CN109461510A - 核电机组一次调频控制r棒的动作死区整定方法 - Google Patents

核电机组一次调频控制r棒的动作死区整定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109461510A
CN109461510A CN201811240122.2A CN201811240122A CN109461510A CN 109461510 A CN109461510 A CN 109461510A CN 201811240122 A CN201811240122 A CN 201811240122A CN 109461510 A CN109461510 A CN 109461510A
Authority
CN
China
Prior art keywords
stick
dead zone
frequency modulation
primary frequency
nuclear power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811240122.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109461510B (zh
Inventor
苏毅
伦涛
陈�峰
余秀月
于大海
陶向宇
李可文
徐振华
何凤军
黄兴
夏潮
李文锋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Original Assignee
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI, State Grid Fujian Electric Power Co Ltd filed Critical China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Priority to CN201811240122.2A priority Critical patent/CN109461510B/zh
Publication of CN109461510A publication Critical patent/CN109461510A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109461510B publication Critical patent/CN109461510B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21D—NUCLEAR POWER PLANT
    • G21D3/00—Control of nuclear power plant
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21D—NUCLEAR POWER PLANT
    • G21D3/00—Control of nuclear power plant
    • G21D3/08—Regulation of any parameters in the plant
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

本发明涉及一种核电机组一次调频控制R棒的动作死区整定方法,包括以下步骤：步骤S1:检测R棒动作死区；骤S2:根据核电站的一次调频参数，计算核电站参与一次调频需要动作的最大频差及负荷变化量；步骤S3:根据得到的最大频差及负荷变化量，检测R棒的最大动作死区；步骤S4:根据R棒的最大动作死区，整定R棒的动作死区；步骤S5:测试整定后R棒动作死区，判断整定后的R棒动作死区是否满足核电机组参与一次调频要求，若不满足，增加R棒动作死区，直到满足一次调频要求或达到核岛安全运行边界，作为最终R棒动作死区。本发明可以减少核电机组安全运行风险，同时满足核电机组参与一次调频的要求。

Description

核电机组一次调频控制R棒的动作死区整定方法
技术领域
本发明涉及核电厂的热工、一次调频及核岛控制的交叉领域，具体涉及一种核电机组一次调频控制R棒的动作死区整定方法。
背景技术
有核电站的一次调频逻辑在二回路与常规火电逻辑一致，即当频率大于一次调频死区后，计算频差（减去一次调频死区）对应的负荷变化量叠加到当前负荷指令上，叠加后的负荷指令通过PID计算后下发到汽轮机，汽轮机按照指令进行负荷变化。与常规火电不一致的是：核电站的一次调频动作指令会同时下发到一、二回路，两个回路同时起作用。核电机组不仅下发到二回路，同时要将计算频差（减去一次调频死区）对应的负荷变化转换为核功率变化量及一回路温度变化量，叠加到当前一回路的核功率指令与一回路的平均温度指令上，叠加后的核功率及一回路平均温度指令通过PID计算后下发到核岛控制系统中的G棒与R棒。通过G棒与R棒的调节保证一回路与二回路功率平衡。
在核岛控制系统中的G棒与R棒有人为设定的动作死区，R棒的动作死区就是一回路的温差，当一回路温差大于设定值后，R棒将会动作。对于核电机组的R棒的频繁动作将会增加核电机组的运行风险。而核电机组目前基本上不参与一次调频，因此现有R棒的动作死区都是按照恒定负荷运行的工况进行设置。如果核电机组参与一次调频后，按照现有一次调频逻辑，将会增加R棒的动作次数，核电机组参与一次调频与核电机组安全运行之间存在着矛盾。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种核电机组一次调频控制R棒的动作死区整定方法，解决了核电机组参与一次调频与R棒频繁动作之间的矛盾。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种核电机组一次调频控制R棒的动作死区整定方法,包括以下步骤：
