CN106531236B - 一种核电站反应堆控制棒换棒系统及方法 - Google Patents

一种核电站反应堆控制棒换棒系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种核电站反应堆控制棒换棒系统和方法，其包括：通过移动来调节反应堆冷却剂平均温度和堆芯功率的控制棒组件；用于生成移动控制偏差信号，并将移动控制偏差信号与预设偏差信号进行比较，以此来产生移动信号并输出的偏差信号组件；以及分别连接控制棒组件与偏差信号组件，用于接收所述移动信号，并根据移动信号控制所述控制棒组移动的控制棒组移动组件。本发明的灰棒束组合方式以及控制棒组件的移动顺序灵活多样(移动顺序有4种)，调节方式灵活，可对长期处于堆芯中的控制棒与长期处于堆芯外或边缘的控制棒进行定期的交换，有助于减少燃耗阴影的影响和控制棒驱动机构的损耗，使得堆芯的功率分布更加平均。

Description

一种核电站反应堆控制棒换棒系统及方法
技术领域
本发明涉及核电控制领域，尤其涉及一种核电站反应堆控制棒换棒系统及方法。
背景技术
核电站反应堆控制棒是反应堆的核心部件之一，也是堆内的唯一可动部件，其运动位置直接影响反应堆的启动、功率运行及正常停堆等，根据机械补偿控制策略(MSHIM，即Mechanical Shim)，要求在燃料循环周期内定期更换控制棒的移动顺序(即从当前移动顺序切换至另一种移动顺序)。在切换移动顺序之前，应对换不同控制棒子组在堆芯中的位置(即控制棒换棒过程)。
为了提高电厂的灵活性，现有核电站采用了一种称为“G模式”的运行模式，其特点是：具有两类控制棒组，其中一类为开环调节回路，用于控制汽轮发电机组功率的功率调节棒组；另一类控制反应堆平均温度的温度调节棒组。
其中，功率调节棒组依次插入堆芯并有一定的重叠(如图1所示)，其位置取决于根据汽轮发电机组功率转换而来的整定值，而可溶硼用于补偿因氙、燃耗引起的慢反应性变化。温度调节棒组的作用则是补偿由于弱的氙变化或因灰棒组整定不准确而产生的剩余反应性变化，以及限制轴向功率偏差。然而，温度调节棒组的移动被限制在一个调节带内，以免引起过度的轴向功率畸变。一旦温度调节棒组的移动超出调节带，运行人员必须改变硼浓度，以使温度调节棒组回到调节带内。
上述“G模式”的缺点是：在反应堆功率调节过程中，需要改变一回路冷却剂的硼浓度，该调节有以下3个缺点：1)、大大增加了一回路冷却剂的废液；2)、反应堆轴向功率分布的调节缓慢；3)、蒸汽品质下降。同时，“G模式”下功率调节棒组的控制策略是开环的，由于硼和棒束的作用清楚地分开，所以不允许负荷降低后用控制棒补偿由氙变化引起的功率效应，这一缺点导致运行灵活性大为降低，尤其在反应堆循环末期紧急停堆后需要重新启动的时候。
发明内容
针对上述现有技术中的问题，本发明提供了一种核电站反应堆控制棒换棒系统及方法，其采用新的控制棒换棒逻辑，使控制棒的移动顺序更多样性，以更好地满足MSHIM的控制策略要求，使堆芯功率分布更平均。
本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：
一方面，提供一种核电站反应堆控制棒换棒系统，包括：
至少一个控制棒组件，其设置于所述核电站反应堆内，通过移动所述控制棒组件来调节反应堆冷却剂平均温度和堆芯功率；
偏差信号组件，用于根据所述温度和堆芯功率生成移动控制偏差信号，并将所述移动控制偏差信号与预设偏差信号进行比较，以此来产生移动信号并输出；
控制棒组移动组件，其分别连接所述控制棒组件与偏差信号组件，用于接收所述偏差信号组件产生的移动信号，并根据移动信号控制所述控制棒组件的移动。
优选的，所述至少一个控制棒组件包括：M个黑棒束以及N个灰棒控制组，每个灰棒控制组包括至少一灰棒束；并且N个灰棒控制组内的灰棒束根据若干不同的燃料循环周期的运行区间进行调换和组合。
优选的，所述灰棒束为四个，所述灰棒控制组有三个，所述运行区间有四个；每一黑棒束包括24根Ag-In-Cd吸收棒，每一灰棒束包括8根Ag-In-Gd吸收棒和16根不锈钢棒。
