JPS62133393A - 原子炉の運転ガイド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、原子力発電プラントの原子炉の運転ガイド装
置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 一般に原子力発電プラントでは、出力変動をできるだけ
避け、出カ一定の基底負荷運転が行なわれている。この
ため負荷追従運転や自動周波数制御運転は、従来電力系
統内の他の火力発電プラント等で行なわれていた。

しかながら、近年は、電力系統に占める原子力発電プラ
ントの比重の増大に伴い、原子力発電プラントにおける
負荷追従運転、自動周波数制御運転に対する必要性が高
まり、特に電力系統内のより安定な系統周波数の維持の
ためには原子力発電プラントを常時自動周波数制御運転
とすることが望まれている。

ところで、沸騰水型原子力発電プラントでは、その炉心
出力を制御する方法として、中性子減速機能を有する冷
却材の炉心流量を変化させる方法と、中性子吸収材であ
る制御棒操作による方法とがある。

制御棒操作による炉心出力制御では、制御棒操作の前後
で局所的出力分布が大ぎく変化するので、あらかじめ制
御棒操作量および手順を詳細に計画しておく必要がある
。一方、炉心流量変更による炉心出力制御では、容易に
炉心出力を制御できるので、自動周波数制御運転におけ
る炉心出力の変更は、炉心流量による制御で行われる。

しかしながら炉心流量と炉心出力との間には核燃料およ
び各種機器の健全性を維持するために運転制御範囲が設
けられており、原子炉の運転はこの運転制限範囲内で行
なわなければならない。第３図のグラフはこのような運
転制限範囲の例を示すもので、縦軸は炉心出力、横軸は
炉心流量を示し、斜線で示される領域Ａは運転制限範囲
を示しており、原子炉の運転はこの斜線で示される領域
Ａ、すなわち運転制限範囲内で行なわなければならない
。

したがって原子炉を自動周波数制御運転とするためには
制御棒操作により炉心流量と炉心出力との関係が常に運
転制限範囲で余裕のある状態としなればならない。しか
しながら炉心状態は燃焼の進行に伴ってその核特性（反
応度）が変化し、この核特性の変化による炉心出力の変
動を炉心流量の変更によって補い炉心出力を一定に制御
しなければならない〜。このため、あらかじめ制御棒操
作により炉心流Ｍと炉心出力との関係を運転制限範囲内
で余裕のある状態としても、この余裕が燃焼と共に減少
し、自動周波数制御運転を行なうことが制限されるとい
う問題がある。したがって原子力発電プラントにおいて
自動周波数制御運転を行ない電力系統内の系統周波数の
安定化に貢献することは困難であった。

［発明の目的コ 本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、原子炉の運転状態を常に運転制限範囲に対する余裕が
確保された運転状態に保つことにより、原子力発電プラ
ントにおいても自動周波数制御運転を行なえるようにし
て電力系統内の系統周波数の安定化を図ることのできる
原子炉の運転ガイド装置を提供しようとするものである
。

［発明の概要］ すなわら本発明の原子炉の運転ガイド装置は、運転制限
範囲内で可能な炉心流量変更による炉心出力制御範囲が
最大となる最適運転ラインを記憶する記憶装置と、原子
炉に配置された各種計測器から入力される運転データ信
号から原子炉の実際の運転点の前記記憶装置に記憶され
た最適運転ラインからの変位口を算出しこの変位量があ
らかじめ設定された許容範囲を越えた場合は計算指令信
号を出力する運転監視装置と、前記計算指令信号を入力
され前記変位量に見合った制御棒操作量を算出する制御
棒操作計画装置と、この制御棒操作量にしたがって必要
な制御棒操作ガイドとして表示する表示装置とを備えた
ことにより原子力発電プラントにおいても常に自動周波
数制御運転を行なえるようにして電力系統内の系統周波
数の安定化を図ることのできるようにしたものである。

