JPH0572388A - 原子炉の運転操作監視制御装置 - Google Patents
原子炉の運転操作監視制御装置Info
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- JPH0572388A JPH0572388A JP3234798A JP23479891A JPH0572388A JP H0572388 A JPH0572388 A JP H0572388A JP 3234798 A JP3234798 A JP 3234798A JP 23479891 A JP23479891 A JP 23479891A JP H0572388 A JPH0572388 A JP H0572388A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 臨海から高出力運転を含め原子炉出力の自動
制御を安定して行うことができるようにした原子炉の運
転操作監視制御装置を提供する。 【構成】 原子炉出口温度ＴP 、原子炉出口温度目的値
ＴS 及び原子炉出口温度変化率目標値ＤTSから制御棒駆
動速度指令信号ＶR を設定する規定ファジー制御部１９
ａと、原子炉入口温度ＴI 、中性子束レベルＮ及び冷却
材配管温度ＴHPから上記制御棒駆動速度指令信号ＶR を
補正する制約ファジー制御部１９ｂと、原子炉出口温度
ＴP と原子炉出口温度目標値ＴS とから制御棒駆動速度
指令ＶF を設定するフィードバック制御部１９ｃと、上
記制約ファジー制御部で補正された制御棒駆動速度指令
信号ＶL とフィードバック制御部で設定された制御棒駆
動速度指令信号ＶF の一方を実際の制御棒駆動速度指令
信号Ｖとして制御棒駆動機構１４に与える指令信号選択
部１９ｄとを具備したことを特徴とする。
制御を安定して行うことができるようにした原子炉の運
転操作監視制御装置を提供する。 【構成】 原子炉出口温度ＴP 、原子炉出口温度目的値
ＴS 及び原子炉出口温度変化率目標値ＤTSから制御棒駆
動速度指令信号ＶR を設定する規定ファジー制御部１９
ａと、原子炉入口温度ＴI 、中性子束レベルＮ及び冷却
材配管温度ＴHPから上記制御棒駆動速度指令信号ＶR を
補正する制約ファジー制御部１９ｂと、原子炉出口温度
ＴP と原子炉出口温度目標値ＴS とから制御棒駆動速度
指令ＶF を設定するフィードバック制御部１９ｃと、上
記制約ファジー制御部で補正された制御棒駆動速度指令
信号ＶL とフィードバック制御部で設定された制御棒駆
動速度指令信号ＶF の一方を実際の制御棒駆動速度指令
信号Ｖとして制御棒駆動機構１４に与える指令信号選択
部１９ｄとを具備したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子炉の運転操作監視
制御装置に係わり、特に炉心内に挿抜して原子炉の出力
を制御する制御棒の位置を操作して、原子炉出口温度を
所定の値に制御する原子炉出口温度制御装置に使用され
る原子炉の運転操作監視制御装置に関する。
制御装置に係わり、特に炉心内に挿抜して原子炉の出力
を制御する制御棒の位置を操作して、原子炉出口温度を
所定の値に制御する原子炉出口温度制御装置に使用され
る原子炉の運転操作監視制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の上記原子炉出口温度制御装置の一
般的な構成について、図１５を参照して説明する。
般的な構成について、図１５を参照して説明する。
【０００３】原子炉１には炉心１ａが収容され、この炉
心１ａは、核分裂連鎖反応により発熱して原子炉１内を
流れる１次冷却材を加熱する。この炉心１ａで加熱され
た１次冷却材は、１次冷却材高温側配管２を経て中間熱
交換器３へ送り込まれ、この中間熱交換器３での熱交換
により２次冷却材へ熱を伝達する。そして、この熱交換
により温度降下した１次冷却材は、１次冷却材低温側配
管４を通って再び原子炉１へ還流される。このような１
次冷却材の循環は、循環ポンプ５により行われる。
心１ａは、核分裂連鎖反応により発熱して原子炉１内を
流れる１次冷却材を加熱する。この炉心１ａで加熱され
た１次冷却材は、１次冷却材高温側配管２を経て中間熱
交換器３へ送り込まれ、この中間熱交換器３での熱交換
により２次冷却材へ熱を伝達する。そして、この熱交換
により温度降下した１次冷却材は、１次冷却材低温側配
管４を通って再び原子炉１へ還流される。このような１
