回路热功率为量程上限（30%FP）时，汽机进汽压力为：

P1RTf=60.9*30-4.1，即P1RT=14.17bar

当一回路热功率为量程下限（0%FP）时，汽机进汽压力为：

P1RT0=60.9*0-4.1=0，即P1RT=-4.1bar

S204，根据一回路热功率分别为量程上限和量程下限时汽机进汽压力修正汽机窄量程变送器量程。其具体过程如下：

根据汽机进汽窄量程变送器的偏置量计算公式获取汽机进汽窄量程变送器的偏置量Poffset，其具体过程如下：

Poffset=ρ*g*△h

其中，ρ为参考液柱平均密度（30℃,40bar.a）。g为重力加速度。△h为汽机进汽窄量程变送器取样点和变送器安装高度差△h。

由此得到汽机进汽窄量程变送器量程为：

P0=P1RT0+Poffset

Pf＝P1RTf+Poffset

其中P0为汽机进汽窄量程变送器的量程下限，Pf为汽机进汽窄量程变送器的量程上限。

在本实施例中，通过根据上述过程获取到汽机窄量程变送器的量程，使得汽机窄量程变送器采集到的汽机进汽窄量程信号与实际汽机进汽窄量程信号更为接近。

请参阅图3，为本发明实施例提供的系数修正的实现流程，详述如下：

S301，采集一回路热功率为Pth=18.28%FP时点上时，汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号。

如采集到的一回路热功率为Pth=18.28%FP时点上时，汽机旁路排放阀开度信号Vc=1.000V、给水除氧器进汽阀开度信号Vs=1.1329V和汽机进汽窄量程信号Vp=3.480V。

一回路热功率为18.28%FP对应二回路映像负荷为V＝18.28%/35%*4+1＝3.089V。

S302，根据一回路热功率为Pth=18.28%FP时点上时，汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号，获取汽机进汽窄量程信号系数增益Kp。其具体过程如下：

3.089＝Kp*3.48+2.892*1+0.408*1.1392-2.929

得到Kp=0.766。

S303，将汽机进汽窄量程信号系数修正为汽机进汽窄量程信号系数增益Kp和汽机进汽窄量程信号系数理论值的平均值。其具体过程如下：

$K1=\frac{0.857+0.766}{2}=0.812$

S304，根据一回路热功率为Pth=18.28%FP时点上时，汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号，以及修正后的汽机进汽窄量程信号系数，获取汽机旁路排放阀开度信号系数增益Kc。其具体过程如下：

3.089＝0.812*3.48+Kc*1+0.408*1.1392-2.929，求得：Kc=2.73。

S305，将汽机旁路排放阀开度信号系数修正为汽机旁路排放阀开度信号系数增益Kc和汽机旁路排放阀开度信号系数理论值的平均值。其具体过程如下：

$K2=\frac{2.73+2.892}{2}=2.811$

S306，根据一回路热功率为Pth=18.28%FP时点上时，汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号，修正后的汽机进汽窄量程信号系数以及修正后的汽机旁路排放阀开度信号系数，获取给水除氧器进汽阀开度信号系数增益Ks。其具体过程如下：

3.089＝0.812*3.48+2.811*1+Ks*1.1392-2.929，求得Ks=0.336。

S307，将给水除氧器进汽阀开度信号系数修正为给水除氧器进汽阀开度信号系数增益Ks和给水除氧器进汽阀开度信号系数理论值的平均值。其具体过程如下：

$K3=\frac{0.336+0.408}{2}=0.372$

在本实施例中，由于采用了修正后的映射负荷算法来获取二回路映像负荷，使得获取得到的二回路映像负荷与真实的二回路映像负荷更接近，从而在后续依据该二回路映像负荷进行蒸汽发生器水位控制时，可以避免蒸汽发生器水位失控的问题，从而进一步避免由于蒸汽发生器水位失控导致的跳堆问题。

图4示出了本发明实施例提供的图1中的步骤S103的具体实现过程，详述如下：

S401，采集汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽宽量程信号。

S402，对汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽宽量程信号进行求和处理，得到宽量程二回路负荷。

