CN110410160B - 一种核电厂汽轮机组负荷闭环控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种核电厂汽轮机组负荷闭环控制系统及方法，包括：信号采集模块，连接核电厂汽轮机组，用于实时测量所述核电厂汽轮机组的多个发电机功率，并生成多个发电机功率测量信号；并网检测模块，连接核电厂汽轮机组，用于实时检测所述核电厂汽轮机组是否并网，并产生并网脉冲信号；信号处理模块，连接所述信号采集模块和并网检测模块，用于对多个发电机功率测量信号进行逻辑处理产生功率处理信号，以及对所述功率处理信号和并网脉冲信号进行逻辑处理，生成逻辑处理信号，并根据所述逻辑处理信号自动投入或退出所述核电厂汽轮机组负荷闭环控制。本发明既保证了核电厂汽轮机组初始负荷的稳定又避免了反应堆一回路的过冷问题。

Description

一种核电厂汽轮机组负荷闭环控制系统及方法

技术领域

本发明涉及核电领域，具体涉及一种核电厂汽轮机组负荷闭环控制系统及方法。

背景技术

核电厂汽轮机组在并网前采用转速控制模式，机组所需的蒸汽需求量为空转所需的蒸汽量加上转速偏差值所需的蒸汽量，机组并网采用准同期的并网方式，机组实际频率和电网的频率偏差在限定的范围内允许机组并网，因此机组并网后初始负荷所需的蒸汽需求量为最小负荷定值所需蒸汽需求量加上空转定值所需蒸汽需求量再加上转速偏差值所需的蒸汽量，最小负荷定值及空转定值都为恒定值，因此并网后初始负荷所需蒸汽需求量的大小主要取决于转速偏差。机组的实际负荷与蒸汽需求量成正比例关系，由于机组并网后负荷控制采用的是开环控制，因此实际负荷大大小也取决于转速偏差，由于转速偏差的波动，导致并网后机组实际负荷存在波动且出现负荷过大的问题，导致反应堆一回路过冷甚至超功率的问题，影响反应堆的安全。

现有技术方案中，汽轮机在机组并网前在转速控制模式下进行升速控制，升到额定空载转速所需的蒸汽需求量为空载时蒸汽需求量加上转速偏差导致的蒸汽需求量，在机组并网瞬间其蒸汽需求量等于最小负荷定值加上空载转速时的蒸汽需求量，在机组并网后先处于负荷开环控制，蒸汽需求量的大小取决于转速偏差的大小。而后由操纵员手动投入负荷闭环控制功能，机组实发功率跟踪负荷设定值，有效蒸汽需求量不再取决于转速偏差，而取决于负荷设定值，只要并网后负荷设定值选择合适就不会出现并网后初始负荷的波动及过大问题。

但现有技术存在以下问题：现有技术中负荷闭环控制是采用操纵员手动进行投入，不能及时的对核电厂汽轮机组实发功率进行控制，导致并网后初始负荷出现波动及过大，导致反应堆一回路过冷甚至超功率的问题，影响反应堆的安全。

因此，急需寻求一种核电厂汽轮机组负荷闭环控制系统及方法，使核电厂汽轮机组并网后合适时间及合适的初始负荷下自动投入负荷闭环控制，实现既可以保证并网后初始负荷稳定，也不会造成一回路过冷问题的技术效果。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的采用操纵员手动进行投入，不能及时的对核电厂汽轮机组实发功率进行控制的技术问题，提供了一种核电厂汽轮机组负荷闭环控制系统及方法。

本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：一种核电厂汽轮机组负荷闭环控制系统，包括：信号采集模块，连接核电厂汽轮机组，用于实时测量所述核电厂汽轮机组的多个发电机功率，并生成多个发电机功率测量信号；并网检测模块，连接核电厂汽轮机组，用于实时检测所述核电厂汽轮机组是否并网，并产生并网脉冲信号；信号处理模块，连接所述信号采集模块和并网检测模块，用于对多个发电机功率测量信号进行逻辑处理产生功率处理信号，以及对所述功率处理信号和并网脉冲信号进行逻辑处理，生成逻辑处理信号，并根据所述逻辑处理信号自动投入或退出所述核电厂汽轮机组负荷闭环控制。

