JP4810402B2 - 原子炉出力制御装置、原子炉システム、および、原子炉出力制御方法 - Google Patents
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Description
図4は、本発明に係る第1の実施の形態における原子炉出力制御装置の信号の流れを原子炉圧力容器の模式的な縦断面図とともに示すブロック図である。図5は、本実施の形態の原子炉の炉心を模式的に表した横断面図である。
ρmax=max(ρ1,ρ2,ρ3,…,ρm) …(9)
である。
(2)ΔNC≧ΔN>ΔNSのときは、制御棒ステップ引抜要求
(3)ΔNS≧ΔNのときは、制御棒連続引抜強制停止要求
ここで、ΔNCは連続引き抜きの判定値であり、ΔNSはステップ引抜の判定値である。
この式で積分器33の初期値を更新することにより、積分器33の積分値は制限される。ここで、制御棒引抜量偏差ΔNに対してバイアスNbiasを加えて、ΔN=Nt−Nall+Nbiasとしてもよい。
図11は、本発明に係る第2の実施の形態の原子炉出力制御装置における制御棒位置に対する制御棒価値、反応度、ペリオド、積分ゲインおよび比例ゲインのグラフである。図11の横軸は、制御棒位置を示している。制御棒位置は、制御棒全ステップ数Nallで表している。
図12は、本発明に係る第3の実施の形態における制御棒引抜量計算部のブロック図である。図13は、本実施の形態における反応度制御器のブロック図である。
Claims (13)
- 炉心内の複数の位置に配設された中性子検出器および制御棒を駆動する制御棒駆動機構を備えた原子炉を制御する原子炉出力制御装置において、
前記中性子検出器のそれぞれが検出した中性子束に基づいて局所反応度を推定し、その局所反応度の最大値が所定の値を超えた場合に、前記原子炉は臨界近接モードであると判定し、それ以外の場合には未臨界モードであると判定する反応度推定判定部と、
前記中性子検出器が検出した中性子束に基づいて反応度を推定し、その反応度と目標反応度との差から単位時間あたりに引き抜くべき制御棒の引抜量である制御棒引抜量偏差を算出する制御棒引抜量計算部と、
前記中性子検出器が検出した中性子束に基づいて炉周期を求めるペリオド計算部と、
前記臨界近接モードの場合には制御棒の1単位の引抜操作の後の所定時間経過後の炉周期が所定値以上であれば制御棒を1単位引き抜く指令を生成し所定値以下であれば前記指令を生成せず、前記未臨界モードの場合には前記制御棒を前記制御棒引抜量偏差に基づいて求められた引抜量だけ引き抜く指令を生成し、生成した制御棒操作の指令を前記制御棒駆動機構に伝達する引抜判定器と、
を有することを特徴とする原子炉出力制御装置。
- 前記引抜判定器は、前記制御棒駆動機構による制御棒の操作の後に所定の指定時間が経過した後の前記炉周期が所定の値未満の場合には原子炉は臨界状態であると判定して制御棒操作をホールドする指令を生成するものであることを特徴とする請求項1に記載の原子炉出力制御装置。
- 前記制御棒引抜量計算部は、前記炉心内の複数の位置において測定された中性子束を規格化し、その規格化した中性子束の値を重みとする重み付け平均の中性子束に基づいて前記反応度を推定するものであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の原子炉出力制御装置。
- 前記制御棒引抜量計算部は、前記反応度を前記目標反応度から減じたものを積分演算した値から前記反応度を減じて比例演算して制御棒ステップ数目標値を求め、その制御棒ステップ数目標値から制御棒全ステップ数を減じて前記制御棒引抜量偏差をもとめるものであることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の原子炉出力制御装置。
- 前記制御棒ステップ数目標値は、前記局所反応度を目標反応度から減じたものを積分演算した値から前記局所反応度を減じて比例演算して求めた値の最小値であることを特徴とする請求項4に記載の原子炉出力制御装置。
