CN117029370B - 用于控制核电站循环水系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于控制核电站循环水系统的方法。该方法包括：至少基于循环水系统的海水入口处的第一温度检测数据、以及冷凝器温度变化目标值，确定循环水泵的电机的设定转速；基于所确定的循环水泵的设定转速，经由高压变频装置驱动循环水泵的电机转动，以便将海水提供至冷凝器，进而使得海水在冷凝器处与流经核电站的二回路的流体进行热交换；获取冷凝器出口处的第二温度检测数据，以便确定第二温度检测数据与第一温度检测数据之间的差值与冷凝器温度变化目标值是否匹配；以及响应于确定不匹配，经由高压变频装置来调节循环水泵的电机的转速。由此，本发明能够在精确匹配系统冷却需求的同时，显著降低核电站循环冷却系统的能耗。

Description

用于控制核电站循环水系统的方法

技术领域

本发明总体上涉及核电领域，并且具体地，涉及用于控制核电站循环水系统的方法。

背景技术

核电站是利用原子核裂变或聚变反应所释放的能量来生产电能的发电站。在核电站将核能转换为热能进而转换为电能的过程中，需要大量的循环水（例如，海水）进行日常的冷却循环。传统的用于控制核电站循环水系统（即，三回路）的方法例如是通过固定频率驱动循环水泵的电机运行，此种运行方式对于循环水泵的出力情况无法调节，使得循环水泵的电机持续大功率输出，因而造成能源的极大浪费。

综上，传统的用于控制核电站循环水系统的方法所存在的不足之处在于：利用固定频率驱动循环水泵，难以精准匹配系统冷却需求，并且造成能源的极大浪费低。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种用于控制核电站循环水系统的方法，能够在精确匹配系统冷却需求的同时，显著降低核电站循环冷却系统的能耗。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于控制核电站循环水系统的方法，所述循环水系统用于针对流经核电站的二回路的流体进行冷却，所述循环水系统至少包括循环水泵、调节阀和冷凝器，该方法包括：至少基于循环水系统的海水入口处的第一温度检测数据、以及冷凝器温度变化目标值，确定循环水泵的电机的设定转速；基于所确定的循环水泵的设定转速，经由高压变频装置驱动循环水泵的电机转动，以便将海水提供至冷凝器，进而使得海水在冷凝器处与流经核电站的二回路的流体进行热交换；获取冷凝器出口处的第二温度检测数据，以便确定第二温度检测数据与第一温度检测数据之间的差值；确定所述差值与冷凝器温度变化目标值是否匹配；以及响应于确定所述差值与冷凝器温度变化目标值不匹配，经由高压变频装置来调节循环水泵的电机的转速。

在一些实施例中，确定循环水泵的电机的设定转速包括：基于当前时间所属的季节属性信息、核电站循环水系统所在的位置信息和潮位信息中的至少多项，确定基准温度；以及基于第一温度检测数据和基准温度、以及冷凝器温度变化目标值，确定循环水泵的电机的设定转速。

在一些实施例中，用于控制核电站循环水系统的方法还包括：在确定所述差值与冷凝器温度变化目标值相匹配之前，实时获取第一温度传感器的第一温度检测数据和/或第二温度传感器的第二温度检测数据；以及在确定所述差值与冷凝器温度变化目标值相匹配之后，以预定时间间隔获取第一温度传感器的第一温度检测数据和/或第二温度传感器的第二温度检测数据。

在一些实施例中，确定所述差值与冷凝器温度变化目标值之间是否匹配包括：确定所述差值与冷凝器温度变化目标值之间的温度差是否小于或者等于温度差阈值；所述方法还包括：响应于确定所述差值与冷凝器温度变化目标值之间的温度差小于或者等于温度差阈值，高压变频装置维持循环水泵的电机的当前转速。

在一些实施例中，用于控制核电站循环水系统的方法还包括：获取循环水系统的过滤器的滤网处的压差检测数据；

将压差检测数据与第一压差阈值和第二压差阈值进行比较，第一压差阈值小于第二压差阈值；响应于确定压差检测数据大于第一压差阈值并且小于第二压差阈值，经由高压变频装置降低循环水泵的电机的转速至设定转速的预定比例；响应于确定压差检测数据大于或者等于第二压差阈值并且小于压差极限阈值，并且冷凝器所需的扬程依然满足最低阈值条件，经由高压变频装置降低循环水泵的电机的转速至预定恒定转速；以及响应于确定压差检测数据大于或者等于压差极限阈值，经由高压变频装置降低循环水泵的电机的转速至零。