本发明上述的闭环控制系统中，所述信号采集模块包括三个并联的信号采集单元，分别与所述核电厂汽轮机组连接，用于分别实时测量所述核电厂汽轮机组的三个发电机功率，并生成三个发电机功率测量信号。

本发明上述的闭环控制系统中，所述信号处理模块包括：逻辑选取单元，包括三个输入接口，所述三个输入接口分别对应与三个所述信号采集单元连接，用于接收三个所述信号采集单元生成的三个发电机功率测量信号，并根据“3选2”的选取逻辑，生成两个功率处理信号；逻辑运算单元，连接所述逻辑选取单元和并网检测模块，用于对所述并网脉冲信号、两个功率处理信号进行逻辑运算，生成逻辑处理信号；触发器单元，连接所述逻辑运算单元，用于根据所述逻辑处理信号投入或退出所述核电厂汽轮机组负荷闭环控制。

本发明上述的闭环控制系统中，所述系统还包括操纵员手动控制单元和阀门试验控制单元，均与所述逻辑运算单元连接，所述操纵员手动控制单元用于产生操纵员手动投入或切除闭环控制信号，所述阀门试验控制单元用于产生阀门试验投入或切除闭环控制信号，所述逻辑运算单元还用于接收所述操纵员手动投入或切除闭环控制信号和阀门试验投入或切除闭环控制信号，并对所述并网脉冲信号、两个功率处理信号、操纵员手动投入或切除闭环控制信号和阀门试验投入或切除闭环控制信号进行逻辑运算，生成所述逻辑处理信号。

本发明上述的闭环控制系统中，所述两个功率处理信号包括正常功率处理信号和故障功率处理信号；所述逻辑运算单元包括：非门单元，一端连接第二输出接口，一端连接与门单元，用于对所述故障功率处理信号进行非门运算；高限值单元，一端连接第一输出接口，一端连接与门单元，用于对所述正常功率处理信号进行高限值运算；与门单元，输入端连接所述非门单元、高限值单元和并网检测模块，用于对所述正常功率处理信号、故障功率处理信号和并网脉冲信号进行与门运算；第一或门单元，输入端连接所述与门单元、操纵员手动控制单元和阀门试验控制单元，用于对与门运算的结果、操纵员手动投入闭环控制信号和阀门试验投入闭环控制信号进行或门运算，生成第一逻辑处理信号；第二或门单元，输入端连接所述第二输出接口、操纵员手动控制单元和阀门试验控制单元，用于对故障功率处理信号、操纵员手动切除闭环控制信号和阀门试验切除闭环控制信号进行或门运算，生成第二逻辑处理信号。

本发明上述的闭环控制系统中，所述触发器单元包括R端和S端，S端连接所述第一或门，R端连接所述第二或门，用于根据所述第一逻辑处理信号或第二逻辑处理信号自动投入或退出核电厂汽轮机组负荷闭环控制。

本发明上述的闭环控制系统中，所述R端的优先级高于所述S端的优先级。

本发明上述的闭环控制系统中，所述系统还包括延时模块，所述延时模块输入端连接所述并网检测模块，输出端连接所述与门单元，用于对所述并网脉冲信号进行一段时间延迟，并将延迟后的并网脉冲信号传递至所述与门单元进行与门运算。

本发明还提供了一种核电厂汽轮机组负荷闭环控制方法，包括：步骤S1、实时测量核电厂汽轮机组的多个发电机功率,并生成多个发电机功率测量信号；步骤S2、实时检测所述核电厂汽轮机组是否并网，并产生并网脉冲信号；步骤S3、对多个发电机功率测量信号进行逻辑处理产生两个功率处理信号，以及对两个所述功率处理信号、并网脉冲信号、操纵员手动投入或切除闭环控制信号和阀门试验投入或切除闭环控制信号进行逻辑处理，生成逻辑处理信号，所述核电厂汽轮机组负荷闭环控制根据所述逻辑处理信号自动投入或退出。