优选的，所述控制棒组移动组件还用于存储若干不同运行区间下的不同灰棒控制组中的灰棒束的交换关系信息表：所述交换关系信息表中，每一所述运行区间内均要设置所有所述的三个灰棒控制组，且同一所述运行区间内设置的三个灰棒控制组的灰棒束组合均不同，不同所述运行区间内设置的同种灰棒控制组的灰棒束组合均不同；所述控制棒组移动组件在接收所述偏差信号组件产生的移动信号后，根据所述匹配关系信息调换所述四个灰棒束的顺序，使得所述运行区间与灰棒控制组的匹配关系符合所述交换关系信息表。
优选的，还包括移动顺序控制组件，其连接所述控制棒组移动组件，用于在所述运行区间与灰棒控制组的匹配关系符合所述交换关系信息表后，按照预设的若干控制棒组件移动顺序更换所述控制棒组件的移动顺序，并将所述移动顺序信号输送至所述控制棒组移动组件，所述控制棒组移动组件根据所述移动顺序信号提升或下插所述控制棒组件。
优选的，所述偏差信号组件分别获取温度失配偏差信号和功率失配偏差信号，并对两个偏差信号进行动态补偿，将进行动态补偿后的温度失配偏差信号和功率失配偏差信号组合生成所述移动控制偏差信号，并将所述移动控制偏差信号与预设偏差信号进行比较，若所述移动控制偏差信号与预设偏差信号相符，则产生包含有控制棒组件移动方向和移动速度的移动信号并输出；所述温度失配偏差是反应堆平均温度测量值与参考平均温度之间的差值，所述参考平均温度为汽轮机负荷的函数；所述功率失配偏差是反应堆功率和所述汽轮机负荷之间的差值。
优选的，还可通过手动操作所述控制棒组移动组件来调换所述控制棒组件的顺序、提升或下插所述控制棒组件。
优选的，还包括数字化控制棒控制系统，所述数字化控制棒控制系统分别与所述偏差信号组件、控制棒组移动组件以及移动顺序控制组件连接，用于控制所述偏差信号组件、控制棒组移动组件以及移动顺序控制组件的运作；若所述数字化控制棒控制系统、偏差信号组件、控制棒组移动组件以及移动顺序控制组件中的任意一种或几种发生故障，则输出紧急故障信号，且所述紧急故障信号触发暂停所述控制棒组件的调换、提升或下插过程。
另一方面，还提供一种核电站反应堆控制棒换棒方法，包括以下步骤：
S1、在所述核电站反应堆内设置至少一个用于调节反应堆冷却剂平均温度和堆芯功率的控制棒组件；
S2、通过偏差信号组件生成移动控制偏差信号，并将所述移动控制偏差信号与预设偏差信号进行比较，以此来产生移动信号并输出；
S3、采用控制棒组移动组件接收所述偏差信号组件产生的移动信号，并根据移动信号控制所述控制棒组件的移动。
优选的，所述至少一个控制棒组件包括：M个黑棒束以及N个灰棒控制组，每个灰棒控制组包括至少一灰棒束；并且N个灰棒控制组内的灰棒束根据若干不同的燃料循环周期的运行区间进行调换和组合。
优选的，所述灰棒束为四个，所述灰棒控制组有三个，所述运行区间有四个；每一黑棒束包括24根Ag-In-Cd吸收棒，每一灰棒束包括8根Ag-In-Gd吸收棒和16根不锈钢棒
优选的，步骤S3包括：
S3a、采用所述控制棒组移动组件存储若干不同运行区间下的不同灰棒控制组中的灰棒束的交换关系信息表：所述交换关系信息表中，每一所述运行区间内均要设置所有所述的三个灰棒控制组，且同一所述运行区间内设置的三个灰棒控制组的灰棒束组合均不同，不同所述运行区间内设置的同种灰棒控制组的灰棒束组合均不同；
S3b、所述控制棒组移动组件在接收所述偏差信号组件产生的移动信号后，根据所述匹配关系信息调换所述四个灰棒束的顺序，使得所述运行区间与灰棒控制组的匹配关系符合所述交换关系信息表。
优选的，还包括步骤S4、设置移动顺序控制组件，其连接所述控制棒组移动组件，用于在所述运行区间与灰棒控制组的匹配关系符合所述交换关系信息表后，按照预设的若干控制棒组件移动顺序更换所述控制棒组件的移动顺序，并将所述移动顺序信号输送至所述控制棒组移动组件，所述控制棒组移动组件根据所述移动顺序信号提升或下插所述控制棒组件。