步骤S1:检测R棒动作死区；
步骤S2:根据核电站的一次调频参数，计算核电站参与一次调频需要动作的最大频差及负荷变化量；
步骤S3:根据得到的最大频差及负荷变化量，检测R棒的最大动作死区；
步骤S4:根据R棒的最大动作死区，整定R棒的动作死区；
步骤S5:测试整定后R棒动作死区，判断整定后的R棒动作死区是否满足核电机组参与一次调频要求，若不满足，增加R棒动作死区，直到满足一次调频要求或达到核岛安全运行边界，作为最终R棒动作死区。
进一步的，所述步骤S1具体为：
步骤S11:在不改变G与R棒的动作死区情况下，在机组加入频率阶跃扰动，并在一次调频动作期间保证G与R棒均未动作；
步骤S12:记录在G与R棒均不动作时，机组可加入的最大的频差，并记录一次调频动作时核电机组的一回路温差、核功率及负荷变化量，其中一回路温差即为R棒初始动作死区。
进一步的，所述步骤S3具体为:
步骤S31:根据得到一次调频最大频差，模拟电网频率阶跃，频差为一次调频最大频差；
步骤S32:记录此时的核岛的R棒及一回路温差、核功率及电功率变化量，其中一回路温差即为R棒的最大动作死区。
进一步的，所述步骤S4具体为：设定R棒的初始动作死区为R棒的最大动作死区的2/3。
进一步的，所述步骤S5具体为：
步骤S51:将R棒动作死区设定为步骤S4得到的R棒动作死区；
步骤S52:增加频率阶跃扰动，模拟一次调频；
步骤S53:若一次调频过程中G棒与R棒均未动作，则确定R棒的动作死区整定为步骤S4得到的R棒动作死区。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明通过整定核电站中的R棒的动作死区，最大的发挥核电机组的蓄热能力，减少R棒的动作次数，解决了核电机组参与一次调频与R棒频繁动作之间的矛盾。
附图说明
图1是本发明方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
请参照图1，本发明提供一种核电机组一次调频控制R棒的动作死区整定方法,包括以下步骤：
步骤S1:检测R棒动作死区；
步骤S2:根据核电站的一次调频参数，计算核电站参与一次调频需要动作的最大频差及负荷变化量；
步骤S3:根据得到的最大频差及负荷变化量，检测R棒的最大动作死区；
步骤S4:根据R棒的最大动作死区，整定R棒的动作死区；
步骤S5:测试整定后R棒动作死区，判断整定后的R棒动作死区是否满足核电机组参与一次调频要求，若不满足，增加R棒动作死区，直到满足一次调频要求或达到核岛安全运行边界，作为最终R棒动作死区。
在本发明一实施例中，所述步骤S1具体为：
步骤S11:在不改变G与R棒的动作死区情况下，在机组加入频率阶跃扰动，并在一次调频动作期间保证G与R棒均未动作；
步骤S12:记录在G与R棒均不动作时，机组可加入的最大的频差，并记录一次调频动作时核电机组的一回路温差、核功率及负荷变化量，其中一回路温差即为R棒初始动作死区。
在本发明一实施例中，所述步骤S3具体为:
步骤S31:根据得到一次调频最大频差，模拟电网频率阶跃，频差为一次调频最大频差；
步骤S32:记录此时的核岛的R棒及一回路温差、核功率及电功率变化量，其中一回路温差即为R棒的最大动作死区。
在本发明一实施例中，所述步骤S4具体为：设定R棒的初始动作死区为R棒的最大动作死区的2/3。
在本发明一实施例中，所述步骤S5具体为：
步骤S51:将R棒动作死区设定为步骤S4得到的R棒动作死区；
步骤S52:增加频率阶跃扰动，模拟一次调频；
步骤S53:若一次调频过程中G棒与R棒均未动作，则确定R棒的动作死区整定为步骤S4得到的R棒动作死区。
实施例1：
在本实施例中，采用核电仿真平台进行模拟核电机组并网的工况，并模拟电网频率阶跃，及核电机组一次调频动作过程；设定核电一次调频参数如下：
一次调频死区为±1Hz，转速不等率为4%，一次调频限幅为6%Pn。
1、模拟电网频率阶跃（大于一次调频死区），频差（减去一次调频死区）为±0.04Hz，核岛的G棒、R棒均未动作。记录此时的一回路温差、核功率及电功率变化量。
2、模拟电网频率阶跃（大于一次调频死区），频差（减去一次调频死区）为±0.041Hz，核岛的G棒未变化，R棒已动作。记录此时的核功率及电功率变化量。得到G棒、R棒的动作死区对应的一回路的温差变化量及0.04Hz的频差。
3、根据核电一次调频参数可以计算得到一次调频最大频差为：0.12Hz。
4、模拟电网频率阶跃（大于一次调频死区），频差（减去一次调频死区）为±0.12Hz，核电机组运行稳定。记录此时的核岛的R棒及一回路温差、核功率及电功率变化量。
5、将第4步中的频差（减去一次调频死区）为±0.12Hz时的一回路温差作为R棒的最大动作死区。
6、设定R棒的动作死区为第5步确定的R棒的最大动作死区的2/3。
7、模拟电网频率阶跃（大于一次调频死区），频差（减去一次调频死区）为±0.10Hz，核岛的G棒、R棒均未动作。记录此时的一回路温差、核功率及电功率变化量。
8、模拟电网频率阶跃（大于一次调频死区），频差（减去一次调频死区）为+0.11Hz，核岛的G棒、R棒动作，核电机组运行稳定。记录此时的一回路温差、核功率及电功率变化量。此时可以确定R棒的动作死区整定为第6步中值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种核电机组一次调频控制R棒的动作死区整定方法,其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1:检测R棒动作死区；