S403，采用函数发生器将宽量程二回路负荷转换为蒸汽发生器的水位定值信号。其中将宽量程二回路负荷转换为蒸汽发生器的水位定值信号具体如下：

将0-120%FP的宽量程二回路负荷转换成34%-50%的蒸汽发生器的水位定值信号，其具体转换过程属于现有技术，在此不再赘述。

S404，采集蒸汽发生器的实测水位信号。其中蒸汽发生器的实测水位信号是指实际测量得到的蒸汽发生器的水位信号。

S405，将蒸汽发生器的水位定值信号与实测水位信号进行比较，得到蒸汽发生器的水位定值信号与实测水位信号的差值。

S406，采用水位调节器对蒸汽发生器的水位定值信号与实测水位信号的差值进行调节处理，得到水位控制信号。

其中调节处理可以为PID（ProportionIntegrationDifferentiation，比例积分微分）运算。其具体运算过程属于现有技术，在此不再赘述。

以下对本发明提供的方法进行效果验证，其具体过程如下：

首先，根据低负荷工况下的水位控制原理可知，当二回路映像负荷V=25%时，旁路给水调节阀全开，旁路给水调节阀的开度与二回路映像负荷之间呈线性关系，如图5所示。由此可见，在水位理想控制下，旁路给水调节阀控制按二回路映像负荷成正比关系进行前馈控制，旁路给水调节阀的开度直接由二回路映像负荷确定。

在动态工况下，如在低负荷运行工况下，水位控制按二回路映像负荷0-25%FP对应旁路给水调节阀0-100%进行比例调节。

而在应用本发明提供的方法进行水位调节时，实际停机时蒸汽发生器水位调节情况：

应用优化后的二回路映像负荷算法（即公式6）计算机组在实际停机时蒸汽发生器水位调节情况如下：

在一回路热功率Pth=25%FP时点上，汽机进汽窄量程信号、汽机旁路排放阀开度信号和给水除氧器进汽阀开度信号如下：Vp=1.241V，Vc=1.784V，Vs=1.232V代入二回路映像负荷算法（6）：

得到V=3.781V，对应二回路映像负荷为：

$\frac{3.781-1}{4}*35\%\mathrm{FP}=24.3\%\mathrm{FP}$

即实际值24.3%FP与理论值25%FP仅偏差0.7%FP，可以满足低负荷工况蒸汽发生器水位调节需求。

在本发明另一实施例中，该方法还包括下述步骤：

A、在机组停机前，下调调节器的下限限幅，将调节器的下限限幅从4mA下调到3.7mA，即在原来的基础上增加2％的调节范围，使RG（请问RG的中文译文和英文全称是什么？）能抵消2％的调节偏差。

B、在机组停机前，缓慢调整EP（请问EP的中文译文和英文全称是什么？）零点，每一次调整修正降低EP零点，阀门将直接关下相应的调整量，蒸汽发生器给水流量将减小。此时，汽水失去平衡，在给水流量调节器的作用下，调节通道将增加信号，重新将阀门开启到原来位置。通过多次微调，EP的信号不断减少，调节器的电信号不断增加，最终使调节电信号与主调节阀实际阀位信号一致。

在本实施例中，由于随着核电站机组的运行时间的增加，主给水调节阀的电气转换器EP会发生＋6％到＋16％的漂移，这将导致电信号与气压信号的对应关系发生变化。当EP发生＋6％到＋16％的漂移时，调节信号与阀门对应开度将存在相应的＋6%到＋16%的偏差，从而导致调节信号输出减小＋6％到＋16％。在机组满功率运行期间，由于上述漂移是缓慢进行的，通过水位闭环调节消除了漂移偏差对水位的影响。然而，机组在低功率运行时，漂移偏差将导致蒸汽发生器水位失控跳堆。

本实施例通过下调调节器的下限限幅，从而使得调节器能抵消部分调节偏差，同时，通过对EP零点进行多次微调，最终使得调节电信号与主调节阀实际阀位信号一致，从而避免了主给水调节阀的电气转换器EP漂移导致的蒸汽发生器失控的问题。

在本发明优选实施例中，该方法还包括下述步骤：

在一回路热功率升至2％FP时，检查并调整汽机旁路控制阀的参数，当汽机旁路阀行程开关故障时，将开关信号短接。若发生汽机旁路阀故障不能开启或开度不能满足需求，在线调整二回路映像负荷偏置P，使二回路映像负荷与一回路热功率一致，消除汽机旁路控制阀故障产生的偏差。