优选的，所述偏差信号组件分别获取温度失配偏差信号和功率失配偏差信号，并对两个偏差信号进行动态补偿，将进行动态补偿后的温度失配偏差信号和功率失配偏差信号组合生成所述移动控制偏差信号，并将所述移动控制偏差信号与预设偏差信号进行比较，若所述移动控制偏差信号与预设偏差信号相符，则产生包含有控制棒组件移动方向和移动速度的移动信号并输出；所述温度失配偏差是反应堆平均温度测量值与参考平均温度之间的差值，所述参考平均温度为汽轮机负荷的函数；所述功率失配偏差是反应堆功率和所述汽轮机负荷之间的差值。
优选的，还可通过手动操作所述控制棒组移动组件来调换所述控制棒组件的顺序、提升或下插所述控制棒组件。
优选的，还设置有数字化控制棒控制系统，所述数字化控制棒控制系统分别与所述偏差信号组件、控制棒组移动组件以及移动顺序控制组件连接，用于在进行步骤S1-S4的同时控制所述偏差信号组件、控制棒组移动组件以及移动顺序控制组件的运作；若所述数字化控制棒控制系统、偏差信号组件、控制棒组移动组件以及移动顺序控制组件中的任意一种或几种发生故障，则输出紧急故障信号，且所述紧急故障信号触发暂停所述控制棒组件的调换、提升或下插过程。
本发明技术方案带来的技术效果：
在进行反应堆冷却剂平均温度以及堆芯功率的调节时，使得运行人员不必改变硼浓度；同时，此控制棒换棒方式更灵活，有4种控制棒移动顺序，使得堆芯的功率分布更加平均，且调节方式更加灵活，有助于减少燃耗阴影的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中功率调节棒组的重叠程序示意图；
图2是本发明实施例一提供的核电站反应堆控制棒换棒系统的结构示意图；
图3是本发明实施例一提供的控制棒组的重叠程序示意图；
图4是本发明实施例一提供的控制棒组的移动顺序示意图；
图5是本发明实施例二提供的核电站反应堆控制棒换棒方法的步骤流程图。
具体实施方式
本发明针对上述现有核电站反应堆控制棒换棒装置以及方法中的缺陷，提供了一种新的核电站反应堆控制棒换棒系统和方法，使得在进行反应堆功率进行调节时，使得运行人员不必改变硼浓度；同时，此控制棒换棒方式更灵活，有4种控制棒移动顺序，使得堆芯的功率分布更加平均，且调节方式更加灵活，有助于减少燃耗阴影的影响。其核心思想是：采用控制棒组移动组件将处于堆芯中的控制棒与长期处于堆芯外或边缘的控制棒进行定期的交换，并且提供了新型的灰棒控制棒组合方式，并且按照预设的移动顺序进行提升/下插控制棒组件的顺序切换，实现了新型功率控制棒的换棒方法和移动顺序。
实施例一：
图2示出了本发明的核电站反应堆控制棒换棒系统，其包括：
至少一个控制棒组件，其设置于所述核电站反应堆内，通过移动所述控制棒组件来调节反应堆冷却剂平均温度和堆芯功率；本实施例中，所述至少一个控制棒组件包括：两个黑棒束P1、P2，以及四个灰棒束PA、PB、PC、PD；其中黑棒束由24根Ag-In-Cd吸收棒组成，灰棒束由8根Ag-In-Gd吸收棒和16根不锈钢棒组成。通过移动所述控制棒组件可控制反应堆的功率，以及保持反应堆冷却剂系统程序温度在其控制带内；
偏差信号组件，其用于生成移动控制偏差信号，并将所述移动控制偏差信号与预设偏差信号进行比较，以此来产生移动信号并输出；需要说明的是，反应堆冷却剂平均温度以及堆芯功率的调节是通过提升或下插堆芯活化区域内的控制棒来实现的，具体的，将控制棒下插入堆芯会降低反应堆冷却剂平均温度和堆芯功率，将控制棒提升则增加反应堆冷却剂平均温度和堆芯功率；
在高功率水平下，所述偏差信号组件可通过常规的传感器等数据采集装置来分别获取温度失配偏差信号和功率失配偏差信号，并对两个偏差信号进行动态补偿，将进行动态补偿后的温度失配偏差信号和功率失配偏差信号组合生成一个总偏差信号，即移动控制偏差信号，并将所述移动控制偏差信号与预设偏差信号进行比较，若所述移动控制偏差信号与预设偏差信号相符，则产生包含有控制棒组件移动方向和移动速度的移动信号并输出；其中，所述温度失配偏差是反应堆平均温度测量值与参考平均温度之间的差值，所述参考平均温度为汽轮机负荷的函数；所述功率失配偏差是反应堆功率和所述汽轮机负荷之间的差值；