在一些实施例中，用于控制核电站循环水系统的方法还包括：响应于确定循环水泵的电机的转速被降低至设定转速的预定比例，降低核电站的一回路的功率；以及响应于确定循环水泵的电机的转速被降低至零，使得核电站的一回路按预定方式停堆。

在一些实施例中，经由高压变频装置来调节循环水泵的电机的转速包括：确定循环水系统是否工作在正常工况下；响应于确定循环水系统工作在正常工况下，根据计算设备输出至高压变频装置的第一控制单元的给定信号、功率单元提供至第一控制单元的反馈信号，驱动循环水泵的电机转动；以及响应于确定高压变频装置的第一控制单元出现故障，根据输出至高压变频装置的第二控制单元的给定信号、功率单元提供至第二控制单元的反馈信号，驱动循环水泵的电机转动。

在一些实施例中，高压变频装置包括：第一控制单元，用于在循环水系统工作在正常工况下控制功率单元；第二控制单元，被配置在第一控制单元发生故障时，替换第一控制单元来控制功率单元；以及功率单元，分别与第一控制单元、第二控制单元和循环水泵的电机电连接，功率单元基于由第一控制单元或者第二控制单元输出的控制信号来驱动循环水泵的电机转动，关于功率单元的采样信号分别被提供至第一控制单元和第二控制单元。

在一些实施例中，高压变频装置还包括：计算设备，与第一控制单元和第二控制单元电连接，计算设备将所生成的给定信号分别提供至第一控制单元和第二控制单元；以及第一光纤组，连接第一控制单元和第二控制单元，用于在第一控制单元和第二控制单元之间进行数据传递。

提供发明内容部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本发明的关键特征或主要特征，也无意限制本发明的范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1图示了根据本发明实施例的用于实施控制核电站循环水系统的方法的系统的示意图。

图2图示了根据本发明实施例的用于控制循环水泵的电机的控制系统的示意图。

图3图示了根据本发明实施例的用于控制核电站循环水系统的方法的流程图。

图4图示了根据本发明实施例的用于控制循环水泵的电机转速的方法的流程图。

图5示意性示出了适于用来实现本发明实施例的电子设备的框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。

如前文所描述，传统的用于控制核电站循环水系统的方法所存在的不足之处在于：利用固定频率驱动循环水泵，难以精准匹配系统冷却需求，并且造成能源的极大浪费低。

为了至少部分地解决上述问题以及其他潜在问题中的一个或多个，本发明提出了一种用于控制核电站循环水系统的方法。在本发明的方案中，通过至少基于循环水系统的海水入口处的第一温度检测数据、以及冷凝器温度变化目标值来确定循环水泵的电机的设定转速；以及基于所确定的循环水泵的设定转速，经由高压变频装置驱动循环水泵的电机转动，以便将海水提供至冷凝器，本发明可以使得核电站循环水泵的设定转速综合考虑海水实际温度和冷凝器的温度变化需求而确定。另外，通过确定获取冷凝器出口处的第二温度检测数据与第一温度检测数据之间的差值与冷凝器温度变化目标值是否匹配；以及在确定不匹配时经由高压变频装置来调节循环水泵的电机的转速，本发明可以通过变频驱动循环水泵的频率来实现流经冷凝器的海水实际温度变化与系统冷却需求的精确匹配，从而实现节能降耗。因此，本发明能够在精确匹配系统冷却需求的同时，显著降低核电站循环冷却系统的能耗。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，不能将它们理解为对本申请保护范围的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1图示了根据本发明实施例的用于控制核电站循环水系统的方法的系统100的示意图。系统100包括反应堆装置（即，一回路110）、汽轮发电机系统（即，二回路130）和循环水系统（即，三回路150）、计算设备160、控制单元（例如包括：第一控制单元162-1、第二控制单元162-2）162、功率单元164。

关于一回路110，其例如包括：压力容器112、控制棒114、稳压器116、蒸汽发生器热交换管路118、第一泵120。一回路110用于使得核燃料在压力容器112内的堆芯中发生反应，产生热量来加热一回路的冷却剂，被加热的冷却剂在第一泵120的推动下进入蒸汽发生器热交换管路118，用以加热二回路130的冷却水，流经蒸汽发生器热交换管路118的冷却剂又被第一泵120送回压力容器112内的堆芯重新加热。