次冷却材の循環は、循環ポンプ５により行われる。
【０００４】一方、中間熱交換器３での熱交換により温
度上昇した２次冷却材は、２次冷却材高温側配管６を通
って負荷熱交換器である蒸気発生器７へ輸送される。そ
して、この蒸気発生器７での熱交換により温度降下した
２次冷却材は、２次冷却材低温側配管８を通って中間熱
交換器３へ環流される。このような２次冷却材の循環
は、循環ポンプ９により行われる。
度上昇した２次冷却材は、２次冷却材高温側配管６を通
って負荷熱交換器である蒸気発生器７へ輸送される。そ
して、この蒸気発生器７での熱交換により温度降下した
２次冷却材は、２次冷却材低温側配管８を通って中間熱
交換器３へ環流される。このような２次冷却材の循環
は、循環ポンプ９により行われる。
【０００５】なお、ここでは負荷熱交換器の一例として
蒸気発生器７を用いた場合を説明しているが、空気冷却
器その他でも同様の冷却系構成となる。
蒸気発生器７を用いた場合を説明しているが、空気冷却
器その他でも同様の冷却系構成となる。
【０００６】ここに、この種の原子炉出口温度制御装置
には、出力設定器１０からの出力設定値（原子炉出口温
度目標値）と、温度検出器１１からの原子炉出口温度及
び中性子束検出器１２からの中性子束レベルを用いて、
原子炉出力の制御を行う運転操作監視制御装置１３が備
えられている。
には、出力設定器１０からの出力設定値（原子炉出口温
度目標値）と、温度検出器１１からの原子炉出口温度及
び中性子束検出器１２からの中性子束レベルを用いて、
原子炉出力の制御を行う運転操作監視制御装置１３が備
えられている。
【０００７】この運転操作監視制御装置１３は、温度検
出器１１からの原子炉出口温度をフィードバック信号と
するとともに中性子束検出器１２からの中性子束レベル
を補助信号として演算処理し、その結果得られる制御棒
駆動速度指令信号を制御棒駆動機構１４へ出力するよう
構成されている。そして、この制御棒駆動機構１４から
の制御棒駆動速度指令信号を入力した制御棒駆動機構１
４で制御棒１５を炉心１ａに挿抜してこの位置を操作す
ることにより原子炉出力を調整するようなされている。
出器１１からの原子炉出口温度をフィードバック信号と
するとともに中性子束検出器１２からの中性子束レベル
を補助信号として演算処理し、その結果得られる制御棒
駆動速度指令信号を制御棒駆動機構１４へ出力するよう
構成されている。そして、この制御棒駆動機構１４から
の制御棒駆動速度指令信号を入力した制御棒駆動機構１
４で制御棒１５を炉心１ａに挿抜してこの位置を操作す
ることにより原子炉出力を調整するようなされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例における原子炉の運転操作監視制御装置１３では、
高出力運転の場合には、原子炉出口温度を精度良く所定
の値に制御することができるものの、未臨界から低出力
運転の間、特に制御棒操作に対する原子炉出口温度の応
答が遅い系統昇温時における原子炉出口温度を運転状態
に応じた所定の値に自動制御することが困難であるのが
現状があった。このため、臨界から低出力運転の間は手
動で制御棒操作を行わざるを得ず、手動による制御棒操
作では運転員の経験や技量により運転内容が左右される
ため、臨界から低出力運転の間は運転員の技量により出
力制御特性が左右されてしまうといった問題があった。
来例における原子炉の運転操作監視制御装置１３では、
高出力運転の場合には、原子炉出口温度を精度良く所定
の値に制御することができるものの、未臨界から低出力
運転の間、特に制御棒操作に対する原子炉出口温度の応
答が遅い系統昇温時における原子炉出口温度を運転状態
に応じた所定の値に自動制御することが困難であるのが
現状があった。このため、臨界から低出力運転の間は手
動で制御棒操作を行わざるを得ず、手動による制御棒操
作では運転員の経験や技量により運転内容が左右される
ため、臨界から低出力運転の間は運転員の技量により出
力制御特性が左右されてしまうといった問題があった。
【０００９】本発明は上記の事情を考慮してなされたも
ので、臨界から高出力運転を含め原子炉出力の自動制御
を安定して行うことができるようにした原子炉の運転操
作監視制御装置を提供することを目的とする。
ので、臨界から高出力運転を含め原子炉出力の自動制御
を安定して行うことができるようにした原子炉の運転操
作監視制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る原子炉の運転操作監視制御装置は、制
御棒を炉心内へ挿抜駆動する制御棒駆動機構に制御棒駆
動速度指令信号を与えて原子炉の出力を制御する原子炉
の運転操作監視制御装置において、原子炉出口温度、原
子炉出口温度目標値及び原子炉出口温度変化率目標値と
からファジー理論により制御棒駆動速度指令信号を設定
する規定ファジー制御部と、原子炉入口温度、中性子束
レベル及び冷却材配管温度等の原子炉回りの各種プロセ
ス量からファジー理論により上記規定ファジー制御部で
設定された制御棒駆動速度指令信号を補正する制約ファ
ジー制御部と、原子炉出口温度と原子炉出口温度目標値
とから制御棒駆動速度指令を設定するフィードバック制
御部と、上記制約ファジー制御部で補正された制御棒駆
動速度指令信号と上記フィードバック制御部で設定され
た制御棒駆動速度指令信号の一方を実際の制御棒駆動速
度指令信号として制御棒駆動機構に与える指令信号選択
部とを具備したものである。
め、本発明に係る原子炉の運転操作監視制御装置は、制
御棒を炉心内へ挿抜駆動する制御棒駆動機構に制御棒駆
動速度指令信号を与えて原子炉の出力を制御する原子炉
の運転操作監視制御装置において、原子炉出口温度、原
子炉出口温度目標値及び原子炉出口温度変化率目標値と
からファジー理論により制御棒駆動速度指令信号を設定
する規定ファジー制御部と、原子炉入口温度、中性子束
レベル及び冷却材配管温度等の原子炉回りの各種プロセ
ス量からファジー理論により上記規定ファジー制御部で
設定された制御棒駆動速度指令信号を補正する制約ファ
ジー制御部と、原子炉出口温度と原子炉出口温度目標値
とから制御棒駆動速度指令を設定するフィードバック制
御部と、上記制約ファジー制御部で補正された制御棒駆
動速度指令信号と上記フィードバック制御部で設定され
た制御棒駆動速度指令信号の一方を実際の制御棒駆動速
度指令信号として制御棒駆動機構に与える指令信号選択
部とを具備したものである。
【００１１】
【作用】上記のように構成した本発明によれば、臨界か
ら低出力運転の間は、規定ファジー制御部で設定され、
制約ファジー制御部で補正された制御棒駆動速度指令信
号を指令信号選択部で選択し、これを実際の制御棒駆動
速度指令信号として制御棒駆動機構に出力し、また、高
出力運転時は、フィードバック制御部で設定された制御
棒駆動速度指令信号を指令信号選択部で選択し、これを
実際の制御棒駆動速度指令信号として制御棒駆動機構に
出力することができ、これによって、原子炉の臨界から
高出力運転まで原子炉出口温度を運転状態に応じて所定
の値に安定して制御することができる。
ら低出力運転の間は、規定ファジー制御部で設定され、
制約ファジー制御部で補正された制御棒駆動速度指令信
号を指令信号選択部で選択し、これを実際の制御棒駆動
速度指令信号として制御棒駆動機構に出力し、また、高
出力運転時は、フィードバック制御部で設定された制御
棒駆動速度指令信号を指令信号選択部で選択し、これを
実際の制御棒駆動速度指令信号として制御棒駆動機構に
出力することができ、これによって、原子炉の臨界から
高出力運転まで原子炉出口温度を運転状態に応じて所定
の値に安定して制御することができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明に係わる原子炉の運転操作監視
制御装置の一実施例について、図１乃至図１４を参照し
て説明する。なお、上記図１５に示す従来例と同一部分
については同一符号を付して重複説明を省略する。
制御装置の一実施例について、図１乃至図１４を参照し
て説明する。なお、上記図１５に示す従来例と同一部分
については同一符号を付して重複説明を省略する。
【００１３】図２において、原子炉１には炉心１ａが収
容され、この炉心１ａの上方には、制御棒１５を炉心１
ａ内に挿抜させる制御棒駆動機構１４が配置されてい
る。原子炉１に接続された１次冷却材高温側配管２に
は、原子炉出口温度を測定する温度検出器１１と１次冷
却材高温側配管２の冷却材配管温度を測定する温度検出
器１７が夫々接続されている。一方、１次冷却材低温側
配管４には、原子炉入口温度を測定する温度検出器１８
が接続されている。なお、符番１２は中性子束レベルを
測定する中性子検出器を示しており、この中性子検出器
１２は原子炉１の周辺に配置されている。
容され、この炉心１ａの上方には、制御棒１５を炉心１
ａ内に挿抜させる制御棒駆動機構１４が配置されてい
る。原子炉１に接続された１次冷却材高温側配管２に
は、原子炉出口温度を測定する温度検出器１１と１次冷
却材高温側配管２の冷却材配管温度を測定する温度検出
器１７が夫々接続されている。一方、１次冷却材低温側
配管４には、原子炉入口温度を測定する温度検出器１８
が接続されている。なお、符番１２は中性子束レベルを
測定する中性子検出器を示しており、この中性子検出器
１２は原子炉１の周辺に配置されている。
【００１４】前記制御棒１５の位置を操作して原子炉１
の出口温度を所定の値に制御することにより原子炉１の
出力を制御する原子炉の運転操作監視制御装置１９は、
温度検出器１１からの原子炉出口温度、温度検出器１７
からの冷却材配管温度、温度検出器１８からの原子炉入
口温度、中性子検出器１２からの中性子束レベル、及び
出力設定器１０からの原子炉出口温度目標値と原子炉出
口温度変化率目標値を夫々入力し、演算処置を行った
後、制御棒駆動速度指令信号を制御棒駆動機構１４へ出
力し、これによって原子炉出力を制御するようになって
いる。
の出口温度を所定の値に制御することにより原子炉１の
出力を制御する原子炉の運転操作監視制御装置１９は、
温度検出器１１からの原子炉出口温度、温度検出器１７
からの冷却材配管温度、温度検出器１８からの原子炉入
口温度、中性子検出器１２からの中性子束レベル、及び
出力設定器１０からの原子炉出口温度目標値と原子炉出
口温度変化率目標値を夫々入力し、演算処置を行った
後、制御棒駆動速度指令信号を制御棒駆動機構１４へ出
力し、これによって原子炉出力を制御するようになって
いる。
【００１５】図１は図２に示した原子炉の運転操作監視
制御装置１９のブロック図を示すもので、この運転操作
監視制御装置１９は、規定ファジー制御部１９ａと制約
ファジー制御部１９ｂとフィードバック制御部１９ｃと
指令信号選択部１９ｄにより構成されている。
制御装置１９のブロック図を示すもので、この運転操作
監視制御装置１９は、規定ファジー制御部１９ａと制約
ファジー制御部１９ｂとフィードバック制御部１９ｃと
指令信号選択部１９ｄにより構成されている。
【００１６】ここに、規定ファジー制御部１９ａは、原
子炉出口温度ＴP 、原子炉出口温度目標値ＴS 及び原子
炉出口温度変化率目標値ＤＴS を夫々入力して、ファジ
ー理論により制御棒駆動速度指令信号ＶR を設定するも
のである。
子炉出口温度ＴP 、原子炉出口温度目標値ＴS 及び原子
炉出口温度変化率目標値ＤＴS を夫々入力して、ファジ
ー理論により制御棒駆動速度指令信号ＶR を設定するも
のである。
【００１７】制約ファジー制御部１９ｂは、原子炉入口
温度ＴI 、中性子束レベルＮ及び冷却材配管温度ＴHPの
各プロセス量を夫々入力して、ファジー理論により前記
規定ファジー制御部１９ａで設定された制御棒駆動速度
指令信号ＶR を補正し、補正後の制御棒駆動速度指令信
号ＶL を出力するものである。
温度ＴI 、中性子束レベルＮ及び冷却材配管温度ＴHPの
各プロセス量を夫々入力して、ファジー理論により前記
規定ファジー制御部１９ａで設定された制御棒駆動速度
指令信号ＶR を補正し、補正後の制御棒駆動速度指令信
号ＶL を出力するものである。
【００１８】フィードバック制御部１９ｃは、原子炉出
口温度ＴP 、原子炉出口温度目標値ＴS 及び中性子レベ
ルＮを夫々入力して、原子炉出口温度ＴP と原子炉出口
温度目標値ＴS との偏差と中性子束レベルＮに対して演
算を施すことにより、制御棒駆動速度指令信号ＶF を出
力するものである。
口温度ＴP 、原子炉出口温度目標値ＴS 及び中性子レベ
ルＮを夫々入力して、原子炉出口温度ＴP と原子炉出口
温度目標値ＴS との偏差と中性子束レベルＮに対して演
算を施すことにより、制御棒駆動速度指令信号ＶF を出
力するものである。
【００１９】指令信号選択部１９ｄは、中性子束レベル
Ｎを入力して、この中性子束レベルＮが予め設定された
値より小さい場合には、規定ファジー制御部１９ａで設
定され制約ファジー制御部１９ｄにて補正された制御棒
駆動速度指令信号ＶL を実際の制御棒駆動速度指令信号
Ｖとして制御棒駆動機構１４へ出力し、中性子束レベル
Ｎが予め設定された値より大きい場合には、フィードバ
ック制御部１９ｃで設定された制御棒駆動速度指令信号
ＶF を実際の制御棒駆動速度指令信号Ｖとして制御棒駆
動機構１４へ出力するものである。
Ｎを入力して、この中性子束レベルＮが予め設定された
値より小さい場合には、規定ファジー制御部１９ａで設
定され制約ファジー制御部１９ｄにて補正された制御棒
駆動速度指令信号ＶL を実際の制御棒駆動速度指令信号
Ｖとして制御棒駆動機構１４へ出力し、中性子束レベル
Ｎが予め設定された値より大きい場合には、フィードバ
ック制御部１９ｃで設定された制御棒駆動速度指令信号
ＶF を実際の制御棒駆動速度指令信号Ｖとして制御棒駆
動機構１４へ出力するものである。
【００２０】次に、規定ファジー制御部１９ａにおける
処理を図３を参照して説明する。
処理を図３を参照して説明する。
【００２１】まず、原子炉出口温度ＴP 、原子炉出口温
度目標値ＴS 及び原子炉出口温度変化率目標値ＤＴS を
夫々読み込み、これらの値に基づいて、原子炉出口温度
変化率ＤＴP を算出する。次に、原子炉出口温度目標値
ＴS と原子炉出口温度ＴP との偏差ＴS −ＴP （温度偏
差）を算出し、その偏差を図４に示すメンバシップ関数
に代入し、正で大きい（ＰＢ）グレード、正で小さい
（ＰＳ）グレード、零（ＺＯ）のグレード、負で小さい
（ＮＳ）グレード、及び負で大きい（ＮＢ）グレードを
求める。更に、原子炉出口温度変化率目標値ＤＴP と原
子炉出口温度変化率ＤＴS との偏差ＤＴP −ＤＴS （温
度変化率偏差）を算出し、その偏差を図に５示すメンバ
シップ関数に代入し、正で大きい（ＰＢ）グレード、正
で小さい（ＰＳ）グレード、零（ＺＯ）のグレード、負
で小さい（ＮＳ）グレード、及び負で大きい（ＮＢ）グ
レードを求める。
度目標値ＴS 及び原子炉出口温度変化率目標値ＤＴS を
夫々読み込み、これらの値に基づいて、原子炉出口温度
変化率ＤＴP を算出する。次に、原子炉出口温度目標値
ＴS と原子炉出口温度ＴP との偏差ＴS −ＴP （温度偏
差）を算出し、その偏差を図４に示すメンバシップ関数
に代入し、正で大きい（ＰＢ）グレード、正で小さい
（ＰＳ）グレード、零（ＺＯ）のグレード、負で小さい
（ＮＳ）グレード、及び負で大きい（ＮＢ）グレードを
求める。更に、原子炉出口温度変化率目標値ＤＴP と原
子炉出口温度変化率ＤＴS との偏差ＤＴP −ＤＴS （温
度変化率偏差）を算出し、その偏差を図に５示すメンバ
シップ関数に代入し、正で大きい（ＰＢ）グレード、正
で小さい（ＰＳ）グレード、零（ＺＯ）のグレード、負
で小さい（ＮＳ）グレード、及び負で大きい（ＮＢ）グ
レードを求める。
【００２２】次に、下表に示すファジー制御規則を実行
し、制御棒速度ＶR ′とそれに対応したメンバシップ関
数を定める。
し、制御棒速度ＶR ′とそれに対応したメンバシップ関
数を定める。
【００２３】
【表１】 なお、制御棒速度ＶR ′の正で大きい（ＰＢ）ファジー
集合、正で小さい（ＰＳ）ファジー集合、零（ＺＯ）の
ファジー集合、負で小さい（ＮＳ）ファジー集合、及び
負で大きい（ＮＢ）ファジー集合は、図６に示すメンバ
シップ関数により定義されるとする。
集合、正で小さい（ＰＳ）ファジー集合、零（ＺＯ）の
ファジー集合、負で小さい（ＮＳ）ファジー集合、及び
負で大きい（ＮＢ）ファジー集合は、図６に示すメンバ
シップ関数により定義されるとする。
【００２４】次に、各ファジールールの実行により得ら
れた各制御棒速度ＶR′のメンバシップ関数を合成し、
その重心を制御棒速度ＶR とする。
れた各制御棒速度ＶR′のメンバシップ関数を合成し、
その重心を制御棒速度ＶR とする。
【００２５】例えば、温度偏差が０．７のグレードでＰ
Ｂで温度変化率偏差が０．４のグレードでＰＳの場合
は、制御棒速度ＶR ′を正で小さい値（ＰＳ）とし、そ
のメンバシップ関数は、温度偏差がＰＢのグレードと温
度変化率がＰＳのグレードの最小値０．４を最大とする
図７に示す関数形とする。また、温度偏差が０．３のグ
レードでＰＳで温度変化率偏差が０．６のグレードでＺ
Ｏの場合は、制御棒速度ＶR ′を零（ＺＯ）とし、その
メンバシップ関数は、温度偏差がＰＳのグレードと温度
変化率がＺＯのグレードの最小値０．３を最大とする図
８に示す関数形とする。そこで、図９に示すように、図
７のメンバシップ関数と図８のメンバシップ関数を合成
して、その重心ＶR を制御棒速度とするのである。
Ｂで温度変化率偏差が０．４のグレードでＰＳの場合
は、制御棒速度ＶR ′を正で小さい値（ＰＳ）とし、そ
のメンバシップ関数は、温度偏差がＰＢのグレードと温
度変化率がＰＳのグレードの最小値０．４を最大とする
図７に示す関数形とする。また、温度偏差が０．３のグ
レードでＰＳで温度変化率偏差が０．６のグレードでＺ
Ｏの場合は、制御棒速度ＶR ′を零（ＺＯ）とし、その
メンバシップ関数は、温度偏差がＰＳのグレードと温度
変化率がＺＯのグレードの最小値０．３を最大とする図
８に示す関数形とする。そこで、図９に示すように、図
７のメンバシップ関数と図８のメンバシップ関数を合成
して、その重心ＶR を制御棒速度とするのである。
【００２６】次に、制約ファジー制御部１９ｂにおける
処理を図１０を参照して説明する。
処理を図１０を参照して説明する。
【００２７】まず、規定ファジー制御部１９ａにより得
られた制御棒駆動速度指令信号ＶR、原子炉入口温度ＴI
、冷却材配管温度ＴHP及び中性子束レベルＮを夫々読
み込む。次に、原子炉入口温度ＴI 、冷却材配管温度Ｔ
HP及び中性子束レベルＮを図１１（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）に示すメンバシップ関数によりちょうど良い（Ｍ
ＥＤＩＵＭ）程度か否かを判定する。
られた制御棒駆動速度指令信号ＶR、原子炉入口温度ＴI
、冷却材配管温度ＴHP及び中性子束レベルＮを夫々読
み込む。次に、原子炉入口温度ＴI 、冷却材配管温度Ｔ
HP及び中性子束レベルＮを図１１（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）に示すメンバシップ関数によりちょうど良い（Ｍ
ＥＤＩＵＭ）程度か否かを判定する。
【００２８】ここに、図１１（Ａ）から（Ｃ）における
ＴIL1 ，ＴHPL1，ＮL1は、それぞれ原子炉入口温度ＴI
、冷却材配管温度ＴHP、中性子束レベルＮの運転上の
注意レベルであり、また、図１１（Ａ）から（Ｃ）にお
けるＴIL2 ，ＴHPL2，ＮL2は、それぞれ原子炉入口温度
ＴI 、冷却材配管温度ＴHP、中性子束レベルＮの運転上
の制限レベルである。これらの値は、予め定められたも
のである。
ＴIL1 ，ＴHPL1，ＮL1は、それぞれ原子炉入口温度ＴI
、冷却材配管温度ＴHP、中性子束レベルＮの運転上の
注意レベルであり、また、図１１（Ａ）から（Ｃ）にお
けるＴIL2 ，ＴHPL2，ＮL2は、それぞれ原子炉入口温度
ＴI 、冷却材配管温度ＴHP、中性子束レベルＮの運転上
の制限レベルである。これらの値は、予め定められたも
のである。
【００２９】次に、下表に示すファジー制御規則を実行
し、各プロセスのＭＥＤＩＵＭであるグレードの最小値
ＬM を求める。
し、各プロセスのＭＥＤＩＵＭであるグレードの最小値
ＬM を求める。
【００３０】
【表２】 そして、この最小値ＬM を規定ファジー制御部１９ａに
より得られた制御棒駆動速度指令信号（制御棒速度）Ｖ
R に掛け合わせ、補正後の制御棒速度指令信号ＶL を設
定する。
より得られた制御棒駆動速度指令信号（制御棒速度）Ｖ
R に掛け合わせ、補正後の制御棒速度指令信号ＶL を設
定する。
【００３１】次に、フィードバック制御部１９ｃにおけ
る処理を図１２を参照して説明する。まず、原子炉出口
温度ＴP 、中性子束レベルＮ及び原子炉出口温度目標値
ＴSを夫々読み込み、原子炉出口温度ＴP をフィードバ
ック信号とするとともに中性子束レベルＮを補助信号と
して演算処理し、制御棒駆動速度指令信号ＶF を設定す
る。例えば、図１３はフィードバック制御部１９ｃの一
実施例を示す制御機能ブロック図であり、原子炉出口温
度ＴP と原子炉出口温度目標値ＴS との偏差に対しＰＩ
Ｄ演算を施し、更にその結果と中性子束レベルＮとの偏
差に対しＰＩＤ演算を施することにより、その結果を制
御棒駆動速度指令信号ＶF とする。
る処理を図１２を参照して説明する。まず、原子炉出口
温度ＴP 、中性子束レベルＮ及び原子炉出口温度目標値
ＴSを夫々読み込み、原子炉出口温度ＴP をフィードバ
ック信号とするとともに中性子束レベルＮを補助信号と
して演算処理し、制御棒駆動速度指令信号ＶF を設定す
る。例えば、図１３はフィードバック制御部１９ｃの一
実施例を示す制御機能ブロック図であり、原子炉出口温
度ＴP と原子炉出口温度目標値ＴS との偏差に対しＰＩ
Ｄ演算を施し、更にその結果と中性子束レベルＮとの偏
差に対しＰＩＤ演算を施することにより、その結果を制
御棒駆動速度指令信号ＶF とする。
【００３２】次に、指令信号選択部１９ｄにおける処理
を図１４を参照して説明する。
を図１４を参照して説明する。
【００３３】まず、中性子束レベルＮ、規定ファジー制
御部１９ａで設定され制約ファジー制御部１９ｂで補正
された補正後の制御棒駆動速度指令信号ＶL 及びフィー
ドバック制御部１９ｃで設定された制御棒駆動速度指令