以及控制棒组移动组件，其分别连接所述控制棒组件与偏差信号组件，用于接收所述偏差信号组件产生的移动信号，并根据移动信号所述控制棒组件。
进一步的，所述控制棒组移动组件还用于存储预设的将所述核电站反应堆的燃料循环周期划分为的若干运行区间与根据堆芯中子运行分析程序对所述四个灰棒束PA、PB、PC、PD进行组合形成的若干种灰棒控制组的匹配关系信息；所述匹配关系信息中，每一所述运行区间内均要设置所有所述的若干种灰棒控制组，且同一所述运行区间内设置的若干种灰棒控制组的灰棒束组合均不同，不同所述运行区间内设置的同种灰棒控制组的灰棒束组合均不同；所述控制棒组移动组件在接收所述偏差信号组件产生的移动信号后，根据所述匹配关系信息调换所述四个灰棒束PA、PB、PC、PD的顺序，使得所述运行区间与灰棒控制组的匹配关系符合所述匹配关系信息。
本实施例中，所述灰棒束组合均不同的若干种灰棒控制组有三种：Pα、Pβ、Pγ，所述核电站反应堆的燃料循环周期划分为的运行区间有四个。在核电站一个燃料循环周期的不同运行区间内内，三种灰棒控制组Pα、Pβ、Pγ内的灰棒束组成是变化的。在不同燃料循环周期的运行区间，根据堆芯中子运行分析程序确定对灰棒控制组内的灰棒束进行调换，且调换后的控制棒组件的重叠程序如图3所示。
如上所述，每个燃料循环周期内有四个运行区间，不同的运行区间对应不同灰棒束组合的灰棒控制组Pα、Pβ、Pγ，所述运行区间与灰棒控制组的匹配关系信息为：
在整个反应堆运行期间，有些控制棒处于长期插入状态，使得功率调节时无须调硼就可以提供正反应性变化或负反应性变化。这些插入堆芯的控制棒附近的燃耗与其他地方的燃耗发生不均衡，长期易造成局部燃耗阴影，可能引起峰值因子超过安全分析的限制。因此，通过对长期处于堆芯中的控制棒(如部分灰棒束)与长期处于堆芯外或边缘的控制棒进行定期的交换，将有助于减少燃耗阴影的影响和控制棒驱动机构的损耗。
在对所述控制棒组件进行调换后，如上所述，还需要通过提升或下插控制棒组件来调节反应堆冷却剂平均温度以及堆芯功率，因此本实施例中还包括移动顺序控制组件，其连接所述控制棒组移动组件，用于在所述运行区间与灰棒控制组的匹配关系符合所述匹配关系信息后，根据MSHIM的控制策略，按照预设的若干控制棒组件移动顺序更换所述控制棒组件的移动顺序，并将所述移动顺序信号输送至所述控制棒组移动组件，所述控制棒组移动组件根据所述移动顺序信号，按照预先设定的顺序提升或下插所述控制棒组件。
优选的，所述预设的若干控制棒组件移动顺序包括顺序1-顺序4，其分别与所述四个运行区间对应，其中，
如图4所示，提升所述控制棒组件时的移动顺序为：
顺序1：P2，P1，PA，PB，PC，PD；
顺序2：P2，P1，PC，PD，PA，PB；
顺序3：P2，P1，PB，PA，PD，PC；
顺序4：P2，P1，PD，PC，PB，PA；
即，在运行区间1时，其所采用的提升顺序为顺序1，依次提升P2，P1，PA，PB，PC，PD；在运行区间2时，其所采用的提升顺序为顺序2，依次提升P2，P1，PC，PD，PA，PB...。下插所述控制棒组件的移动顺序与提升所述控制棒组件时的移动顺序相反，最先插入的控制棒组件最后提升，即下插所述控制棒组件的移动顺序为：
顺序1：PD，PC，PB，PA，P1，P2；
顺序2：PB，PA，PD，PC，P1，P2；
顺序3：PC，PD，PA，PB，P1，P2；
顺序4：PA，PB，PC，PD，P1，P2。
即，在运行区间1时，其所采用的下插顺序为顺序1，依次下插PD，PC，PB，PA，P1，P2；在运行区间2时，其所采用的下插顺序为顺序2，依次下插PB，PA，PD，PC，P1，P2...。
在进行控制棒组件的移动时，若所有所述控制棒组件均位于相同的水平位置，此时不需要更换棒组的位置，只要求确定当前的移动顺序，并切换至另一种移动顺序即可；若所述控制棒组件均位于不同的水平位置，则根据预设的要求棒位值对各所述控制棒组件的棒位进行判定：