［発明の実施例］ 以下本発明の詳細を図面に示す一実施例について説明す
る。

第１図は本発明の一実施例の原子炉の運転ガイド装置の
構成を示すもので、原子炉内に配置された各種計測器１
から炉心流量、炉心圧力、中性子束等の運転データ信号
を入力される運転データ入力部２と、この運転データ信
号から最適運転ラインを算出する最適運転ライン算出装
置３と、この算出された最適運転ラインを記憶する記憶
装置４と、運転データ入力部２からの運転データ信号に
より実際の運転点と記憶装置４内の最適運転ラインとの
変位量があらかじめ設定された許容範囲内であるかを判
断し、この変位量が許容範囲を越える場合には、計算指
令信号を出力する運転監視装置５と、この計算指令信号
により変位口と運転データ信号とから炉心出力分布の規
制等による規制範囲を越えないような制御棒操作を計画
する制御棒操作計画装置６と、この制御棒操作計画装置
６で計画された制御棒操作を制御棒操作ガイドとして表
示する表示装置７とから構成されている。

第２図のグラフは、このように構成された原子炉の運転
ガイド装置における最適運転ラインの例を示すもので、
縦軸は炉心出力、横軸は炉心流量を示し、実線Ｂで囲ま
れた範囲は炉心流量の運転制限範囲を示し、実線Ｃは最
適運転ライン、点線りは許容範囲を示している。このよ
うな最適運転ラインＣは、炉心構成等の変更がなければ
変化しないので、最適運転ライン算出装置３で計算され
た後は、記憶装置４に記憶され、運転データ信号による
実際の運転点と運転監視装置５によって比較され、その
変位量が算出される。ここで算出された変位量があらか
じめ設定された許容範囲を越える場合、すなわち実際の
運転点が第２図のグラフ上で点線りによって囲まれた許
容範囲の外にある場合には、運転監視装置５から制御棒
操作計画装置６に計算指令信号が出力される。計算指令
信号が入力された制御棒操作計画装置６では、運転監視
装置５で算出された変位量および運転データ信号から炉
心出力分布の制限等の他の運転制限範囲を越えることの
ないように、実際の運転点を最適運転ラインＣ上に移行
する制御棒操作を計画し、表示装置７に制御棒操作ガイ
ドとして表示する。

したがって運転員はこの制御棒操作ガイドにしたがって
制御棒操作を行ない、常に原子炉の運転点を最適運転ラ
インＣの近傍に保持することができる。

このように、この実施例の原子炉の運転ガイド装置では
、常に炉心流量の運転制限範囲に対する余裕が大きな状
態で原子炉を運転することができ、炉心流量の変更によ
る炉心出力制限範囲を広い状態に保つことができる。し
たがって原子力発電プラントを常に自動周波数制御運転
とすることができる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明の原子炉の運転ガイド装置では
、炉心流量の変更による炉心出力制御範囲を常に広い状
態に保つことができるので、原子力発電プラントを常に
自動周波数制御運転とすることができ、電力系統内の系
統周波数の安定化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の原子炉の運転ガイド装置の
構成を示すブロック図、第２図は第１図に示す原子炉の
運転ガイド装置によって算出された最適運転ラインの例
を示すグラフ、第３図は炉心出力と炉心流量の運転制限
範囲の例を示すグラフである。 １・・・・・・・・・各種計測器 訃・・・・・・・・最適運転ライン算出装置４・・・・
・・・・・記憶装置 ５・・・・・・・・・運転監視装置 ６・・・・・・・・・制御棒操作計画装置７・・・・・
・・・・表示装置 出願人　　　　　　日本原子力事業株式会社出願人　　
　　　　株式会社　東　芝 代理人　弁理士　　須　山　佐　− 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）運転制限範囲内で可能な炉心流量変更による炉心
   出力制御範囲が最大となる最適運転ラインを記憶する記
   憶装置と、原子炉に配置された各種計測器から入力され
   る運転データ信号から原子炉の実際の運転点の前記記憶
   装置に記憶された最適運転ラインからの変位量を算出し
   この変位量があらかじめ設定された許容範囲を越えた場
   合は計算指令信号を出力する運転監視装置と、前記計算
   指令信号を入力され前記変位量に見合った制御棒操作量
   を算出する制御棒操作計画装置と、この制御棒操作量に
   したがって必要な制御棒操作ガイドとして表示する表示
   装置とを備えたことを特徴とする原子炉の運転ガイド装
   置。