信号ＶFを夫々読み込む。そして、中性子束レベルＮが
予め設定された値ＮS より小さい場合（Ｎ＜ＮS ）に
は、制約ファジー制御部１９ｄで設定された制御棒駆動
速度指令信号ＶL を実際の制御棒駆動速度指令信号Ｖと
して制御棒駆動機構１４へ出力し、中性子束レベルＮが
予め設定された値ＮS 以上の場合（Ｎ＞ＮS ）には、フ
ィードバック制御部１９ｃで設定された制御棒駆動速度
指令信号ＶF を実際の制御棒駆動速度指令信号Ｖとして
制御棒駆動機構１４へ出力する。
御部１９ａで設定され制約ファジー制御部１９ｂで補正
された補正後の制御棒駆動速度指令信号ＶL 及びフィー
ドバック制御部１９ｃで設定された制御棒駆動速度指令
信号ＶFを夫々読み込む。そして、中性子束レベルＮが
予め設定された値ＮS より小さい場合（Ｎ＜ＮS ）に
は、制約ファジー制御部１９ｄで設定された制御棒駆動
速度指令信号ＶL を実際の制御棒駆動速度指令信号Ｖと
して制御棒駆動機構１４へ出力し、中性子束レベルＮが
予め設定された値ＮS 以上の場合（Ｎ＞ＮS ）には、フ
ィードバック制御部１９ｃで設定された制御棒駆動速度
指令信号ＶF を実際の制御棒駆動速度指令信号Ｖとして
制御棒駆動機構１４へ出力する。
【００３４】このように本実施例によれば、臨界から低
出力運転までは、制御棒操作を実施した後の原子炉出口
温度の挙動をもって適切な制御を行うことができ、これ
によって制御棒操作に対する原子炉出口温度の応答が遅
い系統昇温時においても原子炉出口温度を運転状態に応
じた所定の値に自己制御することが可能となる。また、
高出力運転時には、従来からの線形制御理論に基づくフ
ィードバック制御により原子炉出口温度を精度良く所定
の値に制御することができる。このため、臨界から高出
力運転までの原子炉出力の自動制御を安定して行うこと
のができ、これによって、運転員の負担を軽減するとと
もに、運転員の技量により出力制御特性が左右されてし
まうことをなくして、運転制御特性の向上を図ることが
できる。
出力運転までは、制御棒操作を実施した後の原子炉出口
温度の挙動をもって適切な制御を行うことができ、これ
によって制御棒操作に対する原子炉出口温度の応答が遅
い系統昇温時においても原子炉出口温度を運転状態に応
じた所定の値に自己制御することが可能となる。また、
高出力運転時には、従来からの線形制御理論に基づくフ
ィードバック制御により原子炉出口温度を精度良く所定
の値に制御することができる。このため、臨界から高出
力運転までの原子炉出力の自動制御を安定して行うこと
のができ、これによって、運転員の負担を軽減するとと
もに、運転員の技量により出力制御特性が左右されてし
まうことをなくして、運転制御特性の向上を図ることが
できる。
【００３５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の原子炉の運
転操作監視制御装置によれば、原子炉の臨界から高出力
運転まで原子炉出力を安定して制御することができ、こ
れによって、運転員の負担を軽減するとともに、運転員
の技量により出力制御特性が左右されてしまうことをな
くして、プラントの運転制御性の向上を図ることができ
る。
転操作監視制御装置によれば、原子炉の臨界から高出力
運転まで原子炉出力を安定して制御することができ、こ
れによって、運転員の負担を軽減するとともに、運転員
の技量により出力制御特性が左右されてしまうことをな
くして、プラントの運転制御性の向上を図ることができ
る。
【図１】本発明の一実施例を示す運転操作監視制御装置
のブロック図。
のブロック図。
【図２】同じく、運転操作監視制御装置への入出力の関
係を示す系統図。
係を示す系統図。
【図３】規定ファジー制御部の処理フロー図。
【図４】原子炉出口温度と原子炉出口温度目標値との偏
差の判定基準となるメンバシップ関数。
差の判定基準となるメンバシップ関数。
【図５】原子炉出口温度変化率と原子炉出口温度変化率
目標値との偏差の判定基準となるメンバシップ関数。
目標値との偏差の判定基準となるメンバシップ関数。
【図６】制御棒駆動速度指令信号の判定のためのメンバ
シップ関数。
シップ関数。
【図７】制御棒駆動速度指令信号が正で小さい値の場合
のメンバシップ関数例。
のメンバシップ関数例。
【図８】制御棒駆動速度指令信号が零の場合のメンバシ
ップ関数例。
ップ関数例。
【図９】図７に示す関数例と図８に示す関数例とを合成
した関数例。
した関数例。
【図１０】制約ファジー制御部の処理フロー図。
【図１１】原子炉入口温度、冷却材配管温度及び中性子
束レベルの判定のためのメンバシップ関数。
束レベルの判定のためのメンバシップ関数。
【図１２】フィードバック制御部の処理フロー図。
【図１３】フィードバック制御部の制御機能ブロック
図。
図。
【図１４】処理信号選択部の処理フロー図。
【図１５】従来の原子炉プラントの系統図。
１ 原子炉 １ａ 炉心 ２ １次冷却材高温側配管 １０ 出力設定器 １１，１７，１８ 温度検出器 １２ 中性子検出器 １４ 制御棒駆動機構 １５ 制御棒 １９ 運転操作監視制御装置 １９ａ 規定ファジー制御部 １９ｂ 制約ファジー制御部 １９ｃ フィードバック制御部 １９ｄ 指令信号選択部 ＤTS 原子炉出口温度変化率目標値 Ｎ 中性子レベル ＴP 原子炉出口温度 ＴS 原子炉出口温度目標値 ＴI 原子炉入口温度 ＴHP 冷却材配管温度 ＶR ，ＶL ，ＶF 制御棒駆動速度指令信号 Ｖ 実際の制御棒駆動速度指令信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 照 沼 誠 一 茨城県東茨城郡大洗町成田町4002 動力 炉・核燃料開発事業団 大洗工学センター 内 (72)発明者 藤 原 昭 和 茨城県東茨城郡大洗町成田町4002 動力 炉・核燃料開発事業団 大洗工学センター 内 (72)発明者 阿 部 定 好 茨城県東茨城郡大洗町成田町4002 動力 炉・核燃料開発事業団 大洗工学センター 内
Claims (1)
- 【請求項１】制御棒を炉心内へ挿抜駆動する制御棒駆動
機構に制御棒駆動速度指令信号を与えて原子炉の出力を
制御する原子炉の運転操作監視制御装置において、 原子炉出口温度、原子炉出口温度目標値及び原子炉出口
温度変化率目標値とから、ファジー理論により制御棒駆
動速度指令信号を設定する規定ファジー制御部と、 原子炉入口温度、中性子束レベル及び冷却材配管温度等
の原子炉回りの各種プロセス量から、ファジー理論によ
り上記規定ファジー制御部で設定された制御棒駆動速度
指令信号を補正する制約ファジー制御部と、 原子炉出口温度と原子炉出口温度目標値とから制御棒駆
動速度指令を設定するフィードバック制御部と、 上記制約ファジー制御部で補正された制御棒駆動速度指
令信号と上記フィードバック制御部で設定された制御棒
駆動速度指令信号の一方を実際の制御棒駆動速度指令信
号として制御棒駆動機構に与える指令信号選択部と、 を具備したことを特徴とする原子炉の運転操作監視制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234798A JP2664822B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 原子炉の運転操作監視制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234798A JP2664822B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 原子炉の運転操作監視制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0572388A true JPH0572388A (ja) | 1993-03-26 |
| JP2664822B2 JP2664822B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=16976560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3234798A Expired - Lifetime JP2664822B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 原子炉の運転操作監視制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2664822B2 (ja) |
-
1991
- 1991-09-13 JP JP3234798A patent/JP2664822B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2664822B2 (ja) | 1997-10-22 |
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