若任意两组需要进行调换的灰棒束的棒位值都处于所述要求棒位值以上或以下，则说明这两组灰棒束在堆芯中对堆芯功率分布的影响是同步的，因此，在对其进行调换时应保持两者之间的重叠步数不变，同时移动两组所述灰棒束进行调换；
若一组所述控制棒组件的棒位值位于所述要求棒位值以上，另一组所述控制棒组件的棒位值位于所述要求棒位值以下，则棒位值位于所述要求棒位值以上的所述控制棒组件先下插到所述所述要求棒位值，棒位值位于所述要求棒位值以下的所述控制棒组件延后提升，再保持两者之间的重叠步数不变，同时移动两组所述灰棒束进行调换。
在正常情况下，还可通过手动操作所述控制棒组移动组件来调换所述控制棒组件的顺序、提升或下插所述控制棒组件。
此外，为保证换棒过程的准确进行，避免事故的发生，本实施例中还包括数字化控制棒控制系统，所述数字化控制棒控制系统分别与所述偏差信号组件、控制棒组移动组件以及移动顺序控制组件连接，用于控制所述偏差信号组件、控制棒组移动组件以及移动顺序控制组件的运作；若所述数字化控制棒控制系统、偏差信号组件、控制棒组移动组件以及移动顺序控制组件中的任意一种或几种发生故障，则输出紧急故障信号，且所述紧急故障信号触发暂停所述控制棒组件的调换、提升或下插过程。优选的，可将所述紧急故障信号发送至紧急故障处理组件，操纵员通过对所述紧急故障信号进行分析和确认后，通过所述紧急故障处理组件中止、暂停或恢复上述控制棒组件的调换、提升或下插过程。同样的，若在所述控制棒组件的调换、提升或下插过程中发生停堆，则暂停上述控制棒组件的调换、提升或下插过程。
实施例二：
如图5所示，本发明同时还提供了一种核电站反应堆控制棒换棒方法，其包括如下步骤：
S1、在所述核电站反应堆内设置至少一个用于调节反应堆冷却剂平均温度和堆芯功率的控制棒组件；
S2、通过偏差信号组件生成移动控制偏差信号，并将所述移动控制偏差信号与预设偏差信号进行比较，以此来产生移动信号并输出；
S3、采用控制棒组移动组件接收所述偏差信号组件产生的移动信号，并根据移动信号控制所述控制棒组件的移动。
优选的，所述步骤S3中包括：
S3a、采用所述控制棒组移动组件存储预设的将所述核电站反应堆的燃料循环周期划分为的若干运行区间与根据堆芯中子运行分析程序对所述四个灰棒束PA、PB、PC、PD进行组合形成的若干种灰棒控制组的匹配关系信息；所述匹配关系信息中，每一所述运行区间内均要设置所有所述的若干种灰棒控制组，且同一所述运行区间内设置的若干种灰棒控制组的灰棒束组合均不同，不同所述运行区间内设置的同种灰棒控制组的灰棒束组合均不同；
S3b、所述控制棒组移动组件在接收所述偏差信号组件产生的移动信号后，根据所述匹配关系信息调换所述四个灰棒束PA、PB、PC、PD的顺序，使得所述运行区间与灰棒控制组的匹配关系符合所述匹配关系信息。
优选的，还包括步骤S4、设置移动顺序控制组件，其连接所述控制棒组移动组件，用于在所述运行区间与灰棒控制组的匹配关系符合所述匹配关系信息后，按照预设的若干控制棒组件移动顺序定期更换所述控制棒组件棒组的移动顺序，并将所述移动顺序信号输送至所述控制棒组移动组件，所述控制棒组移动组件根据所述移动顺序信号提升或下插所述控制棒组件。
本实施例中，所述控制棒组件的类别以及数目、灰棒控制组的调换方式以及提升或下插所述控制棒组件的顺序等均与实施例一相同，在此不再赘述。
综上所述，本发明中的核电站反应堆控制棒换棒系统和方法可使得在在进行反应堆冷却剂平均温度以及堆芯功率的调节时，使得运行人员不必改变硼浓度；同时，本发明中的灰棒束组合方式以及控制棒组件的移动顺序灵活多样(移动顺序有4种)，调节方式灵活，可对长期处于堆芯中的控制棒与长期处于堆芯外或边缘的控制棒进行定期的交换，有助于减少燃耗阴影的影响和控制棒驱动机构的损耗，使得堆芯的功率分布更加平均。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种核电站反应堆控制棒换棒系统，其特征在于，包括：