在机组将负荷停机过程中，在12％FP功率平台检查汽机旁路阀控制情况，若出现上述故障用同样方法处理。

在本实施例中，在机组启动并网或停机解列过程中，需要汽机旁路系统开启排放到凝结器消耗二回路功率。汽机旁路系统调节阀开度信号VGCT是表征GCT的负荷信号，汽机旁路系统VGCT信号是通过旁路阀第一组阀的行程开关接点控制。在汽机旁路阀有开度信号时，汽机旁路阀的行程开关的接点若发生不能接通或开关突然反复发生通断变化时，将引起VGCT的突然阶跃变化或丢失，导致蒸汽发生器水位失控。本实施例通过调整二回路映像负荷算法中的偏置P，使得二回路映像负荷与一回路热功率一致，从而可以消除因汽机旁路控制阀故障产生的偏差，避免因汽机旁路控制阀故障导致的蒸汽发生器水位失控的问题。

在本发明优选实施例中，该方法还包括下述步骤：

为给水流量的开方器和蒸汽流量的开方器设置小流量切除定值（如＋10mV的数值），其中小流量切除定值用于；

当变送器测量信号小于该小流量切除定值时，开方器输出信号恒定为预设值（如1000mV）。

在本实施例中，在蒸汽发生器水位控制过程中，使用了给水流量测量信号和蒸汽流量测量信号，在低负荷运行工况下，由于给水流量测量信号和蒸汽流量测量信号不准确，经过开方器处理放大后，将引入约5%的测量偏差，这种偏差可能导致主给水调节阀意外开启。本实施例通过设置小流量切除定值，使得当变送器测量信号小于该小流量切除定值时，开方器输出信号恒定为预设值，从而避免了由于开方器对不准确的给水流量测量信号和蒸汽流量测量信号放大后引入的测量偏差导致的主给水调节阀意外开启的问题。

图6示出了本发明实施例提供的压水堆核电站蒸汽发生器水位控制系统的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。该系统的实际电路结构如图7所示。该系统包括：

信号采集单元1用于采集汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号。

在本实施例中，可以采用汽机窄量程变送器来采集汽机进汽窄量程信号。

二回路映像负荷获取单元2用于根据汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号，采用预设的二回路映像负荷算法获取二回路映像负荷。其中预设的二回路映像负荷算法如公式（1）所示，该二回路映像负荷算法的理论计算式如公式（2）所示。

水位控制信号获取单元3用于获取水位控制信号。

旁路给水调节阀控制单元4用于采用水位控制信号对获取的二回路映像负荷进行修正，并采用修正后的二回路映像负荷控制蒸汽发生器的旁路给水调节阀。

在本发明另一实施中，该系统还包括窄量程修正单元5，该窄量程修正单元5用于修正汽机窄量程变送器量程。

其中该窄量程修正单元5具体包括：

功率和压力采集模块51用于采集机组并网启动时的一回路热功率P_th和汽机进汽压力P1RT。

比例系数获取模块52用于根据所述机组并网启动时的一回路热功率P_th和汽机进汽压力P1RT获取汽机进汽压力与一回路热功率的关系系数A。

进汽压力获取模块53用于根据所述汽机进汽压力与一回路热功率的关系系数A以及一回路热功率P_th和汽机进汽压力P1RT之间的对应关系获取一回路热功率分别为量程上限和量程下限时汽机进汽压力。

量程修正模块54用于根据一回路热功率分别为量程上限和量程下限时汽机进汽压力修正汽机窄量程变送器量程。

其中比例系数获取模块52具体用于根据公式P1RT＝A*P_th+B获取汽机进汽压力与一回路热功率的关系系数A，其中P_th为所述机组并网启动时的一回路热功率，P1RT为所述汽机进气压力，B为汽机进汽压力与一回路热功率的关系偏置。

量程修正模块54具体用于根据汽机进汽窄量程变送器的偏置量计算公式获取汽机进汽窄量程变送器的偏置量Poffset，所述汽机进汽窄量程变送器的偏置量计算公式为：Poffset=ρ*g*△h

其中，ρ为参考液柱平均密度（30℃,40bar.a）。g为重力加速度。△h为汽机进汽窄量程变送器取样点和变送器安装高度差△h；

将汽机窄量程变送器的量程上限修正为一回路热功率为量程上限时汽机进汽压力与汽机进汽窄量程变送器的偏置量之和，将汽机窄量程变送器的量程下限修正为一回路热功率为量程下限时汽机进汽压力与汽机进汽窄量程变送器的偏置量之和。

在本发明另一实施例中，该预设的二回路映像负荷算法还包括：

V＝0.812*V_p+2.811*V_c+0.408*V_s-2.929；

V＝0.812*V_p+2.811*V_c+0.372*V_s-2.929；

V＝0.812*V_p+2.811*V_c+0.372*V_s-2.7。

在本发明另一实施例中，该系统还包括系数修正单元6，该系数修正单元6用于将汽机进汽窄量程信号K1修正为0.812；将汽机旁路排放阀开度信号系数K2修正为2.811；将给水除氧器进汽阀开度信号系数K3修正为0.372；或者，将二回路映像负荷的偏置量P修正为2.7。

其中系数修正单元6具体包括第一系数修正模块61。该第一系数修正模块61用于采集一回路热功率为Pth=18.28%FP时点上时，汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号；根据一回路热功率为Pth=18.28%FP时点上时，汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号，获取汽机进汽窄量程信号系数增益Kp；将汽机进汽窄量程信号系数修正为汽机进汽窄量程信号系数增益Kp和汽机进汽窄量程信号系数理论值的平均值。

该系数修正单元6还包括第二系数修正模块62。该第二系数修正模块62用于根据一回路热功率为Pth=18.28%FP时点上时，汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号，以及修正后的汽机进汽窄量程信号系数，获取汽机旁路排放阀开度信号系数增益Kc；将汽机旁路排放阀开度信号系数修正为汽机旁路排放阀开度信号系数增益Kc和汽机旁路排放阀开度信号系数理论值的平均值。

该系数修正单元6还包括第三系数修正模块63。该第三系数修正模块63用于根据一回路热功率为Pth=18.28%FP时点上时，汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号，修正后的汽机进汽窄量程信号系数以及修正后的汽机旁路排放阀开度信号系数，获取给水除氧器进汽阀开度信号系数增益Ks；将给水除氧器进汽阀开度信号系数修正为给水除氧器进汽阀开度信号系数增益Ks和给水除氧器进汽阀开度信号系数理论值的平均值。

该系数修正单元6还包括偏置值修正模块64。该偏置值修正模块64用于获取二回路映像负荷与一回路热功率的偏差；根据二回路映像负荷与一回路热功率的偏差按照下述公式将二回路映像负荷的偏置量P修正为2.7，

$P=2.929-(\frac{2\%\mathrm{FP}}{35\%\mathrm{FP}}*4)=2.7.$

值得注意的是，上述系统，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质。

在本发明实施例中，通过修正汽机进汽窄量程，使得采集到的汽机进汽窄量程信号更准确，通过预设的二回路映像负荷算法获取到的二回路映像负荷与真实值更接近，从而在后续依据该二回路映像负荷进行蒸汽发生器水位控制时，可以避免蒸汽发生器水位失控的问题，从而进一步避免由于蒸汽发生器水位失控导致的跳堆问题。同时本发明实施例通过修正二回路映像负荷算法中的给水除氧器进汽阀开度信号系数，以及二回路映像负荷算法中的偏置量，从而使得采用预设的二回路映像负荷算法获取到的二回路映像负荷与真实值更接近。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种压水堆核电站蒸汽发生器水位控制方法，其特征在于，所述方法包括：

采集汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号；

根据汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号，采用预设的二回路映像负荷算法获取二回路映像负荷，所述预设的二回路映像负荷算法为：

V＝K1*V_p+K2*V_c+K3*V_s-P，其中V是二回路映像负荷；K1为汽机进汽窄量程信号系数，其取值为0.812，Vp为汽机进汽窄量程信号；K2为汽机旁路排放阀开度信号系数，其取值为2.892，V_c为汽机旁路排放阀开度信号；K3为给水除氧器进汽阀开度信号系数，其取值为0.408，V_s为给水除氧器进汽阀开度信号；P为二回路映像负荷的偏置量，其取值为2.929；

获取水位控制信号；

采用水位控制信号对获取的二回路映像负荷进行修正，并采用修正后的二回路映像负荷控制蒸汽发生器的旁路给水调节阀；

在所述采集汽机进汽窄量程信号的步骤之前，所述方法还包括：

修正汽机窄量程变送器量程。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述修正汽机窄量程变送器量程具体包括：

采集机组并网启动时的一回路热功率P_th和汽机进汽压力P1RT；

根据所述机组并网启动时的一回路热功率P_th和汽机进汽压力P1RT获取汽机进汽压力与一回路热功率的关系系数A；

根据所述汽机进汽压力与一回路热功率的关系系数A以及一回路热功率P_th和汽机进汽压力P1RT之间的对应关系获取一回路热功率分别为量程上限和量程下限时汽机进汽压力；

根据一回路热功率分别为量程上限和量程下限时汽机进汽压力修正汽机窄量程变送器量程。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述机组并网启动时的一回路热功率P_th和汽机进汽压力P1RT获取汽机进汽压力与一回路热功率的关系系数A具体包括：

根据公式P1RT＝A*P_th+B获取汽机进汽压力与一回路热功率的关系系数A，其中P_th为所述机组并网启动时的一回路热功率，P1RT为所述汽机进气压力，B为汽机进汽压力与一回路热功率的关系偏置。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据一回路热功率分别为量程上限和量程下限时汽机进汽压力修正汽机窄量程变送器量程具体包括：

根据汽机进汽窄量程变送器的偏置量计算公式获取汽机进汽窄量程变送器的偏置量Poffset，所述汽机进汽窄量程变送器的偏置量计算公式为：Poffset＝ρ*g*△h

其中，ρ为参考液柱平均密度(30℃,40bar.a)，g为重力加速度，△h为汽机进汽窄量程变送器取样点和变送器安装高度差△h；

将汽机窄量程变送器的量程上限修正为一回路热功率为量程上限时汽机进汽压力与汽机进汽窄量程变送器的偏置量之和，将汽机窄量程变送器的量程下限修正为一回路热功率为量程下限时汽机进汽压力与汽机进汽窄量程变送器的偏置量之和。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的二回路映像负荷算法还包括：

V＝0.812*V_p+2.811*V_c+0.408*V_s-2.929；

V＝0.812*V_p+2.811*V_c+0.372*V_s-2.929；

V＝0.812*V_p+2.811*V_c+0.372*V_s-2.7。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将汽机进汽窄量程信号K1修正为0.812；

将汽机旁路排放阀开度信号系数K2修正为2.811；

将给水除氧器进汽阀开度信号系数K3修正为0.372；或者

将二回路映像负荷的偏置量P修正为2.7。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将汽机进汽窄量程信号K1修正为0.812具体包括：

采集一回路热功率为Pth＝18.28％FP时点上时，汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号；

根据一回路热功率为Pth＝18.28％FP时点上时，汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号，获取汽机进汽窄量程信号系数增益Kp；

将汽机进汽窄量程信号系数修正为汽机进汽窄量程信号系数增益Kp和汽机进汽窄量程信号系数理论值的平均值。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将汽机旁路排放阀开度信号系数K2修正为2.811具体包括：

根据一回路热功率为Pth＝18.28％FP时点上时，汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号，以及修正后的汽机进汽窄量程信号系数，获取汽机旁路排放阀开度信号系数增益Kc；

将汽机旁路排放阀开度信号系数修正为汽机旁路排放阀开度信号系数增益Kc和汽机旁路排放阀开度信号系数理论值的平均值。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将给水除氧器进汽阀开度信号系数K3修正为0.372具体包括：

根据一回路热功率为Pth＝18.28％FP时点上时，汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号，修正后的汽机进汽窄量程信号系数以及修正后的汽机旁路排放阀开度信号系数，获取给水除氧器进汽阀开度信号系数增益Ks；

将给水除氧器进汽阀开度信号系数修正为给水除氧器进汽阀开度信号系数增益Ks和给水除氧器进汽阀开度信号系数理论值的平均值。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述将二回路映像负荷的偏置量P修正为2.7具体包括：

获取二回路映像负荷与一回路热功率的偏差；

根据二回路映像负荷与一回路热功率的偏差按照下述公式将二回路映像负荷的偏置量P修正为2.7，

11.一种压水堆核电站蒸汽发生器水位控制系统，其特征在于，所述系统包括：

信号采集单元，用于采集汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号；

二回路映像负荷获取单元，用于根据汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号，采用预设的二回路映像负荷算法获取二回路映像负荷，所述预设的二回路映像负荷算法为：

V＝K1*V_p+K2*V_c+K3*V_s-P，其中V是二回路映像负荷；K1为汽机进汽窄量程信号系数，其取值为0.812，Vp为汽机进汽窄量程信号；K2为汽机旁路排放阀开度信号系数，其取值为2.892，V_c为汽机旁路排放阀开度信号；K3为给水除氧器进汽阀开度信号系数，其取值为0.408，V_s为给水除氧器进汽阀开度信号；P为二回路映像负荷的偏置量，其取值为2.929；

水位控制信号获取单元，用于获取水位控制信号；

旁路给水调节阀控制单元，用于采用水位控制信号对获取的二回路映像负荷进行修正，并采用修正后的二回路映像负荷控制蒸汽发生器的旁路给水调节阀；

所述系统还包括：

窄量程修正单元，用于修正汽机窄量程变送器量程。

12.如权利要求11所述的 系统，其特征在于，所述窄量程修正单元具体包括：

功率和压力采集模块，用于采集机组并网启动时的一回路热功率P_th和汽机进汽压力P1RT；

比例系数获取模块，用于根据所述机组并网启动时的一回路热功率P_th和汽机进汽压力P1RT获取汽机进汽压力与一回路热功率的关系系数A；

进汽压力获取模块，用于根据所述汽机进汽压力与一回路热功率的关系系数A以及一回路热功率P_th和汽机进汽压力P1RT之间的对应关系获取一回路热功率分别为量程上限和量程下限时汽机进汽压力；

量程修正模块，用于根据一回路热功率分别为量程上限和量程下限时汽机进汽压力修正汽机窄量程变送器量程。

13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述比例系数获取模块具体用于根据公式P1RT＝A*P_th+B获取汽机进汽压力与一回路热功率的关系系数A，其中P_th为所述机组并网启动时的一回路热功率，P1RT为所述汽机进气压力，B为汽机进汽压力与一回路热功率的关系偏置。

14.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述量程修正模块具体用于根据汽机进汽窄量程变送器的偏置量计算公式获取汽机进汽窄量程变送器的偏置量Poffset，所述汽机进汽窄量程变送器的偏置量计算公式为：Poffset＝ρ*g*△h

其中，ρ为参考液柱平均密度(30℃,40bar.a)，g为重力加速度，△h为汽机进汽窄量程变送器取样点和变送器安装高度差△h；

将汽机窄量程变送器的量程上限修正为一回路热功率为量程上限时汽机进汽压力与汽机进汽窄量程变送器的偏置量之和，将汽机窄量程变送器的量程下限修正为一回路热功率为量程下限时汽机进汽压力与汽机进汽窄量程变送器的偏置量之和。

15.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述预设的二回路映像负荷算法还包括：

V＝0.812*V_p+2.811*V_c+0.408*V_s-2.929；

V＝0.812*V_p+2.811*V_c+0.372*V_s-2.929；

V＝0.812*V_p+2.811*V_c+0.372*V_s-2.7。

16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

系数修正单元，用于将汽机进汽窄量程信号K1修正为0.812；将汽机旁路排放阀开度信号系数K2修正为2.811；将给水除氧器进汽阀开度信号系数K3修正为0.372；或者，将二回路映像负荷的偏置量P修正为2.7。

17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述系数修正单元具体包括：

第一系数修正模块，用于采集一回路热功率为Pth＝18.28％FP时点上时，汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号；

根据一回路热功率为Pth＝18.28％FP时点上时，汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号，获取汽机进汽窄量程信号系数增益Kp；

将汽机进汽窄量程信号系数修正为汽机进汽窄量程信号系数增益Kp和汽机进汽窄量程信号系数理论值的平均值。

18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述所述系数修正单元还包括：

第二系数修正模块，用于根据一回路热功率为Pth＝18.28％FP时点上时，汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号，以及修正后的汽机进汽窄量程信号系数，获取汽机旁路排放阀开度信号系数增益Kc；

将汽机旁路排放阀开度信号系数修正为汽机旁路排放阀开度信号系数增益Kc和汽机旁路排放阀开度信号系数理论值的平均值。

19.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述系数修正单元还包括：

第三系数修正模块，用于根据一回路热功率为Pth＝18.28％FP时点上时，汽机旁路排放阀开度信号、给水除氧器进汽阀开度信号和汽机进汽窄量程信号，修正后的汽机进汽窄量程信号系数以及修正后的汽机旁路排放阀开度信号系数，获取给水除氧器进汽阀开度信号系数增益Ks；

将给水除氧器进汽阀开度信号系数修正为给水除氧器进汽阀开度信号系数增益Ks和给水除氧器进汽阀开度信号系数理论值的平均值。

20.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述系数修正单元还包括：

偏置值修正模块，用于获取二回路映像负荷与一回路热功率的偏差；

根据二回路映像负荷与一回路热功率的偏差按照下述公式将二回路映像负荷的偏置量P修正为2.7，