JP2723310B2 - 原子炉の出力制御装置 - Google Patents
原子炉の出力制御装置Info
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- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、制御棒と炉心流量により出力を制御する原
子炉において、燃料の健全性を確保し、要求出力に対し
て最適に出力を制御する原子炉の出力制御装置に関す
る。
子炉において、燃料の健全性を確保し、要求出力に対し
て最適に出力を制御する原子炉の出力制御装置に関す
る。
（従来の技術） 沸騰水型原子炉（以下BWRという）では、一般に、制
御棒と炉心流量を併用して原子炉出力を制御しており、
制御棒で約60％、炉心流量で約40％の出力を変更するこ
とができる。
御棒と炉心流量を併用して原子炉出力を制御しており、
制御棒で約60％、炉心流量で約40％の出力を変更するこ
とができる。
一方、BWRには各種の運転制限がある。最大線出力密
度（以下MLHGRという）の制限は、燃料ペレットと被覆
材の相互作用による燃料棒の破損を防止する観点から設
けられたもので、燃料棒の線出力密度がしきい値以下で
行われることを目的としている。
度（以下MLHGRという）の制限は、燃料ペレットと被覆
材の相互作用による燃料棒の破損を防止する観点から設
けられたもので、燃料棒の線出力密度がしきい値以下で
行われることを目的としている。
最小限界出力比（以下MCPRという）の制限は、燃料チ
ャンネルが沸騰遷移を起こし燃料被覆管と冷却材の熱伝
達が悪くならないための制限値であり、沸騰遷移が起こ
り始めると予測される各燃料集合体出力（限界出力）と
実際の出力の比の最小値で定義される。
ャンネルが沸騰遷移を起こし燃料被覆管と冷却材の熱伝
達が悪くならないための制限値であり、沸騰遷移が起こ
り始めると予測される各燃料集合体出力（限界出力）と
実際の出力の比の最小値で定義される。
これらの制限値は炉心の出力分布に依存するため、制
御棒パターン及び炉心流量が変わると変化する。従来、
これらのMCPRとMLHGRの制限は、操作する一本の制御棒
まわりの出力を評価するロッドブロックモニター（以下
RBMという）によって監視されている。
御棒パターン及び炉心流量が変わると変化する。従来、
これらのMCPRとMLHGRの制限は、操作する一本の制御棒
まわりの出力を評価するロッドブロックモニター（以下
RBMという）によって監視されている。
また、この他に出力分布に依存しない炉心流量に関す
る運転制限として、第５図に示す熱出力・炉心流量マッ
プ（P/Fマップ）に示されるようなロッドブロックライ
ンＡ、ポンプキャビテーションライン、最小ポンプライ
ンＣ、最大ポンプラインＤの制限がある。
る運転制限として、第５図に示す熱出力・炉心流量マッ
プ（P/Fマップ）に示されるようなロッドブロックライ
ンＡ、ポンプキャビテーションライン、最小ポンプライ
ンＣ、最大ポンプラインＤの制限がある。
したがって、BWRにおける負荷上昇時いは、炉心状態
の監視および予測計算をして、現在の炉心状態と制御棒
および再循環流量を操作した時の炉心状態を求め、上述
した各制限を満足することを確認して、目標とする負荷
要求を達成していくことになる。
の監視および予測計算をして、現在の炉心状態と制御棒
および再循環流量を操作した時の炉心状態を求め、上述
した各制限を満足することを確認して、目標とする負荷
要求を達成していくことになる。
従来、このようなBWRの制御方法としては、例えば特
開昭63−196896号公報に示されているような方法があ
る。この方法では、運転計画としての負荷曲線を入力
し、現在の炉心状態の監視結果と、この運転計画に基づ
いた予定制御棒および再循環流量の操作後の炉心状態の
予測結果から炉心流量の許容操作範囲を算出し、この炉
心状態の監視予測結果に応じて制御棒を操作する方法で
ある。
開昭63−196896号公報に示されているような方法があ
る。この方法では、運転計画としての負荷曲線を入力
し、現在の炉心状態の監視結果と、この運転計画に基づ
いた予定制御棒および再循環流量の操作後の炉心状態の
予測結果から炉心流量の許容操作範囲を算出し、この炉
心状態の監視予測結果に応じて制御棒を操作する方法で
ある。
（発明が解決しようとする課題） ところで、前述したRBMは、制御棒の一本の引抜に対
して設計されたものである。しかしながら、近年、炉心
出力の上昇速度の高速化を目的として複数本の制御棒を
同時に自動モードで引き抜くことが計画されている。
して設計されたものである。しかしながら、近年、炉心
出力の上昇速度の高速化を目的として複数本の制御棒を
同時に自動モードで引き抜くことが計画されている。
そこで、これに対応すべく、RBMを複数本の制御棒操
作に拡大したマルチロッドブロックモニタ（以下MRBMと
いう）と、炉心監視結果を基にMCPRおよびMLHGRの制限
に対するLPRM（局部出力モニタ）の設定値を予測し、こ
れと現状のLPRMの読み値を比較して制御棒の引抜の阻止
および炉心流量の操作のブロックをかける装置（以下AT
LM:Automated Thermal Limit Monitoring Systemとい
う）が提案されている。
作に拡大したマルチロッドブロックモニタ（以下MRBMと
いう）と、炉心監視結果を基にMCPRおよびMLHGRの制限
に対するLPRM（局部出力モニタ）の設定値を予測し、こ
れと現状のLPRMの読み値を比較して制御棒の引抜の阻止
および炉心流量の操作のブロックをかける装置（以下AT
LM:Automated Thermal Limit Monitoring Systemとい
う）が提案されている。
しかしながら、前述した従来の制御方法では、上記MR
BMおよびATLMに対する対応がなされていないため、これ
らMRBMおよびATLMの制限を満足した制御棒および炉心流
量の操作が困難になるという問題が発生する。
BMおよびATLMに対する対応がなされていないため、これ
らMRBMおよびATLMの制限を満足した制御棒および炉心流
量の操作が困難になるという問題が発生する。
本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもの
で、MRBMおよびATLMに対応することができ、これらの制
限を含めた運転制限を満足しながら安全に出力の制御を
行うことのできる原子炉の出力制御装置を提供しようと
するものである。
で、MRBMおよびATLMに対応することができ、これらの制
限を含めた運転制限を満足しながら安全に出力の制御を
行うことのできる原子炉の出力制御装置を提供しようと
するものである。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち本発明の原子炉の出力制御装置は、プラント
データおよび運転計画データを入力し、現在の炉心状態
および予定の運転操作を行った場合の炉心状態を算出す
る手段と、現状の最小限界出力比および最大線出力密度
とこれらが計算されたときからの制御棒引抜長さおよび
炉心流量変化に基づいて、最小限界出力比の運転制限と
なるバンドル単位の出力制限値および最大線出力密度の
運転制限となる各バンドルのノード単位の出力制限値を
それぞれ算出し、最小限界出力比については各バンドル
を監視点として、最大線出力密度については各ノードを
監視点として、全ての監視点について現在の炉心状態お
よび予定の運転操作を行った場合の炉心状態をそれぞれ
の出力制限値と比較することによって運転余裕を評価す
るATLM余裕評価手段と、制御棒引抜とともに変化する部
分平均出力を炉心平均出力により較正した値と引抜開始
前の炉心流量に応じて設定されるしきい値とを比較する
ことによって、現在の炉心状態および予定の運転操作を
行った場合の炉心状態のそれぞれの運転余裕を評価する
MRBM余裕評価手段と、熱出力・炉心流量マップ上に運転
可能領域として定義された運転制限に基づいて現在の炉
心状態および予定の運転操作を行った場合の炉心状態の
それぞれの運転余裕を評価する運転可能領域余裕評価手
段と、前記ATLM余裕評価手段、MRBM余裕評価手段および
運転可能領域余裕評価手段の各評価結果に基づいて、そ
れぞれの運転制限を越えないよう制御棒操作および炉心
流量操作を実行する手段とを備えたことを特徴とする。
データおよび運転計画データを入力し、現在の炉心状態
および予定の運転操作を行った場合の炉心状態を算出す
る手段と、現状の最小限界出力比および最大線出力密度
とこれらが計算されたときからの制御棒引抜長さおよび
炉心流量変化に基づいて、最小限界出力比の運転制限と
なるバンドル単位の出力制限値および最大線出力密度の
運転制限となる各バンドルのノード単位の出力制限値を
それぞれ算出し、最小限界出力比については各バンドル
を監視点として、最大線出力密度については各ノードを
監視点として、全ての監視点について現在の炉心状態お
よび予定の運転操作を行った場合の炉心状態をそれぞれ
の出力制限値と比較することによって運転余裕を評価す
るATLM余裕評価手段と、制御棒引抜とともに変化する部
分平均出力を炉心平均出力により較正した値と引抜開始
前の炉心流量に応じて設定されるしきい値とを比較する
ことによって、現在の炉心状態および予定の運転操作を
行った場合の炉心状態のそれぞれの運転余裕を評価する
MRBM余裕評価手段と、熱出力・炉心流量マップ上に運転
可能領域として定義された運転制限に基づいて現在の炉
心状態および予定の運転操作を行った場合の炉心状態の
それぞれの運転余裕を評価する運転可能領域余裕評価手
段と、前記ATLM余裕評価手段、MRBM余裕評価手段および
運転可能領域余裕評価手段の各評価結果に基づいて、そ
れぞれの運転制限を越えないよう制御棒操作および炉心
流量操作を実行する手段とを備えたことを特徴とする。
（作 用） 上記構成の本発明の原子炉の出力制御装置では、MRBM
およびATLMに対応することがき、これらの制限を含めた
運転制限を満足しながら安全に出力の制御を行うことが
できる。
およびATLMに対応することがき、これらの制限を含めた
運転制限を満足しながら安全に出力の制御を行うことが
できる。
（実施例） 以下、本発明の詳細を一実施例について説明するが、
まず始めに運転の監視機能であるATLMとMRBMについて説
明する。
まず始めに運転の監視機能であるATLMとMRBMについて説
明する。
ATLMはMCPRの監視を次のように行う。MCPRによるLPRM
の制限条件を監視バンドルにおけるMCPRとそのMCPRが計
算された時からの制御棒の引抜き長さと炉心流量の変化
量から求め、この値と現在のLPRMの値を比較し、LPRMの
測定値が制限値を越えたならば制御棒の引抜と炉心流量
の変更に対してブロックをかける。ここで、監視バンド
ルはLPRMに囲まれたバンドルを１単位とする。
の制限条件を監視バンドルにおけるMCPRとそのMCPRが計
算された時からの制御棒の引抜き長さと炉心流量の変化
量から求め、この値と現在のLPRMの値を比較し、LPRMの
測定値が制限値を越えたならば制御棒の引抜と炉心流量
の変更に対してブロックをかける。ここで、監視バンド
ルはLPRMに囲まれたバンドルを１単位とする。
監視バンドルにおけるMCPRの値は、プロコン（プロセ
ス計算機）の監視機能から周期的にダウンロードされ
る。また、ブロックが発生したときには、ATLMよりプロ
コンへ出力分布の計算および熱的制限となるパラメータ
（MCPRおよびMLHGR）の更新を要求する。
ス計算機）の監視機能から周期的にダウンロードされ
る。また、ブロックが発生したときには、ATLMよりプロ
コンへ出力分布の計算および熱的制限となるパラメータ
（MCPRおよびMLHGR）の更新を要求する。
MCPRによるLPRMの制限値は次式によって求められる。
ここで、 RBSo ：運転制限ロッドブロックおよび流量ブロック
設定値 LPRMi :各16バンドルを囲む４つのLPRMのB,C,Dレベル
からの４つの値の平均の和（初期値） Atotal,o:トータルの運転制限ロッドブロックに対する
マージンファクタ（Ａファクタ）＝Ao×Af Ao ：制御棒引抜に対するＡファクタであり、制御
棒引抜長さの関数 Af ：炉心流量変化に対するＡファクタであり、初
期流量Wi（％）とその時の流量Wf（％）の関数、すなわ
ち、Af＝１＋ｆ（Wi,Wf） ここで、 ｆ（Wi,Wf）＝1.953×10−２（Wf−Wi）−1.772×10 −４（Wf2−Wi2）＋0.534×10−６（Wf3−Wi3） RMCPRi:4つのLPRMに囲まれた領域の最小のCPRの初期
値 OLMCPR:現行のサイクルの運転制限MCPR（炉心流量の
関数） 制限の設定値RBSoを求めるための初期値LPRMiとRMCPR
iおよびOLMCPRは、プロコンの監視計算が行われたとき
に更新される。
設定値 LPRMi :各16バンドルを囲む４つのLPRMのB,C,Dレベル
からの４つの値の平均の和（初期値） Atotal,o:トータルの運転制限ロッドブロックに対する
マージンファクタ（Ａファクタ）＝Ao×Af Ao ：制御棒引抜に対するＡファクタであり、制御
棒引抜長さの関数 Af ：炉心流量変化に対するＡファクタであり、初
期流量Wi（％）とその時の流量Wf（％）の関数、すなわ
ち、Af＝１＋ｆ（Wi,Wf） ここで、 ｆ（Wi,Wf）＝1.953×10−２（Wf−Wi）−1.772×10 −４（Wf2−Wi2）＋0.534×10−６（Wf3−Wi3） RMCPRi:4つのLPRMに囲まれた領域の最小のCPRの初期
値 OLMCPR:現行のサイクルの運転制限MCPR（炉心流量の
関数） 制限の設定値RBSoを求めるための初期値LPRMiとRMCPR
iおよびOLMCPRは、プロコンの監視計算が行われたとき
に更新される。
また、MLHGRの監視もMCPRと同じようにして行う。MLH
GRによるLPRMの制限値を監視バンドルにおけるMLHGR
と、そのMLHGRが計算された時からの制御棒の引抜き長
さと熱出力から求め、この値と現在のLPRMの値を比較
し、LPRMの測定値が制限値を越えたならば制御棒の引抜
と炉心流量の変更に対してブロックをかける。
GRによるLPRMの制限値を監視バンドルにおけるMLHGR
と、そのMLHGRが計算された時からの制御棒の引抜き長
さと熱出力から求め、この値と現在のLPRMの値を比較
し、LPRMの測定値が制限値を越えたならば制御棒の引抜
と炉心流量の変更に対してブロックをかける。
MLHGRの制限値は次式によって求められる。
ここで、 RBSm（Ｘ） :LPRMレベルＸにおける運転制限MLHGRの
設定値 LPRMi（Ｘ）:LPRMレベルＸにおける16バンドル燃料領
域の４つのコーナーの４つのLPRMの平均値 Bm（Ｘ） :XレベルのLPRMに対応するMLHGRの運転
制限ロッドブロックのためのマージンファクタ（制御棒
位置と熱出力の関数） TMLHGR（Ｘ） :MLHGRの制限値（＝13.4KW/PT） LHGR（Ｘ） :領域如の最大の線出力密度、LHGRはプロ
コンの監視計算によって求められる MLHGRによるLPRMの制限の設定値RBSm（Ｘ）を求める
ための初期値LPRMi（Ｘ）、LHGR（Ｘ）は、MCPRのケー
スと同様にプロコン監視計算が行われた時更新される。
設定値 LPRMi（Ｘ）:LPRMレベルＸにおける16バンドル燃料領
域の４つのコーナーの４つのLPRMの平均値 Bm（Ｘ） :XレベルのLPRMに対応するMLHGRの運転
制限ロッドブロックのためのマージンファクタ（制御棒
位置と熱出力の関数） TMLHGR（Ｘ） :MLHGRの制限値（＝13.4KW/PT） LHGR（Ｘ） :領域如の最大の線出力密度、LHGRはプロ
コンの監視計算によって求められる MLHGRによるLPRMの制限の設定値RBSm（Ｘ）を求める
ための初期値LPRMi（Ｘ）、LHGR（Ｘ）は、MCPRのケー
スと同様にプロコン監視計算が行われた時更新される。
MRBMは従来のロッドブロックモニターを複数本の制御
棒に対して拡大したものであり、制御棒選択時にAPRM
（平均出力モニタ）により較正された、いわゆる部分出
力が制御棒引抜に伴い増加し、設定値を越えたときにロ
ッドブロック信号を出して制御棒の引抜を阻止するもの
である。そのアルゴリズムは例として次のステップから
なるものがある。
棒に対して拡大したものであり、制御棒選択時にAPRM
（平均出力モニタ）により較正された、いわゆる部分出
力が制御棒引抜に伴い増加し、設定値を越えたときにロ
ッドブロック信号を出して制御棒の引抜を阻止するもの
である。そのアルゴリズムは例として次のステップから
なるものがある。
（１）部分出力の計算 選択されている各制御棒周りの４本のLPRMストリング
のA,C信号とB,D信号のそれぞれの加算平均値を求め、部
分出力のAC信号およびBD信号とする。
のA,C信号とB,D信号のそれぞれの加算平均値を求め、部
分出力のAC信号およびBD信号とする。
（２）炉心平均出力による較正 上記（１）のステップで求められたそれぞれの部分出
力P partを平均出力（APRM信号）によって比較し、両者
が一致するようにゲインＫを定める。
力P partを平均出力（APRM信号）によって比較し、両者
が一致するようにゲインＫを定める。
Ｋ＝APRM/P part ただし、部分平均出力が炉心平均出力よりも高い場合に
はＫ＝１とする。
はＫ＝１とする。
（３）引抜阻止レベルの設定 引抜阻止レベルの設定値は、引抜開始前の炉心重量Ｗ
（％定格）に対して、 RBMLVL＝0.66×Ｗ＋39（％） と定める。これは、従来のロッドブロックモニターの正
位置のレベルである。
（％定格）に対して、 RBMLVL＝0.66×Ｗ＋39（％） と定める。これは、従来のロッドブロックモニターの正
位置のレベルである。
（４）引抜阻止レベルとの比較 制御棒引抜とともに変化する部分平均出力をゲインＫ
倍した値と引抜阻止レベルを比較して、前者が引抜阻止
レベルを越えたときに制御棒引抜阻止信号を出力する。
倍した値と引抜阻止レベルを比較して、前者が引抜阻止
レベルを越えたときに制御棒引抜阻止信号を出力する。
ただし、最外周の制御棒に対してはロッドブロックを
バイパスする。
バイパスする。
次に、本発明の一実施例の原子炉出力制御装置につい
て説明する。
て説明する。
第１図は、この実施例の原子炉出力制御装置の構成を
示すもので、この原子炉出力制御装置は、運転計画設定
部１と、運転余裕監視予測部２と、制御棒炉心流量操作
判定部34と、制御棒パターン制御器４と、炉心流量演算
部５と、制限器６と炉心流量制御器７とからその主要部
が構成されている。
示すもので、この原子炉出力制御装置は、運転計画設定
部１と、運転余裕監視予測部２と、制御棒炉心流量操作
判定部34と、制御棒パターン制御器４と、炉心流量演算
部５と、制限器６と炉心流量制御器７とからその主要部
が構成されている。
運転計画設定部１は、制御棒操作手順（引抜シーケン
ス）と、運転モードと、目標発電機出力を出力する。な
お、目標発電機出力はある時刻において発電機出力のと
るべき値であり、時刻の関数となっている。
ス）と、運転モードと、目標発電機出力を出力する。な
お、目標発電機出力はある時刻において発電機出力のと
るべき値であり、時刻の関数となっている。
運転余裕監視予測部２は、上記運転計画設定部１から
引抜シーケンス、目標発電機出力を入力するとともに、
熱出力、LPRM、APRM等のプラントデータを入力して現在
の運転余裕および制御棒あるいは炉心流量を操作したと
きの運転余裕を計算し評価する。
引抜シーケンス、目標発電機出力を入力するとともに、
熱出力、LPRM、APRM等のプラントデータを入力して現在
の運転余裕および制御棒あるいは炉心流量を操作したと
きの運転余裕を計算し評価する。
制御棒炉心流量操作判定部３は、運転計画設定部１の
出力である運転モードと、運転余裕監視予測部２で求め
られた運転余裕データと、目標発電機出力と発電機出力
の偏差とを入力して制御棒操作信号および炉心流量の制
限信号を出力する。
出力である運転モードと、運転余裕監視予測部２で求め
られた運転余裕データと、目標発電機出力と発電機出力
の偏差とを入力して制御棒操作信号および炉心流量の制
限信号を出力する。
制御棒パターン制御器４は、制御棒炉心流量操作判定
部３からの出力である制御棒操作信号に従い、制御棒駆
動装置10により原子炉11の炉心12内に制御棒を挿入・引
抜きし、炉心出力を調整する。
部３からの出力である制御棒操作信号に従い、制御棒駆
動装置10により原子炉11の炉心12内に制御棒を挿入・引
抜きし、炉心出力を調整する。
また、炉心流量演算部５は、目標発電機出力と発電機
出力の偏差に応じて炉心流量の操作量を求める。
出力の偏差に応じて炉心流量の操作量を求める。
制限器６は、上記炉心流量の操作量と、制御棒炉心流
量操作判定部３からの制限信号とを入力し、炉心流量操
作が許可されている時には炉心流量の操作指令を出力
し、炉心流量操作が許可されていない時には炉心流量を
ホールドする指令を出力する。
量操作判定部３からの制限信号とを入力し、炉心流量操
作が許可されている時には炉心流量の操作指令を出力
し、炉心流量操作が許可されていない時には炉心流量を
ホールドする指令を出力する。
炉心流量制御器７は、上記制限器６からの指令に基い
て最循環ポンプ13を駆動するモータ14を操作して、炉心
流量を制御する。
て最循環ポンプ13を駆動するモータ14を操作して、炉心
流量を制御する。
次に運転余裕監視予測部２について詳しく説明する。
運転余裕監視予測部２における運余裕の監視予測は、
第２図に示すように現状運転余裕評価を行うステップ
（21）、運転計画（22）に沿った運転余裕の予測評価を
行うステップ（23）からなる。
第２図に示すように現状運転余裕評価を行うステップ
（21）、運転計画（22）に沿った運転余裕の予測評価を
行うステップ（23）からなる。
ここで、現状運転余裕評価は、例えば第３図に示すよ
うにして行われる。すなわち、まず、現在のプラントデ
ータを入力し（31）、前述のATLMのモデルを用いてATLM
のMCPRおよびMLHGRによるLPRMの制限値を求め、これら
と現在のLPRMの読み値との差により運転余裕を求める
（32）。評価指標としては、MCPRについてはMCPRの各バ
ンドルでの運転余裕の最小値EMCPRを用いる。すなわ
ち、 EMCPR ＝MIN［RBSo−LPRMm］ ここで、 EMCPR :ATLMのMCPRによるトリップ余裕 RBSo ：運転制限ロッドブロックおよび流量ブロック
設定値 LPRMm :各16バンドルを囲む４つのLPRMのB,C,Dレベル
からの４つの値の平均の和（測定値） 最小値はMCPRの監視バンドル全てについてとる。MLHG
Rについては、MLHGR評価のための各ノードでの運転余裕
の最小値EMLHGRを用いる。すなわち、 EMLHGR＝MIN［RBSm（Ｘ）−LPRMm（Ｘ）］ ここで、 EMLHGR :ATLMのMLHGRによるうトリップ余裕 RBSm（Ｘ） :LPRMレベルＸにおける運動制限MLHGRの
設定値 LPRMm（Ｘ） :LPRMレベルＸにおける16バンドル燃料
領域の４つのコーナーの４のLPRMの平均値（測定値） 最小値はMLHGRの監視点全てについてとる。
うにして行われる。すなわち、まず、現在のプラントデ
ータを入力し（31）、前述のATLMのモデルを用いてATLM
のMCPRおよびMLHGRによるLPRMの制限値を求め、これら
と現在のLPRMの読み値との差により運転余裕を求める
（32）。評価指標としては、MCPRについてはMCPRの各バ
ンドルでの運転余裕の最小値EMCPRを用いる。すなわ
ち、 EMCPR ＝MIN［RBSo−LPRMm］ ここで、 EMCPR :ATLMのMCPRによるトリップ余裕 RBSo ：運転制限ロッドブロックおよび流量ブロック
設定値 LPRMm :各16バンドルを囲む４つのLPRMのB,C,Dレベル
からの４つの値の平均の和（測定値） 最小値はMCPRの監視バンドル全てについてとる。MLHG
Rについては、MLHGR評価のための各ノードでの運転余裕
の最小値EMLHGRを用いる。すなわち、 EMLHGR＝MIN［RBSm（Ｘ）−LPRMm（Ｘ）］ ここで、 EMLHGR :ATLMのMLHGRによるうトリップ余裕 RBSm（Ｘ） :LPRMレベルＸにおける運動制限MLHGRの
設定値 LPRMm（Ｘ） :LPRMレベルＸにおける16バンドル燃料
領域の４つのコーナーの４のLPRMの平均値（測定値） 最小値はMLHGRの監視点全てについてとる。
MRBMの余裕の評価（33）は、部分出力をゲインＫ倍し
たもののロッドブロックレベルとの差で行う。すなわ
ち、評価指標としては、 EMRBM＝MIN［RBMLVL−Ｋ＊部分平均出力］ ここで、 EMRBM :MRBMのトリップまでの余裕 RBMLVL;MRBMのトリップ設定値 K :MRBMのゲイン ここで、MINは全監視バンドルについて行う。
たもののロッドブロックレベルとの差で行う。すなわ
ち、評価指標としては、 EMRBM＝MIN［RBMLVL−Ｋ＊部分平均出力］ ここで、 EMRBM :MRBMのトリップまでの余裕 RBMLVL;MRBMのトリップ設定値 K :MRBMのゲイン ここで、MINは全監視バンドルについて行う。
最小値は選択制御棒の評価（34）は、前述の第５図に
示したようなP/Fマップ上に運転点を示し、P/Fマップ上
での運転制限との余裕で表す。すなわち、熱出力の余裕
と炉心流量の余裕が求められる。
示したようなP/Fマップ上に運転点を示し、P/Fマップ上
での運転制限との余裕で表す。すなわち、熱出力の余裕
と炉心流量の余裕が求められる。
一方、運転余裕の予測評価は例えば第４図に示すよう
にして行われる。
にして行われる。
すなわち、予測モードとして制御棒と炉心流量の２つ
を設定しておき、（41）、これらのうちから選択された
予測モードに応じ（42）、制御棒予測モードを選択した
場合は、制御棒引抜シーケンスに基づき予測すべき制御
棒パターンおよび熱出力を設定し（43）、炉心流量予測
モードを選択した場合は、予測すべき炉心流量およ熱出
力を設定する（44）。
を設定しておき、（41）、これらのうちから選択された
予測モードに応じ（42）、制御棒予測モードを選択した
場合は、制御棒引抜シーケンスに基づき予測すべき制御
棒パターンおよび熱出力を設定し（43）、炉心流量予測
モードを選択した場合は、予測すべき炉心流量およ熱出
力を設定する（44）。
そして、従来技術である物理モデル等を用いてLPRM読
み値を測定し（45）、監視のケースと同様にこの予測値
とATLMに関する制限の偏差を評価指標として、余裕評価
を行う（46）。
み値を測定し（45）、監視のケースと同様にこの予測値
とATLMに関する制限の偏差を評価指標として、余裕評価
を行う（46）。
同様にMRBMについての評価も監視のケースと同様にMR
BMのモデルを用いて、予測LPRMより求めた値と設定値の
差を求めて評価指標とし、余裕評価を行う（47）。
BMのモデルを用いて、予測LPRMより求めた値と設定値の
差を求めて評価指標とし、余裕評価を行う（47）。
そして、同様にして、予測すべき点がP/Fマップ上で
許可される運転領域にあるかどうかを示す運転領域余裕
を、炉心流量の操作余裕、熱出力の操作余裕として求め
る（48）。
許可される運転領域にあるかどうかを示す運転領域余裕
を、炉心流量の操作余裕、熱出力の操作余裕として求め
る（48）。
制御棒炉心流量操作判定部３では、これらの運転余裕
と、運転モードと、目標発電機出力と発電機出力との偏
差を入力して。制御棒の操作および炉心流量の操作を指
令する。
と、運転モードと、目標発電機出力と発電機出力との偏
差を入力して。制御棒の操作および炉心流量の操作を指
令する。
すなわち、現在、制御棒操作モードであり制御棒操作
が可能な時には、現状および予測された点での運転余裕
が制限を満足している時には、目標発電機出力を達成す
るような制御棒操作を許可し制御棒９を操作する。
が可能な時には、現状および予測された点での運転余裕
が制限を満足している時には、目標発電機出力を達成す
るような制御棒操作を許可し制御棒９を操作する。
現在、炉心流量操作モードであり炉心流量操作が可能
な時には、現状および予測された点での運転余裕が制限
を満足してる時には、目標発電機出力を達成するような
炉心流量操作を許可し炉心流量を操作する。
な時には、現状および予測された点での運転余裕が制限
を満足してる時には、目標発電機出力を達成するような
炉心流量操作を許可し炉心流量を操作する。
現在、炉心流量および制御棒操作モードであり制御棒
操作が可能な時には、現状および予測された点での運転
余裕が制限を満足してりる時には、目標発電機出力を達
成するように制御棒操作を許可して制御棒を操作する。
制御棒操作ができず、炉心流量操作が可能な時には代替
案として炉心流量操作を許可し炉心流量を操作する。
操作が可能な時には、現状および予測された点での運転
余裕が制限を満足してりる時には、目標発電機出力を達
成するように制御棒操作を許可して制御棒を操作する。
制御棒操作ができず、炉心流量操作が可能な時には代替
案として炉心流量操作を許可し炉心流量を操作する。
このように、この実施例の原子炉の出力制御装置で
は、ATLMおよびMRBMおよびP/Fマップ上で許される運転
制限を満足しながら原子炉起動運転等の出力制御を実施
することができる。
は、ATLMおよびMRBMおよびP/Fマップ上で許される運転
制限を満足しながら原子炉起動運転等の出力制御を実施
することができる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の原子炉出力制御装置に
よれば、MRBMおよびATLMに対応することがき、これらの
制限を含めた運転制限を満足しながら安全に出力の制御
を行うことができる。特に、ATLMによる運転制限は炉心
全体について監視するため、制御棒を複数本操作したと
きにその精度が高い。
よれば、MRBMおよびATLMに対応することがき、これらの
制限を含めた運転制限を満足しながら安全に出力の制御
を行うことができる。特に、ATLMによる運転制限は炉心
全体について監視するため、制御棒を複数本操作したと
きにその精度が高い。
第１図は本発明の一実施例の原子炉出力制御装置の構成
を示す図、第２図は第１図に示す運転余裕監視予測部の
動作を説明するための図、第３図は第２図に示す現状運
転余裕評価のアルゴリズムを示す図、第４図は第２図に
示す運転余裕の予測評価アルゴリズムを示す図、第５図
はP/Fマップの例を示す図である。 １……運転計画設定部 ２……運転余裕監視予測部 ３……制御棒炉心流量操作判定部 ４……制御棒パターン制御器 ５……炉心流量演算部 ６……制限器 ７……炉心流量制御器 10……制御棒駆動装置 11……原子炉 12……炉心 13……再循環ポンプ 14……モータ
を示す図、第２図は第１図に示す運転余裕監視予測部の
動作を説明するための図、第３図は第２図に示す現状運
転余裕評価のアルゴリズムを示す図、第４図は第２図に
示す運転余裕の予測評価アルゴリズムを示す図、第５図
はP/Fマップの例を示す図である。 １……運転計画設定部 ２……運転余裕監視予測部 ３……制御棒炉心流量操作判定部 ４……制御棒パターン制御器 ５……炉心流量演算部 ６……制限器 ７……炉心流量制御器 10……制御棒駆動装置 11……原子炉 12……炉心 13……再循環ポンプ 14……モータ
Claims (1)
- 【請求項１】プラントデータおよび運転計画データを入
力し、現在の炉心状態および予定の運転操作を行った場
合の炉心状態を算出する手段と、 現状の最小限界出力比および最大線出力密度とこれらが
計算されたときからの制御棒引抜長さおよび炉心流量変
化に基づいて、最小限界出力比の運転制限となるバンド
ル単位の出力制限値および最大線出力密度の運転制限と