至少一个控制棒组件，其设置于所述核电站反应堆内，通过提升或下插所述控制棒组件来调节反应堆冷却剂平均温度和堆芯功率；
偏差信号组件，用于根据所述温度和堆芯功率生成移动控制偏差信号，并将所述移动控制偏差信号与预设偏差信号进行比较，以此来产生移动信号并输出；
控制棒组移动组件，其分别连接所述控制棒组件与偏差信号组件，用于接收所述偏差信号组件产生的移动信号，并根据移动信号控制所述控制棒组件的移动；
所述控制棒组移动组件还用于将长期处于堆芯中的控制棒组件与长期处于堆芯外或边缘的控制棒进行定期的交换。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个控制棒组件包括：M个黑棒束以及N个灰棒控制组，每个灰棒控制组包括至少一灰棒束；并且N个灰棒控制组内的灰棒束根据若干不同的燃料循环周期的运行区间进行调换和组合。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述灰棒束为四个，所述灰棒控制组有三个，所述运行区间有四个；每一黑棒束包括24根Ag-In-Cd吸收棒，每一灰棒束包括8根Ag-In-Gd吸收棒和16根不锈钢棒。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制棒组移动组件还用于存储若干不同运行区间下的不同灰棒控制组中的灰棒束的交换关系信息表：所述交换关系信息表中，每一所述运行区间内均要设置所有所述的三个灰棒控制组，且同一所述运行区间内设置的三个灰棒控制组的灰棒束组合均不同，不同所述运行区间内设置的同种灰棒控制组的灰棒束组合均不同；所述控制棒组移动组件在接收所述偏差信号组件产生的移动信号后，根据匹配关系信息调换所述四个灰棒束的顺序，使得所述运行区间与灰棒控制组的匹配关系符合所述交换关系信息表。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括移动顺序控制组件，其连接所述控制棒组移动组件，用于在所述运行区间与灰棒控制组的匹配关系符合所述交换关系信息表后，按照预设的若干控制棒组件移动顺序更换所述控制棒组件的移动顺序，并将所述移动顺序信号输送至所述控制棒组移动组件，所述控制棒组移动组件根据所述移动顺序信号提升或下插所述控制棒组件。
6.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述偏差信号组件分别获取温度失配偏差信号和功率失配偏差信号，并对两个偏差信号进行动态补偿，将进行动态补偿后的温度失配偏差信号和功率失配偏差信号组合生成所述移动控制偏差信号，并将所述移动控制偏差信号与预设偏差信号进行比较，若所述移动控制偏差信号与预设偏差信号相符，则产生包含有控制棒组件移动方向和移动速度的移动信号并输出；所述温度失配偏差是反应堆平均温度测量值与参考平均温度之间的差值，所述参考平均温度为汽轮机负荷的函数；所述功率失配偏差是反应堆功率和所述汽轮机负荷之间的差值。
7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，还可通过手动操作所述控制棒组移动组件来调换所述控制棒组件的顺序、提升或下插所述控制棒组件。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括数字化控制棒控制系统，所述数字化控制棒控制系统分别与所述偏差信号组件、控制棒组移动组件以及移动顺序控制组件连接，用于控制所述偏差信号组件、控制棒组移动组件以及移动顺序控制组件的运作；若所述数字化控制棒控制系统、偏差信号组件、控制棒组移动组件以及移动顺序控制组件中的任意一种或几种发生故障，则输出紧急故障信号，且所述紧急故障信号触发暂停所述控制棒组件的调换、提升或下插过程。
9.一种核电站反应堆控制棒换棒方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在所述核电站反应堆内设置至少一个控制棒组件；且通过提升或下插所述控制棒组件来调节反应堆冷却剂平均温度和堆芯功率；
S2、通过偏差信号组件生成移动控制偏差信号，并将所述移动控制偏差信号与预设偏差信号进行比较，以此来产生移动信号并输出；
S3、采用控制棒组移动组件接收所述偏差信号组件产生的移动信号，并根据移动信号控制所述控制棒组件的移动，且将长期处于堆芯中的控制棒组件与长期处于堆芯外或边缘的控制棒进行定期的交换。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述至少一个控制棒组件包括：M个黑棒束以及N个灰棒控制组，每个灰棒控制组包括至少一灰棒束；并且N个灰棒控制组内的灰棒束根据若干不同的燃料循环周期的运行区间进行调换和组合。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述灰棒束为四个，所述灰棒控制组有三个，所述运行区间有四个；每一黑棒束包括24根Ag-In-Cd吸收棒，每一灰棒束包括8根Ag-In-Gd吸收棒和16根不锈钢棒。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤S3包括：
S3a、采用所述控制棒组移动组件存储若干不同运行区间下的不同灰棒控制组中的灰棒束的交换关系信息表：所述交换关系信息表中，每一所述运行区间内均要设置所有所述的三个灰棒控制组，且同一所述运行区间内设置的三个灰棒控制组的灰棒束组合均不同，不同所述运行区间内设置的同种灰棒控制组的灰棒束组合均不同；
S3b、所述控制棒组移动组件在接收所述偏差信号组件产生的移动信号后，根据匹配关系信息调换所述四个灰棒束的顺序，使得所述运行区间与灰棒控制组的匹配关系符合所述交换关系信息表。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括步骤S4、设置移动顺序控制组件，其连接所述控制棒组移动组件，用于在所述运行区间与灰棒控制组的匹配关系符合所述交换关系信息表后，按照预设的若干控制棒组件移动顺序更换所述控制棒组件的移动顺序，并将所述移动顺序信号输送至所述控制棒组移动组件，所述控制棒组移动组件根据所述移动顺序信号提升或下插所述控制棒组件。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述偏差信号组件分别获取温度失配偏差信号和功率失配偏差信号，并对两个偏差信号进行动态补偿，将进行动态补偿后的温度失配偏差信号和功率失配偏差信号组合生成所述移动控制偏差信号，并将所述移动控制偏差信号与预设偏差信号进行比较，若所述移动控制偏差信号与预设偏差信号相符，则产生包含有控制棒组件移动方向和移动速度的移动信号并输出；所述温度失配偏差是反应堆平均温度测量值与参考平均温度之间的差值，所述参考平均温度为汽轮机负荷的函数；所述功率失配偏差是反应堆功率和所述汽轮机负荷之间的差值。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还可通过手动操作所述控制棒组移动组件来调换所述控制棒组件的顺序、提升或下插所述控制棒组件。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，还设置有数字化控制棒控制系统，所述数字化控制棒控制系统分别与所述偏差信号组件、控制棒组移动组件以及移动顺序控制组件连接，用于在进行步骤S1-S4的同时控制所述偏差信号组件、控制棒组移动组件以及移动顺序控制组件的运作；若所述数字化控制棒控制系统、偏差信号组件、控制棒组移动组件以及移动顺序控制组件中的任意一种或几种发生故障，则输出紧急故障信号，且所述紧急故障信号触发暂停所述控制棒组件的调换、提升或下插过程。
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