关于二回路130，其例如包括：汽轮机132、冷凝器134、蒸汽发生器136、第二泵138。二回路130用于将经由蒸汽发生器加热后汽化的蒸汽提供至汽轮机132，以便汽轮机132推动汽轮发电机140做功发电；以及将流经汽轮机132的冷却水提供至冷凝器134，以便于流经冷凝器134的三回路的循环水进行热交换，提升循环水的温度。经过冷凝器134的冷却水在第二泵138的作用下返回蒸汽发生器136。

关于三回路150，其例如包括：一个或者多个过滤器（图1中未示出）、循环水泵152、调节阀（设置在循环水泵152和冷凝器134之间，图1中未示出）和冷凝器热交换管路154、第一温度检测单元、第二温度检测单元（第一温度检测单元例如位于循环水系统的海水入口处，第二温度检测单元例如位于冷凝器134的海水的出口处，图1中未示出）。在一些实施例中，三回路150还包括冷却器或者冷却塔156。三回路150用于利用循环水泵152所吸取的海水提供至冷凝器134中，以便冷却二回路130中的蒸汽，以使蒸汽液化回冷凝水。流经冷凝器134的海水被送回大海、冷却器或者冷却塔156。

关于计算设备160，其用于至少控制核电站循环水系统。计算设备160与控制单元162电连接，用于将所生成的给定信号提供至第一控制单元和第二控制单元。具体而言，计算设备160用于至少基于循环水系统的海水入口处的第一温度检测数据以及冷凝器温度变化目标值，确定循环水泵的电机的设定转速；以及基于设定转速输出给定信号至控制单元162。计算设备160还用于获取冷凝器出口处的第二温度检测数据，以便确定第二温度检测数据与第一温度检测数据之间的差值；确定所述差值与冷凝器温度变化目标值是否匹配；以及如果确定所述差值与冷凝器温度变化目标值不匹配，输出对应的给定信号至控制单元162以便经由高压变频装置来调节循环水泵的电机的转速。在一些实施例中，计算设备160可以具有一个或多个处理单元，包括诸如GPU、FPGA和ASIC等的专用处理单元以及诸如CPU的通用处理单元。另外，在每个计算设备上也可以运行着一个或多个虚拟机。在一些实施例中，计算设备160例如为PLC。

关于控制单元162，其包括第一控制单元162-1和第二控制单元162-2。第一控制单元162-1用于在正常工况下控制功率单元164。第二控制单元162-2用于在第一控制单元发生故障时，替换第一控制单元来控制功率单元。

关于功率单元164，其分别与第一控制单元162-1和第二控制单元162-2经由光纤连接。功率单元164还与循环水泵的电机电连接。功率单元164用于基于第一控制单元或者第二控制单元所输出的控制信号来驱动循环水泵的电机转动，关于功率单元的采样信号分别被提供至第一控制单元和第二控制单元。

下文将结合图2详细说明计算设备160、第一控制单元162-1、第二控制单元162-2、功率单元164和循环水泵的电机166的连接关系。图2图示了根据本发明实施例的用于控制循环水泵的电机的控制系统的示意图。如图2所示，控制系统包括：计算设备160、第一控制单元162-1、第二控制单元162-2、功率单元164。第一控制单元162-1、和第二控制单元162-2的结构和功能相同。其中，第一控制单元162-1例如被配置为驱动循环水泵的电机运行的主控制单元。第二控制单元162-2例如被配置为驱动循环水泵的电机运行的备用控制单元。第一控制单元162-1和第二控制单元162-2之间通过第一光纤组174进行数据与状态的传递。第一光纤组174例如是高速通讯光纤，其切换时间小于5ms。如图2所示，两组相同且独立的采样信号，即，第一组采样信号176和第二组采样信号178被配置为分别接入第一控制单元162-1和第二控制单元162-2。第一控制单元162-1的输出信号经由第二光纤组170提供给功率单元164。第二控制单元162-2的输出信号经由第三光纤组172提供给功率单元164。计算设备160所输出的给定信号被分别提供至第一控制单元162-1和第二控制单元162-2。通过使得循环水泵的高压变频器内安装有两个相同的控制单元，以及两个控制单元的给定信号均来自于计算设备160所输出的给定信号，并且两个控制单元之间采用光纤组高速通讯，功率单元的采样信号分别提供至两个控制单元，本发明实现了两个控制单元分别具有独立的与功率单元控制及反馈的作用。

关于第一光纤组174，其采用两根光纤（例如A光纤和B光纤）冗余。例如，如果经由A光纤通讯正常，使用A光纤所传递的通讯数据进行驱动循环水泵的电机的控制。如果经由A光纤不正常，使用B光纤所传递的通讯数据进行驱动循环水泵的电机的控制。如果A光纤和B光纤中的任意一光纤线出现中断，生成报警信息。

关于第一控制单元162-1和第二控制单元162-2中的任一个控制单元，其例如至少包括：第一处理器、第二处理器和第三处理器。在一些实施例中，控制单元还包括：数据存储单元、模拟量输出单元、模拟量输入单元、数字量输出单元、数字量输入单元、电流采样通道、电压采样通道、温度采样通道、光纤通讯接口、通讯接口（例如包括： RS232接口、RS485接口、CAN接口、和/或Modbus通讯接口）、码盘数据接口。

关于第一处理器，其用于控制数据采样和生成电机给定信号。具体而言，第一处理器用于控制针对循环水泵的电机的电压、电流进行采样，以及控制针对海水入口处的第一温度、冷凝器出口处的第二温度进行采样，以及基于所接收的电压采样数据、电流采样数据、第一温度检测数据、第二温度检测数据进行计算，以便生成关于循环水泵的电机的给定信号。在一些实施例中，第一处理器还用于获取并存储关于循环水泵的电机、功率单元的运行状态数据，以及基于所存储的运行状态数据进行故障诊断分析。在一些实施例中，第一处理器例如是DSP芯片。

关于电流采样通道、电压采样通道、温度采样通道，其与第一处理器电连接。电流采样通道、电压采样通道、温度采样通道采用高性能的差分运放芯片，通过滤波技术滤除模拟采样通道上的干扰信号，从而获取高精度的采样数据。

关于第二处理器，其用于控制控制单元与功率单元之间的数据交互。具体而言，第二处理器通过控制光纤通讯，来保证控制单元与功率单元之间的数据的吞吐量及传输的及时性。通过配置单独的第二处理器控制控制单元与功率单元之间的数据交互，本发明系统可以显著提高控制的实时性，进而可以提高控制功率单元输出的准确性。在一些实施例中，第二处理器还用于经由码盘数据接口获取循环水泵的电机的码盘测速数据，以便确定电机速度和位置信息。在一些实施例中，第二处理器例如是FPGA芯片。

关于第三处理器，其用于控制对外的通讯接口。第三处理器所控制的通讯接口例如而不限于：RS232接口、RS485接口、CAN接口、和/或Modbus通讯接口，PROFIBUS总线，TCP/IP网络接口。

在图2中，控制系统还可以包括人机界面（Human Machine Interface，HMI）168，人机界面168分别与第一控制单元162-1和第二控制单元162-2电连接，人机界面168可以用于实现操作者与控制系统之间的信息交换和操作控制。例如，人机界面168可以包括图形化的显示屏、触摸屏、键盘、鼠标、指示灯、声音、语音识别等元素。

图3图示了根据本发明实施例的用于控制核电站循环水系统的方法300的流程图。应当理解的是，方法300还可以包括未示出的附加步骤和/或可以省略所示出的步骤，本发明的范围在此方面不受限制。

在步骤302，计算设备160至少基于循环水系统的海水入口处的第一温度检测数据、以及冷凝器温度变化目标值，确定循环水泵的电机的设定转速。

关于循环水系统的海水入口处，其位于海平面下预定深度处。本发明通过使得循环水系统的海水入口处位于海平面下预定深度的深层取水方式，以获得满足循环水系统设计基准水温的海水。

关于确定循环水泵的电机的设定转速的方法，其例如包括：基于当前时间所属的季节属性信息、核电站循环水系统所在的位置信息和潮位信息中的至少多项，确定基准温度；以及基于第一温度检测数据和基准温度、以及冷凝器温度变化目标值，确定循环水泵的电机的设定转速。

关于基准温度，其与循环水泵的基准转速相关联。在一些实施例中，如果计算设备160确定当前时间所属的季节属性信息指示在冬季，则表明海水的温度较低，冷凝器及其辅助冷却水系统所需循环水量较低，因此计算设备160可以确定较低的基准温度，进而通过高压变频装置驱动循环水泵的电机运行在较低的基准转速。应当理解，核电站循环水系统所在的位置不同，海水的温度也可能存在差异。以及海水入口处的海水温度随其所处深度变化，当海水潮位降低时，取水口的温度也随之变化。因此，通过基于季节属性信息、循环循环水系统所在位置信息、潮位信息自动确定基准温度，不需要人为介入调控，本发明可以根据因季节和位置、潮位原因而导致的海水不同温度以及系统实际冷却需求自动地调整循环水泵的基准转速及功率，进而实现节能降耗。

关于冷凝器温度变化目标值，其例如是核电站机组正常运行情况下，经由冷凝器热交换后的海水温度高于冷凝器入口温度的温度变化值。在一些实施例中，冷凝器温度变化目标值例如而不限于是8℃。

例如，计算设备160基于使得用于冷却的海水经由冷凝器热交换后，其温度在基准温度上增加冷凝器温度变化目标值（例如而不限于是8℃）所需的冷却水流量来确定循环水泵的电机的设定转速。

在步骤304，计算设备160基于所确定的循环水泵的设定转速，经由高压变频装置驱动循环水泵的电机转动，以便将海水提供至冷凝器，进而使得海水在冷凝器处与流经核电站的二回路的流体进行热交换。

关于高压变频装置，其包括第一控制单元、第二控制单元和功率单元。第一控制单元用于在正常工况下控制功率单元。第二控制单元被配置在第一控制单元发生故障时，替换第一控制单元来控制功率单元。功率单元与第一控制单元、第二控制单元电连接，用于接收来自第一控制单元或者第二控制单元所输出的控制信号，以及向第一控制单元和第二控制单元提供关于功率单元的电压采样信号和电流采样信号。功率单元还与循环水泵的电机电连接，用于基于第一控制单元或者第二控制单元所输出的控制信号来驱动循环水泵的电机转动。

在步骤306，计算设备160获取冷凝器出口处的第二温度检测数据，以便确定第二温度检测数据与第一温度检测数据之间的差值。例如，计算设备160经由DCS系统间接获取冷凝器出口处的第二温度检测数据。

关于第二温度检测数据，其例如是经由第二温度检测单元采集的。

在一些实施例中，在步骤306确定所述差值与冷凝器温度变化目标值相匹配之前，计算设备160实时获取第一温度传感器的第一温度检测数据和/或第二温度传感器的第二温度检测数据；以及在确定所述差值与冷凝器温度变化目标值相匹配之后，以预定时间间隔获取第一温度传感器的第一温度检测数据和/或第二温度传感器的第二温度检测数据。由此，本发明可以在差值与冷凝器温度变化目标值相匹配之前，通过实时温度反馈经由高压变频器控制器内的PID调节循环水循环泵的转速，从而快速实现转速给定与冷凝器出口温度的之间的平衡，在达到平衡后，选择非实时PID，以预定时间间隔的温度反馈经由高压变频器控制器内的PID调节进行转速给定的变化，因此，本发明可以有效防止变频器频繁调频。

在步骤308，计算设备160确定所述差值与冷凝器温度变化目标值是否匹配。

关于确定所述差值与冷凝器温度变化目标值是否匹配的方式，其例如包括：计算设备160确定所述差值与冷凝器温度变化目标值之间的温度差是否小于或者等于温度差阈值。在一些实施例中，温度差阈值例如而不限于是2摄氏度。具体而言，如果确定所述差值与冷凝器温度变化目标值之间的温度差小于或者等于温度差阈值，则确定所述差值与冷凝器温度变化目标值相匹配，此时，计算设备160使得高压变频装置维持循环泵的电机的当前转速。应当理解，通过温度差阈值来确定第二温度检测数据与第一温度检测数据之间的差值与冷凝器温度变化目标值之间是否匹配，本发明可以避免提高系统的稳定性，避免高压变频装置频繁调节循环泵的电机转速。

在步骤310，如果计算设备160确定所述差值与冷凝器温度变化目标值不匹配，经由高压变频装置来调节循环水泵的电机的转速。

例如，如果确定所述差值与冷凝器温度变化目标值之间的温度差为正值并且大于温度差阈值，则表明循环水经过冷凝器有超出预期值的温升，此时，需提高经过冷凝器的循环水流量，以便第二温度检测数据与第一温度检测数据之间的差值更为接近冷凝器温度变化目标值。因此，计算设备160经由高压变频装置来提高循环水泵的电机的转速。如果确定所述差值与冷凝器温度变化目标值之间的温度差为负值并且大于温度差阈值，则表明当前流量的循环水经过冷凝器有超出预期值的温降，此时，循环水流量的富余量较大，需减少经过冷凝器的循环水流量，以便第二温度检测数据与第一温度检测数据之间的差值更为接近冷凝器温度变化目标值。因此，计算设备160经由高压变频装置来降低循环水泵的电机的转速。由此，本发明能够根据循环水冷却的实际工况智能进行循环水泵电机的频率调节。

以下结合公式（1）和（2）来说明基于循环水流量确定循环水泵的电机的设定转速的算法。

（1）

（2）

在上述公式（1）和（2）中，代表变频调整后的循环水流量，/>代表所需的原始循环水流量，/>代表变频调整后的循环水泵的转速，/>代表循环水泵的原始转速。/>代表原始扬程。

上述公式（1）表明，根据离心泵相似定律知，在预定较小的范围内改变循环水泵的转速，循环水泵的效率近似不变，当为变量时，/>改变，变频调整后的循环水流量/>呈一次方变化。

上述公式（2）表明，当为变频调整后的扬程，当变频调整后的循环水泵的转速为变量时，/>改变，变频调整后的扬程/>呈二次方变化。

为了说明本发明的技术效果，以下结合公式（3）说明变频功率与循环水泵的电机的设定转速之间的关系。

（3）

在上述公式（3）中，代表变频调整后的功率，/>代表循环水泵原始功率，/>代表变频调整后的转速，/>代表循环水泵的原始转速。当变频调整后的/>为变量时，/>改变，变频调整后功率/>呈三次方变化。

例如，变频调整后的循环水泵的转速降低至原始转速/>的70%，则变频调整后循环水泵所需功率/>=P*0.7*0.7*0.7=0.343P。由此可见，本发明可节省0.657倍的电能，能够显著节能，利于提高核电站的整体经济效能。

在一些实施例中，关于调节循环水泵的电机的转速的方法，其例如包括：确定循环水系统是否工作在正常工况下；响应于确定循环水系统工作在正常工况下，根据计算设备输出至高压变频装置的第一控制单元的给定信号、功率单元提供至第一控制单元的反馈信号，驱动循环水泵的电机转动；以及响应于确定高压变频装置的第一控制单元出现故障，根据输出至高压变频装置的第二控制单元的给定信号、功率单元提供至第二控制单元的反馈信号，驱动循环水泵的电机转动。

在上述方案中，通过至少基于循环水系统的海水入口处的第一温度检测数据、以及冷凝器温度变化目标值来确定循环水泵的电机的设定转速；以及基于所确定的循环水泵的设定转速，经由高压变频装置驱动循环水泵的电机转动，以便将海水提供至冷凝器，本发明可以使得核电站循环水泵的设定转速综合考虑海水实际温度和冷凝器的温度变化需求而确定。另外，通过确定获取冷凝器出口处的第二温度检测数据与第一温度检测数据之间的差值与冷凝器温度变化目标值是否匹配；以及在确定不匹配时经由高压变频装置来调节循环水泵的电机的转速，本发明可以通过变频驱动循环水泵的频率来实现流经冷凝器的海水实际温度变化与系统冷却需求的精确匹配，从而实现节能降耗。因此，本发明能够在精确匹配系统冷却需求的同时，显著降低核电站循环冷却系统的能耗。

图4图示了根据本发明实施例的用于控制循环水泵的电机转速的方法400的流程图。应当理解的是，方法400还可以包括未示出的附加步骤和/或可以省略所示出的步骤，本发明的范围在此方面不受限制。

在步骤402，计算设备160获取循环水系统的过滤器的滤网处的压差检测数据。例如，计算设备160经由DCS系统间接获取循环水系统的过滤器的滤网处的压差检测数据。

关于过滤器，其设置在循环水系统的循环水泵的入口一侧。在一些实施例中，核电站循环水系统配置有多个过滤器。

在步骤404，计算设备160将压差检测数据与第一压差阈值和第二压差阈值进行比较，第一压差阈值小于第二压差阈值。

关于第一压差阈值，其指示循环水系统可能出现了至少部分堵塞。

关于第二压差阈值，其指示循环水系统的堵塞程度达到需停堆的程度。

在步骤406，如果计算设备160确定压差检测数据大于第一压差阈值并且小于第二压差阈值，经由高压变频装置降低循环水泵的电机的转速至设定转速的预定比例。在一些实施例中，如果计算设备160确定循环水泵的电机的转速被降低至设定转速的预定比例，使得核电站的一回路降低功率。而不至于核电站的一回路停堆。

关于预定比例，其例如而不限于是20%至30%。

例如，如果循环水系统的过滤器入口处出现一定量海洋生物（例如而不限于水母、虾群）等，其会导致循环水系统的过滤器入口处的压差变大。因此，如果计算设备160确定压差检测数据大于第一压差阈值并且小于第二压差阈值，可以判断循环水系统可能出现了至少部分堵塞。此时，计算设备160经由高压变频控制单元降低循环水泵的电机的转速至设定转速的预定比例。应当理解，通过使得循环水泵的电机降速，本发明一方面可以避免因海洋生物部分堵塞循环水系统而直接进行循环水泵跳闸，进而引发汽轮机发电机组跳闸和反应堆紧急保护自动停堆而导致的不利方面；另一方面，循环水泵的电机降速可以使得循环水泵的抽汲力降低，进而使得过滤器滤网对于海洋生物的钳持力降低，进而使得海洋生物更加容易游离过滤器滤网，从而有利于降低堵塞程度。

在步骤408，如果计算设备160确定压差检测数据大于或者等于第二压差阈值并且小于压差极限阈值，并且冷凝器所需的扬程依然满足最低阈值条件，经由高压变频装置降低循环水泵的电机的转速至预定恒定转速。关于预定恒定转速，其是非常低的一个转速值。

在步骤410，如果计算设备160确定压差检测数据大于或者等于压差极限阈值，经由高压变频装置降低循环水泵的电机的转速至零。应当理解，只有在压差极大，等于或超过差极限阈值时，在使得循环水泵的电机的转速被降低至零。在一些实施例中，如果计算设备160确定循环水泵的电机的转速被降低至零，使得核电站的一回路按预定方式停堆。

通过采用上述程度，本发明可以根据核电站循环水系统的不同堵塞程度，匹配地进行降低功率或者停堆。由此，显著降低了因循环水系统堵塞而停堆造成的不利影响。

图5示意性示出了适于用来实现本发明实施例的电子设备500的框图。电子设备500可以是用于实现执行图2至图5所示的方法300至400。如图5所示，电子设备500包括中央处理单元（即，CPU 501），其可以根据存储在只读存储器（即，ROM 502）中的计算机程序指令或者从存储单元508加载到随机访问存储器（即，RAM 503）中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 503中，还可存储电子设备500操作所需的各种程序和数据。CPU 501、ROM 502以及RAM 503通过总线504彼此相连。输入/输出接口（即，I/O接口505）也连接至总线504。

电子设备500中的多个部件连接至I/O接口505，包括：输入单元506、输出单元507、存储单元508，CPU 501执行上文所描述的各个方法和处理，例如执行方法300至400。例如，在一些实施例中，方法300至400可被实现为计算机软件程序，其被存储于机器可读介质，例如存储单元508。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 502和/或通信单元509而被载入和/或安装到电子设备500上。当计算机程序加载到RAM 503并由CPU 501执行时，可以执行上文描述的方法300至400的一个或多个操作。备选地，在其他实施例中，CPU 501可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行方法300至400的一个或多个动作。

需要进一步说明的是，本发明可以是方法、装置、系统和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于执行本发明的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、静态随机存取存储器（SRAM）、便携式压缩盘只读存储器（CD-ROM）、数字多功能盘（DVD）、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波（例如，通过光纤电缆的光脉冲）、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构（ISA）指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，该编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列（FPGA）或可编程逻辑阵列（PLA），该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。

这里参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给语音交互装置中的处理器、通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理单元，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理单元执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的设备、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，该模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

以上仅为本发明的可选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等效替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于控制核电站循环水系统的方法，所述循环水系统用于针对流经核电站的二回路的流体进行冷却，所述循环水系统至少包括循环水泵、调节阀和冷凝器，其特征在于，所述方法包括：

至少基于循环水系统的海水入口处的第一温度检测数据、以及冷凝器温度变化目标值，确定循环水泵的电机的设定转速；

基于所确定的循环水泵的设定转速，经由高压变频装置驱动循环水泵的电机转动，以便将海水提供至冷凝器，进而使得海水在冷凝器处与流经核电站的二回路的流体进行热交换；

获取冷凝器出口处的第二温度检测数据，以便确定第二温度检测数据与第一温度检测数据之间的差值；

确定所述差值与冷凝器温度变化目标值是否匹配；以及

响应于确定所述差值与冷凝器温度变化目标值不匹配，经由高压变频装置来调节循环水泵的电机的转速，其中基于公式和公式/>和公式/>来确定电机的转速，其中/>代表变频调整后的循环水流量，/>代表所需的原始循环水流量，代表变频调整后的循环水泵的转速，/>代表循环水泵的原始转速，/>代表原始扬程,P代表功率，流量Q与转速n是一次方关系，扬程H与转速n是二次方关系，功率P与转速n是三次方关系。

2.根据权利要求1所述的用于控制核电站循环水系统的方法，其特征在于，确定循环水泵的电机的设定转速包括：基于当前时间所属的季节属性信息、核电站循环水系统所在的位置信息和潮位信息中的至少多项，确定基准温度；以及

基于第一温度检测数据和基准温度、以及冷凝器温度变化目标值，确定循环水泵的电机的设定转速。

3.根据权利要求1所述的用于控制核电站循环水系统的方法，其特征在于，还包括：在确定所述差值与冷凝器温度变化目标值相匹配之前，实时获取第一温度传感器的第一温度检测数据和/或第二温度传感器的第二温度检测数据；以及在确定所述差值与冷凝器温度变化目标值相匹配之后，以预定时间间隔获取第一温度传感器的第一温度检测数据和/或第二温度传感器的第二温度检测数据。

4.根据权利要求2所述的用于控制核电站循环水系统的方法，其特征在于，确定所述差值与冷凝器温度变化目标值之间是否匹配包括：确定所述差值与冷凝器温度变化目标值之间的温度差是否小于或者等于温度差阈值；所述方法还包括：响应于确定所述差值与冷凝器温度变化目标值之间的温度差小于或者等于温度差阈值，高压变频装置维持循环水泵的电机的当前转速。

5.根据权利要求1所述的用于控制核电站循环水系统的方法，其特征在于，还包括：获取循环水系统的过滤器的滤网处的压差检测数据；将压差检测数据与第一压差阈值和第二压差阈值进行比较，第一压差阈值小于第二压差阈值；响应于确定压差检测数据大于第一压差阈值并且小于第二压差阈值，经由高压变频装置降低循环水泵的电机的转速至设定转速的预定比例；响应于确定压差检测数据大于或者等于第二压差阈值并且小于压差极限阈值，并且冷凝器所需的扬程依然满足最低阈值条件，经由高压变频装置降低循环水泵的电机的转速至预定恒定转速；以及响应于确定压差检测数据大于或者等于压差极限阈值，经由高压变频装置降低循环水泵的电机的转速至零。

6.根据权利要求5所述的用于控制核电站循环水系统的方法，其特征在于，还包括：响应于确定循环水泵的电机的转速被降低至设定转速的预定比例，降低核电站的一回路的功率；以及响应于确定循环水泵的电机的转速被降低至零，使得核电站的一回路按预定方式停堆。

7.根据权利要求1所述的用于控制核电站循环水系统的方法，其特征在于，经由高压变频装置来调节循环水泵的电机的转速包括：确定循环水系统是否工作在正常工况下；响应于确定循环水系统工作在正常工况下，根据计算设备输出至高压变频装置的第一控制单元的给定信号、功率单元提供至第一控制单元的反馈信号，驱动循环水泵的电机转动；以及响应于确定高压变频装置的第一控制单元出现故障，根据输出至高压变频装置的第二控制单元的给定信号、功率单元提供至第二控制单元的反馈信号，驱动循环水泵的电机转动。