なる各バンドルのノード単位の出力制限値をそれぞれ算
出し、最小限界出力比については各バンドルを監視点と
して、最大線出力密度については各ノードを監視点とし
て、全ての監視点について現在の炉心状態および予定の
運転操作を行った場合の炉心状態をそれぞれの前記出力
制限値と比較することによって運転余裕を評価するATLM
余裕評価手段と、 制御棒引抜とともに変化する部分平均出力を炉心平均出
力により較正した値と引抜開始前の炉心流量に応じて設
定されるしきい値とを比較することによって、現在の炉
心状態および予定の運転操作を行った場合の炉心状態の
それぞれの運転余裕を評価するMRBM余裕評価手段と、 熱出力・炉心流量マップ上に運転可能領域として定義さ
れた運転制限に基づいて現在の炉心状態および予定の運
転操作を行った場合の炉心状態のそれぞれの運転余裕を
評価する運転可能領域余裕評価手段と、 前記ATLM余裕評価手段、MRBM余裕評価手段および運転可
能領域余裕評価手段の各評価結果に基づいて、それぞれ
の運転制限を越えないよう制御棒操作および炉心流量操
作を実行する手段 とを備えたことを特徴とする原子炉の出力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1265971A JP2723310B2 (ja) | 1989-10-12 | 1989-10-12 | 原子炉の出力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1265971A JP2723310B2 (ja) | 1989-10-12 | 1989-10-12 | 原子炉の出力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03128485A JPH03128485A (ja) | 1991-05-31 |
| JP2723310B2 true JP2723310B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=17424585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1265971A Expired - Fee Related JP2723310B2 (ja) | 1989-10-12 | 1989-10-12 | 原子炉の出力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2723310B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2337417C1 (ru) * | 2004-06-01 | 2008-10-27 | Арева Нп | Способ эксплуатации ядерного реактора и использование специального сплава оболочки стержня для снижения повреждения от взаимодействия между таблетками и оболочкой |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57120893A (en) * | 1981-01-21 | 1982-07-28 | Tokyo Shibaura Electric Co | Control rod blocking monitor |
| JPS6385493A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-04-15 | 株式会社東芝 | 制御棒引き抜き阻止装置 |
| JPS63196896A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-15 | 株式会社東芝 | 原子炉出力制御装置 |
| JP2594976B2 (ja) * | 1987-10-09 | 1997-03-26 | 株式会社日立製作所 | 機能階層構成出力制御システム |
-
1989
- 1989-10-12 JP JP1265971A patent/JP2723310B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03128485A (ja) | 1991-05-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |