CN109461510B - 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

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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 (1)

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；
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；
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；
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；
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。
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