本发明上述的闭环控制方法中，所述步骤S3包括：步骤S31、接收多个发电机功率测量信号，并根据预设的选取逻辑对发电机功率测量信号进行逻辑选取，生成正常功率处理信号和故障功率处理信号；步骤S32、对所述并网脉冲信号、正常功率处理信号、故障功率处理信号、操纵员手动投入或切除闭环控制信号和阀门试验投入或切除闭环控制信号进行逻辑运算，生成逻辑处理信号；步骤S33、根据逻辑处理信号投入或退出核电厂汽轮机组负荷闭环控制。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：本发明针对现有技术中存在的采用操纵员手动进行投入负荷闭环控制，不能及时的对核电厂汽轮机组实发功率进行控制的技术问题，提供了一种核电厂汽轮机组负荷闭环控制系统及方法，实现核电厂汽轮机组并网后可自动投入负荷闭环控制，并通过设计合适的投入负荷闭环控制的时间及负荷闭环设定值，及时投入负荷闭环控制，既保证了机组初始负荷的稳定又避免了反应堆一回路过冷问题。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种核电厂汽轮机组负荷闭环控制系统功能模块示意图；

图2是本发明实施例一提供的一种核电厂汽轮机组负荷闭环控制系统逻辑处理模块示意图；

图3为本发明实施例一提供的一种核电厂汽轮机组负荷闭环控制系统的逻辑运算单元示意图；

图4为本发明实施例一提供的一种核电厂汽轮机组负荷闭环控制系统切换示意图；

图5为本发明实施例二提供的一种核电厂汽轮机组负荷闭环控制方法流程图；

图6是本发明实施例二中步骤S3的流程图。

具体实施方式

为了解决现有技术中存在的采用操纵员手动进行投入负荷闭环控制，不能及时的对核电厂汽轮机组实发功率进行控制的技术问题，本发明旨在提供一种核电厂汽轮机组负荷闭环控制系统及方法，实现核电厂汽轮机组并网后可自动投入负荷闭环控制，并通过设计合适的投入负荷闭环控制的时间及负荷闭环设定值，及时投入负荷闭环控制，既保证了机组初始负荷的稳定又避免了反应堆一回路过冷问题。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本发明提供了一种核电厂汽轮机组负荷闭环控制系统，如附图1所示，包括：信号采集模块100，连接核电厂汽轮机组600，用于实时测量核电厂汽轮机组600的多个发电机功率，并生成多个发电机功率测量信号；并网检测模块200，连接核电厂汽轮机组600，用于实时检测核电厂汽轮机组600是否并网，并产生并网脉冲信号；信号处理模块300，连接信号采集模块100和并网检测模块200，用于对多个发电机功率测量信号进行逻辑处理产生两个功率处理信号，以及对两个功率处理信号和并网脉冲信号进行逻辑处理，生成逻辑处理信号，并根据逻辑处理信号自动投入或退出核电厂汽轮机组负荷闭环控制。通过信号采集模块100、并网检测模块200和信号处理模块300实现自动退出或投入核电厂汽轮机组负荷控制，可解决现有技术中核电厂汽轮机组600并网后负荷闭环控制无需手动切换导致的并网后初始负荷波动过大的问题，可实现保证并网后初始负荷稳定的技术效果，保证汽轮机组工作的安全性，提高核电厂的安全可靠性。

进一步地，结合附图2可以看出：信号采集模块100包括第一信号采集单元110、第二信号采集单元120、第三信号采集单元130，且第一信号采集单元110、第二信号采集单元120、第三信号采集单元130并联，均与核电厂汽轮机组600连接，用于分别实时测量核电厂汽轮机组600的三个发电机功率，并生成三个发电机功率测量信号。具体地：第一信号采集单元110、第二信号采集单元120、第三信号采集单元130实时测量核电厂汽轮机组600的发电机功率，通过三个并联的信号采集单元分别采集核电厂汽轮机组600的发电机功率，可避免由于测量电路的故障导致测量的不准确性，进一步提高自动退出或投入核电厂汽轮机组负荷控制的准确性。

且由图2中可以看出：信号处理模块300包括：逻辑选取单元310，逻辑选取单元310包括第一输入接口、第二输入接口、第三输入接口，第一输入接口、第二输入接口、第三输入接口分别对应与第一信号采集单元110、第二信号采集单元120、第三信号采集单元130连接，逻辑选取单元310用于接收第一信号采集单元110、第二信号采集单元120、第三信号采集单元130生成的三个发电机功率测量信号，并根据“3选2”的选取逻辑对三个发电机功率测量信号进行选取，生成两个功率处理信号，具体地：若三个发电机功率测量信号至少有两个测量的功率正常，则生成的功率处理信号为正常功率处理信号，若至少有两个发电机功率测量的功率故障，则生成的功率处理信号为故障功率处理信号；逻辑运算单元320，连接逻辑选取单元310和并网检测模块200，用于对并网脉冲信号正常功率处理信号和故障功率处理信号进行逻辑运算，生成逻辑处理信号；触发器单元330，连接逻辑运算单元320，用于根据逻辑运算单元320的生成的逻辑处理信号，投入或退出核电厂汽轮机组600负荷闭环控制。通过选取逻辑为“3选2”的逻辑选取单元310对第一信号采集单元110、第二信号采集单元120、第三信号采集单元130产生的测量信号进行选取，可提高选取出的信号的有效性和可靠性，同时，可防止误触发，避免了由于某一信号采集单元发生故障导致的错误操作，增加了整个系统工作的可靠、有效性，进一步保证了核电厂汽轮机组的运行安全，实现了核电厂的安全运行。

进一步地，由附图2中还可看出：该系统还包括操纵员手动控制单元400和阀门试验控制单元500，均与逻辑运算单元320连接，操纵员手动控制单元400用于产生操纵员手动投入或切除闭环控制信号，阀门试验控制单元500用于产生阀门试验投入或切除闭环控制信号，逻辑运算单元320还用于接收操纵员手动投入或切除闭环控制信号和阀门试验投入或切除闭环控制信号，并对操纵员手动投入或切除闭环控制信号、阀门试验投入或切除闭环控制信号、并网脉冲信号正常功率处理信号和故障功率处理信号进行逻辑运算，生成处理信号。通过设置操纵员手动控制单元400和阀门试验控制单元500，可实现在自动退出和投入负荷闭环控制的基础上，增加手动控制和阀门试验控制，通过上述三种方式均可退出和投入负荷闭环控制，其可实现当自动退出和投入负荷闭环控制系统出现故障时，操作人员或阀门试验可用于控制负荷闭环控制的投入和退出，提高了系统的适用性和容错率。

进一步地，由附图3中可以看出：逻辑选取单元310包括第一输出接口311和第二输出接口312，第一输入接口、第二输入接口、第三输入接口接收第一信号采集单元110、第二信号采集单元120、第三信号采集单元130采集的三个发电机功率测量信号，并根据“3选2”的选取逻辑，在第一输出接口311用于输出正常功率处理信号，第二输出接口312用于输出故障功率处理信号；并且将正常功率处理信号，传送至高限值单元322，将故障功率处理信号，传送至非门单元321。

且由附图3可以看出，逻辑运算单元320包括：非门单元321，一端连接第二输出接口312，一端连接与门单元323，用于对第二输出接口312输出的故障功率处理信号进行非门运算；非门单元321的运算逻辑为：若输入信号为“1”，则输出信号为“0”；若输入信号为“0”，则输出信号为“1”；高限值单元322，一端连接第一输出接口311，一端连接与门单元323，用于对正常功率处理信号进行高限值运算；高限值单元322的运算逻辑为：若输入功率处理信号值大于高限值单元322内预设的功率信号值，则高限值单元322输出信号为“1”，若输入功率处理信号值不大于高限值单元322内预设的功率信号值，则高限值单元322输出信号为“0”；与门单元323，输入端连接非门单元321、高限值单元322和并网检测模块200，用于对高限值单元322输出信号、非门单元321输出信号和并网脉冲信号进行与门运算；与门单元323的运算逻辑为：若输入的信号均为“1”，则输出的信号为“1”；若输入的信号不均为“1”，则输出的信号为“0”；第一或门单元324，输入端连接与门单元323、操纵员手动控制单元400和阀门试验控制单元500，用于对与门单元323运算的结果、操纵员手动投入闭环控制信号和阀门试验投入闭环控制信号进行或门运算，生成第一逻辑处理信号；第二或门单元325，输入端连接第二输出接口312、操纵员手动控制单元400和阀门试验控制单元500，用于对第二输出接口312的故障功率处理信号、操纵员手动切除闭环控制信号和阀门试验切除闭环控制信号进行或门运算，生成第二逻辑处理信号。