步骤S2:根据核电站的一次调频参数，计算核电站参与一次调频需要动作的最大频差及负荷变化量；
步骤S3:根据得到的最大频差及负荷变化量，检测R棒的最大动作死区；
步骤S4:根据R棒的最大动作死区，整定R棒的动作死区；
步骤S5:测试整定后R棒动作死区，判断整定后的R棒动作死区是否满足核电机组参与一次调频要求，若不满足，增加R棒动作死区，直到满足一次调频要求或达到核岛安全运行边界，作为最终R棒动作死区。
2.根据权利要求1所述的核电机组一次调频控制R棒的动作死区整定方法,其特征在于：所述步骤S1具体为：
步骤S11:在不改变G与R棒的动作死区情况下，在机组加入频率阶跃扰动，并在一次调频动作期间保证G与R棒均未动作；
步骤S12:记录在G与R棒均不动作时，机组可加入的最大的频差，并记录一次调频动作时核电机组的一回路温差、核功率及负荷变化量，其中一回路温差即为R棒初始动作死区。
3.根据权利要求1所述的核电机组一次调频控制R棒的动作死区整定方法,其特征在于：所述步骤S3具体为:
步骤S31:根据得到一次调频最大频差，模拟电网频率阶跃，频差为一次调频最大频差；
步骤S32:记录此时的核岛的R棒及一回路温差、核功率及电功率变化量，其中一回路温差即为R棒的最大动作死区。
4.根据权利要求1所述的核电机组一次调频控制R棒的动作死区整定方法,其特征在于：所述步骤S4具体为：设定R棒的初始动作死区为R棒的最大动作死区的2/3。
5.根据权利要求1所述的核电机组一次调频控制R棒的动作死区整定方法,其特征在于：所述步骤S5具体为：
步骤S51:将R棒动作死区设定为步骤S4得到的R棒动作死区；
步骤S52:增加频率阶跃扰动，模拟一次调频；
步骤S53:若一次调频过程中G棒与R棒均未动作，则确定R棒的动作死区整定为步骤S4得到的R棒动作死区。
CN201811240122.2A 2018-10-23 2018-10-23 核电机组一次调频控制r棒的动作死区整定方法 Active CN109461510B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811240122.2A CN109461510B (zh) 2018-10-23 2018-10-23 核电机组一次调频控制r棒的动作死区整定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811240122.2A CN109461510B (zh) 2018-10-23 2018-10-23 核电机组一次调频控制r棒的动作死区整定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109461510A true CN109461510A (zh) 2019-03-12
CN109461510B CN109461510B (zh) 2023-08-01

Family

ID=65608369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811240122.2A Active CN109461510B (zh) 2018-10-23 2018-10-23 核电机组一次调频控制r棒的动作死区整定方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109461510B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110566288A (zh) * 2019-09-20 2019-12-13 广西防城港核电有限公司 核电站汽轮机组一次调频系统及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4470949A (en) * 1980-11-03 1984-09-11 Framatome Method of control of a nuclear reactor by movement within the core of this reactor, of groups of control rods
US4707324A (en) * 1984-12-27 1987-11-17 Westinghouse Electric Corp. Controlling the response of a pressurized water reactor to rapid fluctuations in load
CN104102782A (zh) * 2014-07-18 2014-10-15 上海电力学院 压水堆核电站反应堆温度rbf神经网络控制方法
CN107939458A (zh) * 2017-10-24 2018-04-20 广东核电合营有限公司 一种核电功率控制系统及核电功率控制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4470949A (en) * 1980-11-03 1984-09-11 Framatome Method of control of a nuclear reactor by movement within the core of this reactor, of groups of control rods
US4707324A (en) * 1984-12-27 1987-11-17 Westinghouse Electric Corp. Controlling the response of a pressurized water reactor to rapid fluctuations in load