- 前記積分演算における積分ゲインは、前記制御棒全ステップ数の関数であることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の原子炉出力制御装置。
- 前記比例演算における比例ゲインは、前記制御棒全ステップ数の関数であることを特徴とする請求項4ないし請求項6のいずれか1項に記載の原子炉出力制御装置。
- 前記制御棒引抜量計算部は、前記制御棒引抜量偏差が所定の上限値を超える場合には、前記積分演算における積分量を前記制御棒引抜量偏差に基づいて変化させるものであることを特徴とする請求項4ないし請求項7のいずれか1項に記載の原子炉出力制御装置。
- 前記制御棒引抜量計算部は、前記制御棒引抜量偏差が所定の上限値を超える場合には、前記積分演算を一時的に中断させるものであることを特徴とする請求項4ないし請求項7のいずれか1項に記載の原子炉出力制御装置。
- 前記引抜判定器は、前記制御棒操作量が第1の判定値より大きい場合には連続引抜要求を生成し、前記制御棒操作量が前記第1の判定値より小さい第2の判定値より大きく前記第1の判定値より小さい場合には、ステップ引抜要求を生成することを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の原子炉出力制御装置。
- 前記臨界近接モードの状態であることを表示する表示手段を有することを特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載の原子炉出力制御装置。
- 炉心と、
前記炉心内の複数の位置に配設されて中性子束を計測する中性子検出器と、
前記炉心内に挿入可能な制御棒と、
前記制御棒を駆動する制御棒駆動機構と、
前記中性子検出器のそれぞれが検出した中性子束に基づいて局所反応度を推定し、その局所反応度の最大値が所定の値を超えた場合に、前記原子炉は臨界近接モードであると判定し、それ以外の場合には未臨界モードであると判定する反応度推定判定部と、
前記中性子検出器が検出した中性子束に基づいて反応度を推定し、その反応度と目標反応度との差から単位時間あたりに引き抜くべき制御棒の引抜量である制御棒引抜量偏差を算出する制御棒引抜量計算部と、
前記中性子検出器が検出した中性子束に基づいて炉周期を求めるペリオド計算部と、
前記臨界近接モードの場合には制御棒の1単位の引抜操作の後の所定時間経過後の炉周期が所定値以上であれば制御棒を1単位引き抜く指令を生成し所定値以下であれば前記指令を生成せず、前記未臨界モードの場合には前記制御棒を前記制御棒引抜量偏差に基づいて求められた引抜量だけ引き抜く指令を生成し、生成した制御棒操作の指令を前記制御棒駆動機構に伝達する引抜判定器と、
を有することを特徴とする原子炉システム。
- 炉心内の複数の位置に配設された中性子検出器および制御棒を駆動する制御棒駆動機構を備えた原子炉を制御する原子炉出力制御方法において、
前記中性子検出器のそれぞれが検出した中性子束に基づいて局所反応度を推定し、その局所反応度の最大値が所定の値を超えた場合に、前記原子炉は臨界近接モードであり、それ以外の場合には未臨界モードであると判定する反応度推定判定工程と、
前記中性子検出器が検出した中性子束に基づいて反応度を推定し、その反応度と目標反応度との差から単位時間あたりに引き抜くべき制御棒の引抜量である制御棒引抜量偏差を算出する制御棒引抜量計算工程と、
前記中性子検出器が検出した中性子束に基づいて炉周期を求めるペリオド計算工程と、
前記臨界近接モードの場合には制御棒の1単位の引抜操作の後の所定時間経過後の炉周期が所定値以上であれば制御棒を1単位引き抜く指令を生成し所定値以下であれば前記指令を生成せず、前記未臨界モードの場合には前記制御棒を前記制御棒引抜量偏差に基づいて求められた引抜量だけ引き抜く指令を生成し、生成した制御棒操作の指令を前記制御棒駆動機構に伝達する引抜判定工程と、
を有することを特徴とする原子炉出力制御方法。
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