进一步地，由附图3还可看出：触发器单元330包括R端和S端，R端连接第二或门325，S端连接第一或门324，用于根据第一逻辑处理信号或第二逻辑处理信号输出触发信号以投入触发符合闭环控制组件自动投入或退出核电厂汽轮机组负荷闭环控制。进一步地，R端的优先级高于所述S端的优先级。具体地：当R端输入信号为“1”，S端输入信号为“0”时，触发器单元330的输出端信号为“0”。通过上述逻辑运算单元320内的逻辑门设计以及触发器单元330可实现根据核电厂汽轮机组600的发电功率实现自动投入或退出核电厂汽轮机组负荷闭环控制，解决了核电厂汽轮机组600在并网后负荷存在波动且初始负荷过大的技术难题。提高核电厂汽轮机组600的工作可靠性和稳定性，提高核电厂运行安全。

进一步地，由图3中可以看出：该系统还包括延时模块700，延时模块700输入端连接并网检测模块200，输出端连接与门单元323，用于对并网脉冲信号进行一段时间延迟，并将延迟后的并网脉冲信号传递至与门单元323进行与门运算。其中，延时模块700内可设置一段时间的延迟，即：并网脉冲信号延时到达与门单元323，实现自动投入或退出核电厂汽轮机组负荷闭环控制的时间可控性，进一步保证核电厂机组初始负荷的稳定性。

具体工作过程如下：当并网检测模块200检测到核电厂汽轮机组600并网时，其发出并网脉冲信号，且并网脉冲信号的信号值为“1”，并网脉冲信号经过延时模块600延时一定时间，传递至与门单元323，在与门单元323与非门单元321的输出信号和高限值单元322的输出信号进行与计算，与门单元323的计算结果传送到第一或门单元324进行或计算，第一或门单元324的或计算结果传送到触发器单元330中的S端，触发器单元330根据S端输入的触发信号和R端输入的触发信号输出触发信号以触发投入负荷闭环控制组件实现投入或者退出负荷闭环控制，保证了负荷闭环控制可以自动投退。需要说明的是：当操纵员手动控制单元400或阀门试验控制单元500发出投入负荷闭环控制信号时，或与门单元323的与计算结果为1时，第一或门单元324输出值直接为“1”，则触发器单元330的输出值为“1”，则会自动触发投入负荷闭环控制，当操纵员手动控制单元400或阀门试验控制单元500发出退出负荷闭环控制信号时，或第二输出接口312输出的信号值为“1”时，第二或门单元325输出值直接为“1”，则触发器单元330的输出值为“0”，则会自动退出负荷闭环控制。当第一信号采集单元110、第二信号采集单元120、第三信号采集单元130至少其中两个采集到的发电机功率测量信号故障时，逻辑选取模块310第二输出接口312为1，则第二或门单元325的输出为“1”，则会自动退出负荷闭环控制。

进一步需要说明的是：第一信号采集单元110、第二信号采集单元120、第三信号采集单元130采集核电厂汽轮机组600的发电机功率测量信号后对产生的测量信号进行滤波保证信号的稳定性。

进一步地，如图4所示，根据触发器单元330自动进入或退出汽轮机组负荷闭环控制的原理为：汽轮机组负荷闭环控制系统包括：取非模块6、第一切换开关模块1、第二切换开关模块5、第三切换开关模块11、第一加法模块2、第二加法模块12、第三加法模块13、第四加法模块14、第一减法模块3、第二减法模块7、第三减法模块8、第四减法模块9、控制模块10、PI控制单元4；取非模块6工作原理为：若触发器单元330的输出值为“0”，则取非模块6输出端为“1”；若触发器单元330的输出值为“1”，则取非模块6输出端为“0”；第一切换开关模块1、第二切换开关模块5、第三切换开关模块11内部包括三个接口，其工作原理为：当其输入端为“1”时，开关由1、3接通切换为2、3接通，否则就维持在1、3接通；第一加法模块2、第二加法模块12、第三加法模块13、第四加法模块14均包括两个输入口和一个输出口，输出口的值等于两个输入口的值之和；第一减法模块3、第二减法模块7、第三减法模块8、第四减法模块9均包括两个输入接口和一个输出接口，输出接口的值等于两个输入接口的值之差；控制模块10用于根据转速与负荷的关系将转速偏差值转化为负荷贡献值，负荷贡献值等于转速偏差除以一个固定值：当转速值<90％时固定值为10％，转速值>90％时固定值为4％)。

进一步地，取非模块6连接触发器单元330输出端，其输出端分别连接至第一切换开关模块1和第二切换开关模块5，当触发器单元330输出端为“0”时，取非模块6输出端为“1”，则第一切换开关模块1和第二切换开关模块5中2号接口和3号接口接通，第一切换开关模块1的2号接口连接第三减法模块8输出端，第三减法模块8输入端连接控制模块10的输出端，控制模块10的输入端连接第四减法模块9输出端，第四减法模块9输入端分别连接输入转速定值和转速实测值；第三切换开关模块11输入值为负荷控制脉冲信号值，当触发器单元330输出端为“0”时，负荷控制脉冲信号值为“1”，则第三切换开关模块11的2号和3号接口接通，第三切换开关模块11的2号接口连接第三加法模块13输出口，第三加法模块13其中一个输入口的值为控制模块10的输出值，第三加法模块13另一输入口的值为其自身值的5％；第三加法模块13输出口还连接第四加法模块14其中一个输入口，第四加法模块14另一输入口的值为空转负荷定值，第四加法模块14输出口的值为阀门开度参考值；第三切换开关模块11的3号接口连接第二加法模块12其中一个输入口，第二加法模块12另一输入口连接控制模块10，第二加法模块12输出口连接第二切换开关模块5中2号接口，第二切换开关模块5中3号接口连接第二减法模块7其中一个输入口，第二减法模块7另一输入接口连接控制模块10，第二减法模块7输出接口发出阀门开度指令，由上述分析可知，当触发器单元330输出端为“0”时，汽轮机组工作在负荷开环系统下；

当触发器单元330输出端为“1”时，取非模块6输出端为“0”，则第一切换开关模块1和第二切换开关模块5中1号接口和3号接口接通，第一切换开关模块1的1号接口值为操纵员手动给定目标负荷值，第一切换开关模块1的3号接口连接第一加法模块2其中一个输入口，第一加法模块2另一输入口连接控制模块10，第一加法模块2输出口连接第一减法模块3其中一个输入接口，第一减法模块3另一输入接口连接机组实发功率，第一减法模块3输出接口连接PI控制单元4的输入端，PI控制单元4的输出端连接第二切换开关模块5的1号接口，第二切换开关模块5的3号接口连接第二减法模块7的其中一个输入接口，第二减法模块7的另一输入接口连接控制模块10，第二减法模块7输出接口发出阀门开度指令；控制模块10的输入端连接第四减法模块9输出端，第四减法模块9输入端分别连接输入转速定值和转速实测值；第三加法模块13其中一个输入口的值为控制模块10的输出值，第三加法模块13另一输入口的值为其自身值的5％；第三加法模块13输出口连接第四加法模块14其中一个输入口，第四加法模块14另一输入口的值为空转负荷定值，第四加法模块14输出口的值为阀门开度参考值；由上述分析可知，当触发器单元330输出端为“1”时，汽轮机组阀门开度指令通过PI控制单元4进行调节，工作在负荷闭环系统下。

综上所述：通过触发器单元330的输出至即可实现自动进入或退出汽轮机组负荷闭环控制。

实施例二

本发明还提供了一种核电厂汽轮机组负荷闭环控制方法，如附图5所示，包括：

步骤S1、实时测量核电厂汽轮机组600的多个发电机功率，并生成多个发电机功率测量信号；

步骤S2、实时检测核电厂汽轮机组600是否并网，并产生并网脉冲信号；

步骤S3、对多个发电机功率测量信号进行逻辑处理产生两个功率处理信号，以及对两个功率处理信号、并网脉冲信号、操纵员手动投入或切除闭环控制信号和阀门试验投入或切除闭环控制信号进行逻辑处理，生成逻辑处理信号，核电厂汽轮机组负荷闭环控制根据逻辑处理信号自动投入或退出。通过实时测量信号，实时产生并网脉冲信号并对产生的测量信号和并网脉冲信号进行逻辑处理实现自动退出或投入核电厂汽轮机组负荷控制，可解决现有技术中核电厂汽轮机组并网后负荷闭环控制无需手动切换导致的并网后初始负荷波动过大的问题，可实现保证并网后初始负荷稳定的技术效果，保证汽轮机组工作的安全性，提高核电厂的安全可靠性。且测量信号由三个信号采集单元进行分别测量，可避免由于测量电路的故障导致测量的不准确性，进一步提高自动退出或投入核电厂汽轮机组负荷控制的准确性。

进一步地，结合附图6可以看出，步骤S3包括：

步骤S31、接收多个发电机功率测量信号，并根据预设的选取逻辑对测量信号进行逻辑选取，生成正常功率处理信号和故障功率处理信号；其中，预设的选取逻辑为“3选2”的选取逻辑，可提高选取出的信号的有效性和可靠性，同时，可防止误触发，避免了由于某一信号采集单元发生故障导致的错误操作，增加了整个方法的可靠、有效性，进一步保证了核电厂汽轮机组的运行安全，实现了核电厂的安全运行；

步骤S32、对所述并网脉冲信号、正常功率处理信号、故障功率处理信号、操纵员手动投入或切除闭环控制信号和阀门试验投入或切除闭环控制信号进行逻辑运算，生成逻辑处理信号；

步骤S33、根据逻辑处理信号投入或退出核电厂汽轮机组负荷闭环控制。

需要说明的是：并网脉冲信号在进行逻辑运算前还需进行延时运算，其可实现自动投入或退出核电厂汽轮机组负荷闭环控制的时间可控性，进一步保证核电厂机组初始负荷的稳定性，进一步防止核电厂反应堆一回路出现过冷问题。

综上所述，本发明提供了一种核电厂汽轮机组负荷闭环控制系统及方法，技术关键点主要包括：通过三个并联的信号采集单元对核电厂汽轮机组发电功率进行测量，保证测量的准确性和有效性，通过并网检测模块实时检测核电厂汽轮机组的并网状态，并对产生的并网脉冲信号进行一定时间的延时，可对负荷闭环控制的时间进行控制，进一步避免核电厂一回路过冷的问题，同时通过逻辑选取和运算实现核电厂汽轮机组并网后可自动投入负荷闭环控制，保证机组初始负荷的稳定，进一步地，本发明也可通过操纵员手动控制单元和阀门试验控制单元实现在自动退出和投入负荷闭环控制，通过上述三种方式均可退出和投入负荷闭环控制，其可实现当自动退出和投入负荷闭环控制系统出现故障时，操作人员或阀门试验可用于控制负荷闭环控制的投入和退出，提高了系统的适用性和容错率。

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 (8)

1.一种核电厂汽轮机组负荷闭环控制系统，其特征在于，包括：

信号采集模块，连接核电厂汽轮机组，用于实时测量所述核电厂汽轮机组的多个发电机功率，并生成多个发电机功率测量信号；

并网检测模块，连接核电厂汽轮机组，用于实时检测所述核电厂汽轮机组是否并网，并产生并网脉冲信号；

信号处理模块，连接所述信号采集模块和并网检测模块，用于对多个发电机功率测量信号进行逻辑处理产生功率处理信号，以及对所述功率处理信号和并网脉冲信号进行逻辑处理，生成逻辑处理信号，并根据所述逻辑处理信号自动投入或退出所述核电厂汽轮机组负荷闭环控制；

所述信号采集模块包括三个并联的信号采集单元，分别与所述核电厂汽轮机组连接，用于分别实时测量所述核电厂汽轮机组的三个发电机功率，并生成三个发电机功率测量信号；

所述信号处理模块包括：

逻辑选取单元，包括三个输入接口，所述三个输入接口分别对应与三个所述信号采集单元连接，用于接收三个所述信号采集单元生成的三个发电机功率测量信号，并根据“3选2”的选取逻辑，生成两个功率处理信号；逻辑运算单元，连接所述逻辑选取单元和并网检测模块，用于对所述并网脉冲信号、两个功率处理信号进行逻辑运算，生成所述逻辑处理信号；

触发器单元，连接所述逻辑运算单元，用于根据所述逻辑处理信号投入或退出所述核电厂汽轮机组负荷闭环控制；

其中，所述两个功率处理信号包括正常功率处理信号和故障功率处理信号；

所述逻辑运算单元包括：

非门单元，一端连接第二输出接口，一端连接与门单元，用于对所述故障功率处理信号进行非门运算；

高限值单元，一端连接第一输出接口，一端连接与门单元，用于对所述正常功率处理信号进行高限值运算；

与门单元，输入端连接所述非门单元、高限值单元和并网检测模块，用于对所述正常功率处理信号、故障功率处理信号和并网脉冲信号进行与门运算。

2.根据权利要求1所述的闭环控制系统，其特征在于，所述系统还包括操纵员手动控制单元和阀门试验控制单元，均与所述逻辑运算单元连接，所述操纵员手动控制单元用于产生操纵员手动投入或切除闭环控制信号，所述阀门试验控制单元用于产生阀门试验投入或切除闭环控制信号，所述逻辑运算单元还用于接收所述操纵员手动投入或切除闭环控制信号和阀门试验投入或切除闭环控制信号，并对所述并网脉冲信号、两个功率处理信号、操纵员手动投入或切除闭环控制信号和阀门试验投入或切除闭环控制信号进行逻辑运算，生成所述逻辑处理信号。

3.根据权利要求2所述的闭环控制系统，其特征在于，所述逻辑运算单元还包括：

第一或门单元，输入端连接所述与门单元、操纵员手动控制单元和阀门试验控制单元，用于对与门运算的结果、操纵员手动投入闭环控制信号和阀门试验投入闭环控制信号进行或门运算，生成第一逻辑处理信号；

第二或门单元，输入端连接所述第二输出接口、操纵员手动控制单元和阀门试验控制单元，用于对故障功率处理信号、操纵员手动切除闭环控制信号和阀门试验切除闭环控制信号进行或门运算，生成第二逻辑处理信号。

4.根据权利要求3所述的闭环控制系统，其特征在于，所述触发器单元包括R端和S端，S端连接所述第一或门单元，R端连接所述第二或门单元，用于根据所述第一逻辑处理信号或第二逻辑处理信号自动投入或退出核电厂汽轮机组负荷闭环控制。

5.根据权利要求4所述的闭环控制系统，其特征在于，所述R端的优先级高于所述S端的优先级。

6.根据权利要求5所述的闭环控制系统，其特征在于，所述系统还包括延时模块，所述延时模块输入端连接所述并网检测模块，输出端连接所述与门单元，用于对所述并网脉冲信号进行一段时间延迟，并将延迟后的并网脉冲信号传递至所述与门单元进行与门运算。

7.一种基于权利要求1-6任一项所述闭环控制系统的核电厂汽轮机组负荷闭环控制方法，其特征在于，所述系统还包括操纵员手动控制单元和阀门试验控制单元，均与所述逻辑运算单元连接，所述操纵员手动控制单元用于产生操纵员手动投入或切除闭环控制信号，所述阀门试验控制单元用于产生阀门试验投入或切除闭环控制信号，所述逻辑运算单元还用于接收所述操纵员手动投入或切除闭环控制信号和阀门试验投入或切除闭环控制信号，并对所述并网脉冲信号、两个功率处理信号、操纵员手动投入或切除闭环控制信号和阀门试验投入或切除闭环控制信号进行逻辑运算，生成所述逻辑处理信号；

所述方法包括：

步骤S1、实时测量核电厂汽轮机组的多个发电机功率,并生成多个发电机功率测量信号；

步骤S2、实时检测所述核电厂汽轮机组是否并网，并产生并网脉冲信号；

步骤S3、对多个发电机功率测量信号进行逻辑处理产生两个功率处理信号，以及对两个所述功率处理信号、并网脉冲信号、操纵员手动投入或切除闭环控制信号和阀门试验投入或切除闭环控制信号进行逻辑处理，生成逻辑处理信号，所述核电厂汽轮机组负荷闭环控制根据所述逻辑处理信号自动投入或退出。

8.根据权利要求7所述的闭环控制方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

步骤S31、接收多个发电机功率测量信号，并根据预设的选取逻辑对发电机功率测量信号进行逻辑选取，生成正常功率处理信号和故障功率处理信号；

步骤S32、对所述并网脉冲信号、正常功率处理信号、故障功率处理信号、操纵员手动投入或切除闭环控制信号和阀门试验投入或切除闭环控制信号进行逻辑运算，生成逻辑处理信号；

步骤S33、根据逻辑处理信号投入或退出核电厂汽轮机组负荷闭环控制。

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