CN104102782A (zh) * 2014-07-18 2014-10-15 上海电力学院 压水堆核电站反应堆温度rbf神经网络控制方法
CN107939458A (zh) * 2017-10-24 2018-04-20 广东核电合营有限公司 一种核电功率控制系统及核电功率控制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110566288A (zh) * 2019-09-20 2019-12-13 广西防城港核电有限公司 核电站汽轮机组一次调频系统及方法
CN110566288B (zh) * 2019-09-20 2022-06-17 广西防城港核电有限公司 核电站汽轮机组一次调频系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109461510B (zh) 2023-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hafiz et al. Optimal use of kinetic energy for the inertial support from variable speed wind turbines
CN107577148B (zh) 基于给水补偿的火电机组一次调频优化控制系统及方法
Aziz et al. Analysis of frequency sensitive wind plant penetration effect on load frequency control of hybrid power system
CN102193532B (zh) 火电厂单元机组自启停优化控制系统
Aho et al. Active power control of wind turbines for ancillary services: A comparison of pitch and torque control methodologies
CN107332289B (zh) 一种变速风电机组参与系统调频方法
Chaine et al. Performance of CSA optimized controllers of DFIGs and AGC to improve frequency regulation of a wind integrated hydrothermal power system
CN105896569A (zh) 一种超临界机组ccs侧一次调频方法
CN109449937B (zh) 一种通过系统频率稳定约束确定电网新能源承载力的方法
CN103378784B (zh) 一种负荷指令动态补偿方法及系统
CN109461510A (zh) 核电机组一次调频控制r棒的动作死区整定方法
Kamboj et al. Automatic generation control for interconnected hydro-thermal system with the help of conventional controllers
Bhagdev et al. Study and application of MPC for AGC of two area interconnected thermal-hydro-wind system
Zaker et al. A new method to identify synchronous generator and turbine‐governor parameters of a gas unit using a closed‐loop model
CN109802438A (zh) 发电机组调频迫切度评估方法
CN106528978A (zh) 一种先进压水堆核电机组调速系统的动态仿真方法和系统
Morovati et al. Control coordination between DFIG-based wind turbines and synchronous generators for optimal primary frequency response
CN103633642B (zh) 一种水电主导的孤岛电网频率稳定规划分析方法
Ullah et al. Optimal utilization of load frequency control in the future Pakistan power system
CN103475025B (zh) 一种发电机组调速器状态快速转移控制方法
CN113328474B (zh) 一种新能源agc子站测试系统、方法、设备和介质
Hocko et al. Influence of photovoltaic power plants on the power system to the prediction for year 2020
CN105573288B (zh) 一种agc控制器性能检测方法及装置
Feltes et al. Development of a controller to provide primary frequency response capability for a wind farm
CN106089447A (zh) 一种提升燃气轮机组一次调频响应能力的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant