JPS63195595A - Nuclear power plant - Google Patents

Nuclear power plant

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JPS63195595A
JPS63195595A JP62027115A JP2711587A JPS63195595A JP S63195595 A JPS63195595 A JP S63195595A JP 62027115 A JP62027115 A JP 62027115A JP 2711587 A JP2711587 A JP 2711587A JP S63195595 A JPS63195595 A JP S63195595A
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JP
Japan
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plant
nuclear power
output
reactor
power plant
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JP62027115A
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Japanese (ja)
Inventor
春日 肇
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Priority to JP62027115A priority Critical patent/JPS63195595A/en
Publication of JPS63195595A publication Critical patent/JPS63195595A/en
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明はタービンバイパス容量が異なる複数基の原子力
発電プラントから構成された原子力発電所に係り、特に
電力系統負荷の変動に応じて、原子炉を停止させない範
囲で原子力発電プラント出力を制御するプラント出力制
御装置が備えられた原子力発電所に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a nuclear power plant consisting of a plurality of nuclear power plants with different turbine bypass capacities. Accordingly, the present invention relates to a nuclear power plant equipped with a plant output control device that controls the nuclear power plant output within a range that does not shut down the reactor.

(従来の技術) 近年、発電設備に占める原子力発電プラントの割合が多
くなると、従来のように原子力発電プラントを定格出力
で運転継続させ、負荷の変動は火力発電、水力発電で補
うといった原子力基底負荷運転だけでなく、原子力発電
プラントにも負荷追従運転が求められつつある。そして
、昼間と夜間の負荷の大きさの変化に対応する大幅負荷
追従性能や常時の定常的な周波数の小幅な振動(変動)
に対するさまざまな対応が考えられている。
(Conventional technology) In recent years, as the proportion of nuclear power plants in power generation facilities has increased, nuclear power plants have been forced to continue operating at their rated output as in the past, and load fluctuations are compensated for by thermal power generation and hydropower generation. In addition to nuclear power plant operations, load following operation is increasingly required for nuclear power plants. In addition, it has great load following performance that corresponds to changes in load size during the day and night, and small vibrations (fluctuations) in the steady frequency at all times.
Various responses are being considered.

また、上述の通常運転時における負荷変動の他に電力系
統の事故のような異常事態への対応も考慮しなければな
らない。すなわち、電力系統事故時には系統周波数の変
化として影響が表われるが、系統制御により短時間のう
ちに収拾されるケースが多いものの、その短時間のうち
に系統周波数が過渡的に1〜2H2もの上昇をきたし原
子炉停止に至ることも考えられる。
In addition to the above-mentioned load fluctuations during normal operation, it is also necessary to consider responses to abnormal situations such as power system accidents. In other words, in the event of a power system accident, the impact appears as a change in the system frequency, but although it is often resolved within a short period of time through system control, the system frequency may transiently increase by 1 to 2H2 within that short period of time. It is conceivable that this could lead to the reactor being shut down.

第4図は一般的な原子力発電所1および電力供給系統の
概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of a general nuclear power plant 1 and a power supply system.

原子力発電所1はタービンバイパス容量が異なる複数基
の原子力発電プラント2.3.4から構成される。ここ
では、説明の便宜上3ジのプラントから構成されている
ものとする。各原子力発電プラント2,3.4は所内同
閉器5を介して送電線路8に接続される。さらに、送電
線路8は変電所9を介して各外部電力負荷10a、10
b、1Qc、10dに接続される。
The nuclear power plant 1 is composed of a plurality of nuclear power plants 2.3.4 having different turbine bypass capacities. Here, for convenience of explanation, it is assumed that the plant is composed of three plants. Each nuclear power plant 2 , 3 . 4 is connected to a power transmission line 8 via an in-station switch 5 . Furthermore, the power transmission line 8 is connected to each external power load 10a, 10 via a substation 9.
Connected to b, 1Qc, and 10d.

第5図は原子ノコ発電所内に設置される代表的な原子力
発電プラントの概略構成図であって、原子炉15で発生
した蒸気は主蒸気導管16を通り、蒸気加減弁17で蒸
気流量を制御されながら蒸気タービン18に導入される
。上記蒸気タービン18に導入された蒸気はそこで仕事
を行ない、蒸気タービン18に直結された発電Ia19
を駆動させる。発電機19の駆動により発電された電力
は遮断器20を介して外部電力系統へ送り出される。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a typical nuclear power plant installed in an atomic saw power plant, in which steam generated in the nuclear reactor 15 passes through a main steam conduit 16, and the steam flow rate is controlled by a steam control valve 17. It is introduced into the steam turbine 18 while being heated. The steam introduced into the steam turbine 18 performs work there, and the power generation Ia 19 directly connected to the steam turbine 18
drive. Electric power generated by driving the generator 19 is sent to an external power system via a circuit breaker 20.

一方、蒸気タービン18で仕事を行なった蒸気は復水器
21に送られ、そこで凝縮して復水となる。
On the other hand, the steam that has performed work in the steam turbine 18 is sent to the condenser 21, where it is condensed and becomes condensed water.

また、主蒸気導管16にはバイパス弁22を有するバイ
パス導管23が分岐導出されており、必要に応じて主蒸
気の一部を蒸気タービン18をバイパスして復水器21
に導くようにしである。
Further, a bypass conduit 23 having a bypass valve 22 is branched out from the main steam conduit 16, and a part of the main steam is routed to the condenser 21 by bypassing the steam turbine 18 as needed.
This is to guide you.

一方、外部電力系統の遮11i器20の出口部には、電
力系統周波数を測定する周波数検出器24が設けられ、
この周波数検出器24で検出された周波数信号が、比較
器25に入力される。そして、その比較器25で予め設
定された周波数設定値と比較され、上記周波数信号が周
波数設定値を超えた場合、再循環ポンプ26の減速ある
いは制御棒部f71 Ill構27による制御棒28の
挿入により原子炉15の出力を減じ、発生蒸気量を減す
るようにしである。
On the other hand, a frequency detector 24 for measuring the power system frequency is provided at the outlet of the external power system interrupter 11i 20,
The frequency signal detected by this frequency detector 24 is input to a comparator 25. The comparator 25 compares the frequency signal with a preset frequency value, and if the frequency signal exceeds the frequency set value, the recirculation pump 26 is decelerated or the control rod 28 is inserted by the control rod part f71 Ill structure 27. This is to reduce the output of the nuclear reactor 15 and reduce the amount of steam generated.

さらに、前記蒸気加減弁17は、タービン実速度と設定
速度との偏差が一定範囲に納まるようにタービン速度制
御装置29によってその開度が制御され、蒸気タービン
18への蒸気流入Mが調整される。また、上記蒸気加減
弁17の開方向の制御に対応して、バイパス弁22が開
方向に制御され、余剰蒸気が復水器21に導かれる。
Furthermore, the opening degree of the steam control valve 17 is controlled by the turbine speed control device 29 so that the deviation between the actual turbine speed and the set speed is within a certain range, and the steam inflow M into the steam turbine 18 is adjusted. . Furthermore, in response to the control of the opening direction of the steam control valve 17, the bypass valve 22 is controlled in the opening direction, and excess steam is guided to the condenser 21.

ここで、第4図における原子力発電プラント2が主蒸気
かの100%をバイパス可能な100%バイパスプラン
トであり、他の原子力発電プラント3.4が主蒸気流出
の25%をバイパス可能な25%バイパスプラントであ
ると仮定する。また、原子力発電所1から供給される電
力は、外部電力0荷10aに10%、外部電力負荷10
bに20%、外部電力負荷10Cに30%、外部電力負
荷10dに40%の割合で供給されると仮定する。
Here, the nuclear power plant 2 in FIG. 4 is a 100% bypass plant that can bypass 100% of the main steam outflow, and the other nuclear power plant 3.4 is a 25% bypass plant that can bypass 25% of the main steam outflow. Assume it is a bypass plant. In addition, the power supplied from the nuclear power plant 1 is 10% to the external power load 10a, and 10% to the external power load 10a.
Assume that the power is supplied to external power load 10C at a rate of 20%, external power load 10C at a rate of 30%, and external power load 10d at a rate of 40%.

このような電力供給系統において、外部電力負荷10d
のような大ぎな負荷喪失が発生した場合には、各原子力
発電プラント2.3.4の保護装置がその負荷喪失を検
出して遮断器20を作動させ、所内開閉所の母線から発
電機19を切り離し、プラントを保護する。この場合、
切り離されたプラントが25%バイパスプラントであれ
ば、原子炉15は停止し、100%バイパスプラントで
あれば原子炉15は停止せず、主蒸気を100%バイパ
スさせて所内単独運転に移行する。
In such a power supply system, an external power load of 10 d
In the event of a large load loss, the protection devices in each nuclear power plant 2.3.4 will detect the load loss and trip the circuit breaker 20, disconnecting the generator 19 from the plant switchyard busbar. to protect the plant. in this case,
If the separated plant is a 25% bypass plant, the reactor 15 will be shut down, and if it is a 100% bypass plant, the reactor 15 will not be shut down, but the main steam will be bypassed 100% and the plant will go into independent operation.

一方、外部電力負荷10aのような小さな負荷喪失に対
しては各原子力発電プラント2.3.4の保護装置は作
動せず、プラントの切り離しは行なわれない。このため
、負荷喪失により電力系統の周波数が多少上昇し、各原
子力発電プラント2゜3.4はガバナ制御による蒸気加
減弁17の絞り込みにより、主蒸気導管16中を流れる
蒸気をバイパス導管23ヘバイパスさせて、周波数上昇
に対応する。
On the other hand, in the case of a small load loss such as the external power load 10a, the protection devices of each nuclear power plant 2.3.4 are not activated and the plants are not disconnected. Therefore, the frequency of the power system increases somewhat due to the load loss, and each nuclear power plant 2°3.4 bypasses the steam flowing in the main steam conduit 16 to the bypass conduit 23 by throttling the steam control valve 17 under governor control. to cope with the increase in frequency.

(発明が解決しようとする問題点) 上述したように外部電力負荷10dのような大きな負荷
喪失が発生した場合には、100%バイパスプラントは
原子炉15を停止させる必要はないが、25%バイパス
プラントのようなバイパス容量の小さい原子力発電プラ
ント3,4はプラント保護のために発電119を外部電
力系統から切り離し、原子炉15を停止させる。
(Problem to be Solved by the Invention) As mentioned above, when a large load loss such as the external power load 10d occurs, the 100% bypass plant does not need to shut down the reactor 15, but the 25% bypass plant does not need to shut down the reactor 15. Nuclear power plants 3 and 4 having a small bypass capacity, such as a nuclear power plant, disconnect the power generation 119 from the external power system and stop the nuclear reactor 15 in order to protect the plant.

一方、外部電力負荷10aのような小さな負荷喪失に対
しては、保護装置は作動せず、電力系統の周波数の上昇
を持って、原子力発電プラント2゜3.4自身の制御系
の働きにより対処する。しかしながら、周波数上昇の影
響は各原子力発電プラント2,3.4のバイパス容量の
大きさに関係なく及ぶため、負荷喪失の大きさによって
は、バイパス容量の小さな原子力発電プラント3.4は
、原子炉15が停止することがある。
On the other hand, in the case of a small loss of load such as the external power load 10a, the protection device does not operate, and the power system frequency increases and the control system of the nuclear power plant 2゜3.4 handles it. do. However, the effect of frequency increase is regardless of the bypass capacity of each nuclear power plant 2, 3.4, so depending on the magnitude of load loss, nuclear power plants 3.4 with small bypass capacity may 15 may stop.

一般に、25%バイパスプラントのバイパス弁22で流
せる蒸気容量は、蒸気加減弁17の容量100%に対し
25%程度である。そのため、電力系統の周波数が大き
く上昇するような場合において、発電機19の回転速度
の上昇を防止するように蒸気加減弁17の開度を大幅に
絞るとき、蒸気加減弁17の絞り込み恐が25%以内で
あれば、25%容量を持つ閣を吸収することができて、
原子炉圧力の上昇を防止することができる。しかし、蒸
気加減弁17がぞれ以上絞り込まれるような周波数上昇
が発生すれば、蒸気加減弁17がバイパス弁22の容量
以上に絞り込まれ、原子炉圧力の上昇を引き起し、原子
炉出力の上昇により原子炉が自動停止する。
Generally, the steam capacity that can flow through the bypass valve 22 of a 25% bypass plant is about 25% of the 100% capacity of the steam control valve 17. Therefore, when the frequency of the power system increases significantly, when the opening degree of the steam regulating valve 17 is significantly reduced to prevent the rotational speed of the generator 19 from increasing, there is a risk that the steam regulating valve 17 will be throttled down by 25%. If it is within %, it is possible to absorb a cabinet with 25% capacity,
A rise in reactor pressure can be prevented. However, if a frequency increase occurs that causes the steam control valve 17 to be throttled down more than the capacity of the bypass valve 22, the steam control valve 17 will be throttled beyond the capacity of the bypass valve 22, causing an increase in reactor pressure and a reduction in reactor output. The reactor automatically shuts down due to the rise.

周波数の上昇量と蒸気加減弁17の絞り込み吊は、ター
ビン速度制御装置にお()る迷電調定率により決まり、
現状では速度調定岳は5%としである。ずなわら、ター
ビン実速度が5%上51すると、蒸気加減弁17が10
0%絞り込まれることになっており、タービン実速度5
%上Rは、50 HZに換粋すると、52.5Hzにな
る。第6図は速度調定率5%での周波数と蒸気加減弁開
度との関係を示す図であり、ここで25%容量のバイパ
ス弁22による吸収可能な周波数の上界限界を求めると
、50.625Hzとなる。
The amount of frequency increase and the restriction of the steam control valve 17 are determined by the stray power adjustment rate in the turbine speed control device.
Currently, the speed limit is set at 5%. However, when the actual turbine speed increases by 5%, the steam control valve 17 increases to 10.
It is supposed to be narrowed down by 0%, and the actual turbine speed is 5.
%R is converted to 50 Hz and becomes 52.5 Hz. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the frequency and the opening degree of the steam control valve at a speed regulation rate of 5%. Here, if the upper limit of the frequency that can be absorbed by the bypass valve 22 with a capacity of 25% is determined, it is 50%. It becomes .625Hz.

一方、一般的に電力系統の故障では、最大2H7程度の
周波数上昇を考えておく必要があるといわれている。し
たがって、現状のバイパス容量では不足することになる
が、バイパス弁22の容量を増ずことは大幅な設備増と
なり、プラント建設コストのアップになり現実的でない
On the other hand, it is generally said that in the event of a power system failure, it is necessary to consider a maximum frequency increase of about 2H7. Therefore, the current bypass capacity will be insufficient, but increasing the capacity of the bypass valve 22 will require a significant increase in equipment and increase plant construction costs, which is not realistic.

また、負荷喪失による系統周波数の上昇に対しては、原
子炉出力を低下させることにより、発生蒸気量を減少さ
せて、上記のバイパス容量の不足をある程度補うことが
可能となる。つまり、第5図の周波数検出器24により
周波数を検出し、化較器25により周波数の上界が規定
値を超えたと判断した場合に、再循環ポンプ26を減速
させ、あるいはallJ御棒28を一部挿入して、原子
炉出力を低下させるものである。
Furthermore, in response to an increase in system frequency due to load loss, by lowering the reactor output, the amount of generated steam can be reduced, making it possible to compensate to some extent for the above-mentioned lack of bypass capacity. In other words, when the frequency is detected by the frequency detector 24 in FIG. A portion of the reactor is inserted to reduce the reactor output.

この場合、系統周波数の上昇が緩やかなものであれば、
この周波数の上昇を検出して原子炉出力を低下させ、蒸
気発生昂を減少させることが可能である。しかし、系統
周波数の上昇が急激な場合には、再循環ポンプ26の減
速、制御棒28の一部挿入では時間的に間に合わないた
め、原子炉出力を低下させることができず、原子炉15
は停止してしまう。
In this case, if the increase in grid frequency is gradual,
This increase in frequency can be detected to reduce reactor power and reduce steam generation. However, if the system frequency increases rapidly, decelerating the recirculation pump 26 and partially inserting the control rods 28 will not be enough time to reduce the reactor output, and the reactor 15
will stop.

このように、電力系統の負荷喪失により原子炉15が停
止すると、再始動させるには大変な労力と時間が掛かり
、また、電力系統の事故等が復旧した際には、電力が不
足することになる。ざらに、全体として原子力yF、電
所の稼動率が低下することになる。
In this way, if the reactor 15 is stopped due to a loss of load on the power system, it will take a lot of effort and time to restart it, and when the power system is restored from an accident, there will be a shortage of power. Become. In general, the operating rates of nuclear power plants and power stations will decline overall.

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、電
力系統の負荷喪失が発生した場合でも、原子力発電プラ
ントの運転を継続することができ、原子力発電所の稼動
率を向上させることができる原子力発電所を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and it is possible to continue the operation of a nuclear power plant even when a load loss occurs in the power system, and to improve the operating rate of the nuclear power plant. The purpose is to provide a nuclear power plant that can

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(問題点を解決するための手段) 本発明に係る原子力発電所は、タービンバイパス容量が
異なる複数基の原子力発電プラントから構成され、各原
子力発電プラントは原子炉出力が冷却材の再循環流母お
よび炉心のυ1ull棒位置により制御され、タービン
発電機出力がタービン制御2Il系の主蒸気加減弁の開
度により制御され、上記のタービン発電機の電力が所内
開閉器を介して外部電力系統へ供給される原子力発電所
において、電力系統負荷の変動、各原子力発電プラント
の原子炉出力およびタービン発電機出力を検出してプラ
ント出力の制御割合について演算し、各原子力発電プラ
ントのタービンバイパス容量に応じて、原子炉を停止さ
せない範囲で、原子炉出力およびタービン発電機出力を
制御するプラント出力制御装置が備えられ、このプラン
ト出力制御装置により電力系統負荷と原子力発電プラン
ト出力との調和を維持したものである。
(Means for Solving the Problems) A nuclear power plant according to the present invention is composed of a plurality of nuclear power plants having different turbine bypass capacities, and each nuclear power plant has a reactor output that is different from that of a coolant recirculation stream. The output of the turbine generator is controlled by the opening of the main steam control valve of the turbine control 2Il system, and the power of the turbine generator is supplied to the external power system via the station switch. At a nuclear power plant, the power system load fluctuations, the reactor output and turbine generator output of each nuclear power plant are detected, the control ratio of the plant output is calculated, and the control ratio is calculated according to the turbine bypass capacity of each nuclear power plant. The plant is equipped with a plant output control device that controls the reactor output and turbine generator output to the extent that the reactor is not shut down, and this plant output control device maintains harmony between the power system load and the nuclear power plant output. be.

(作用) 電力系統に事故等が発生し、負荷喪失が生じた場合には
、その電力系統負荷の変動をプラント出力制御装置が検
出する。プラント出力り制御装置は系統周波数等の検出
値から、系統周波数等の変動を演算して電力系統負荷の
変動を認識する。また、プラント出力制御装置は各原子
力発電プラントの原子炉出力およびタービン発mm出力
を検出し、電力系統負荷の変動を吸収するために、各原
子力発電プラントのタービンバイパス容量に応じて、原
子炉を停止させない範囲でそれぞれの原子力発電プラン
ト毎の出力制御割合を演算により求める。そして、プラ
ント出力制御装置は演算結果により各原子力発電プラン
ト毎にプラント出力を!制御し、電力系統負荷との調和
を維持する。
(Function) When an accident or the like occurs in the power system and a loss of load occurs, the plant output control device detects the fluctuation in the power system load. The plant output control device calculates fluctuations in the system frequency, etc. from detected values of the system frequency, etc., and recognizes fluctuations in the power system load. In addition, the plant output control device detects the reactor output and turbine output of each nuclear power plant, and controls the reactor according to the turbine bypass capacity of each nuclear power plant in order to absorb fluctuations in the power system load. Calculate the output control ratio for each nuclear power plant within a range that does not cause shutdown. Then, the plant output control device adjusts the plant output for each nuclear power plant based on the calculation results! control and maintain harmony with power grid loads.

このため、各原子力発電プラントの原子炉は停止せず、
電力系統負荷の変動に柔軟に対応して、運転を継続する
。したがって、原子力発電所の稼動率が向上する。
For this reason, the reactors at each nuclear power plant do not shut down,
Continuing operation by flexibly responding to changes in power system load. Therefore, the operating rate of the nuclear power plant is improved.

(実施例) 本発明を図面を参照して説明する。(Example) The present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図は、本発明に係る原子力発電所1Aの一実施例お
よび電力供給系統の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment of a nuclear power plant 1A and a power supply system according to the present invention.

原子力発電所1Aはタービンバイパス容量が異なる複数
基の原子力発電プラント2,3.4から構成される。各
原子力発電プラント2,3.4は所内開閉器5を介して
送電線路8に接続される。さらに、送電線路8は変電所
9を介して各外部電力負荷10a、10b、10c、1
0dに接続される。
The nuclear power plant 1A is composed of a plurality of nuclear power plants 2, 3.4 having different turbine bypass capacities. Each nuclear power plant 2, 3.4 is connected to a power transmission line 8 via a station switch 5. Furthermore, the power transmission line 8 is connected to each external power load 10a, 10b, 10c, 1 via a substation 9.
Connected to 0d.

さらに、原子力発電所1Aには、電力系統負荷の変動に
応じて、各原子力発電プラント2.3゜4の出力を制t
I1gるプラント出力制御装置30が備えられる。
Furthermore, the nuclear power plant 1A is equipped with a system that controls the output of each nuclear power plant 2.3゜4 in response to fluctuations in the power system load.
A plant output control device 30 is provided.

各原子力発電プラント2,3.4の構成については、第
2図に示すように従来と同様なので同一部分には同一の
符号を付して説明を省略する。
The configuration of each nuclear power plant 2, 3.4 is the same as the conventional one as shown in FIG. 2, so the same parts are given the same reference numerals and the explanation will be omitted.

上記プラント出力制御装置30は、送電線路8および各
外部電力負荷10a〜106等の電力系統からの電力系
統負荷検出信号31と、各原子力発電プラント2,3.
4からのプラント出力検出信号32とを入力し、各原子
力発電プラント2゜3.4ヘプラント出力制御信号33
を出力するようになっている。
The plant output control device 30 receives a power system load detection signal 31 from the power system such as the power transmission line 8 and each of the external power loads 10a to 106, and each of the nuclear power plants 2, 3.
The plant output detection signal 32 from 4 is input, and the plant output control signal 33 is input to each nuclear power plant 2.3.4.
It is designed to output .

電力系統負荷検出信号31は電力系統の電流、電圧、電
力量および系統周波数等の検出値であって、プラント出
力制御装置30は上記電力系統負荷検出信号31を入力
して、それらの検出値から、その絶対量、変化率の大き
さおよび継続時間を演算し、電力系統負荷の変動を認識
する。
The power system load detection signal 31 is a detected value of the power system current, voltage, electric energy, system frequency, etc., and the plant output control device 30 inputs the power system load detection signal 31 and calculates the detected values from these detected values. , its absolute amount, magnitude of change rate, and duration are calculated to recognize fluctuations in power system load.

プラント出力検出信号32は各原子力発電プラント2.
3.4の図示しない炉心性能演粋装置等からの原子炉出
力およびタービン発電機出力の検出値であり、このプラ
ント出力検出信号32を入力したプラント出力制御装置
30は、これらの検出値と前記電力系統負荷の変動とを
比較して演算し、各原子力発電プラント2.3.4のタ
ービンバイパス容量に応じたプラント出力制御割合およ
びプラント出力制御手段を求める。このプラント出力制
御割合およびプラント出力制御手段は、原子炉15を停
止させない範囲で求められるものである。
The plant output detection signal 32 is transmitted to each nuclear power plant 2.
These are the detected values of the reactor output and the turbine generator output from the core performance optimization device (not shown) in 3.4, and the plant output control device 30 to which this plant output detection signal 32 is inputted, uses these detected values and the above-mentioned The plant output control ratio and plant output control means according to the turbine bypass capacity of each nuclear power plant 2.3.4 are calculated by comparing the fluctuations in the power system load. This plant output control ratio and plant output control means are determined within a range that does not stop the nuclear reactor 15.

プラント出力制御手段としては、第2図に示すようにタ
ービン速度制御装置29による主蒸気加減弁17の開度
の制御、再循環ポンプ26による冷却材再循環流量の制
御、制御棒駆動機構27による制御棒28位置の制御が
考えられる。また、プラント出力閥御割合は各原子力発
電プラント23.4のタービンバイパス容出に応じて求
められるものである。
As shown in FIG. 2, plant output control means include control of the opening degree of the main steam control valve 17 by a turbine speed control device 29, control of the coolant recirculation flow rate by a recirculation pump 26, and control by a control rod drive mechanism 27. Control of the control rod 28 position is considered. Further, the plant output control ratio is determined according to the turbine bypass capacity of each nuclear power plant 23.4.

すなわら、100%バイパスプラントの場合には、主蒸
気加減弁17を100%絞り込んでも、主蒸気をバイパ
ス導管23から100%バイパスさせることが可能であ
るため、原子炉15内の圧力が上昇せず、原子炉15が
停止することはない一方、25%バイパスプラントの場
合には、主蒸気加減弁17を25%以上絞り込むと、原
子炉15内の圧力が上昇し、原子炉15が停止してしま
う。したがって、25%バイパスプラントのタービン出
力制御割合を原子炉停止に至らない程度に抑える必要が
あり、その代り100%バイパスプラントのバイパス容
aを最大限に活用して、100%バイパスプラントのタ
ービン出力制御割合を多くする必要がある。
In other words, in the case of a 100% bypass plant, even if the main steam control valve 17 is throttled down by 100%, it is possible to bypass the main steam 100% from the bypass conduit 23, so the pressure inside the reactor 15 increases. On the other hand, in the case of a 25% bypass plant, if the main steam control valve 17 is throttled down by 25% or more, the pressure inside the reactor 15 will rise and the reactor 15 will stop. Resulting in. Therefore, it is necessary to suppress the turbine output control ratio of the 25% bypass plant to a level that does not lead to reactor shutdown, and instead, to maximize the bypass capacity a of the 100% bypass plant, the turbine output of the 100% bypass plant is It is necessary to increase the control ratio.

プラント出力制御信号33は、プラン1〜出力制御装置
30内で上述したような演惇が行なわれた結果として出
力されるものである。このプラント、 出力制御信号3
3は各原子力発電プラント2,3゜4毎に出力され、そ
のプラント出力制御信号33中には第2図に承りように
、タービン出力制御信号33a、再循環側11制御信号
33b、制御棒駆動信号33cが含まれる。
The plant output control signal 33 is output as a result of the above-described operations performed within the plan 1 to the output control device 30. This plant, output control signal 3
3 is output for each nuclear power plant 2, 3, 4, and the plant output control signals 33 include, as shown in FIG. 2, a turbine output control signal 33a, a recirculation side 11 control signal 33b, and a control rod drive signal. A signal 33c is included.

タービン出力制御信号33aはタービン速度制御装e2
9に入力され、タービン速度制御8首2・ 9はそのタ
ービン出力制御信@33aに応じて負荷設定を変更する
。すなわち、タービン速度制御装ff29は主蒸気加減
弁17およびバイパス弁22の開度を変えて、主蒸気を
バイパス導管23ヘバイパスさせる割合を変更する。
The turbine output control signal 33a is the turbine speed control device e2
The turbine speed control signal 2/9 changes the load setting according to the turbine output control signal @33a. That is, the turbine speed control device ff29 changes the opening degrees of the main steam control valve 17 and the bypass valve 22 to change the rate at which the main steam is bypassed to the bypass conduit 23.

再循環流m制御信号33bは再循環ポンプ26に入力さ
れ、再循環ポンプ26はその再循環流量制御信号33b
に応じて、ポンプ回転速度を変え、炉心へ循環させる冷
却材の流量を変更りる。また、t、IJ御棒駆動信号3
3cは制御棒駆動機4i%27に入力され、制御棒駆動
v1構27はその制御棒駆動信号33cに応じて、炉心
へ挿入する制御棒28の位置を変更する。
The recirculation flow m control signal 33b is input to the recirculation pump 26, and the recirculation pump 26 receives the recirculation flow control signal 33b.
Depending on the situation, the pump rotation speed is changed and the flow rate of coolant circulated to the core is changed. In addition, t, IJ rod drive signal 3
3c is input to the control rod drive 4i% 27, and the control rod drive v1 mechanism 27 changes the position of the control rod 28 to be inserted into the reactor core in accordance with the control rod drive signal 33c.

これらのタービン出力制御信833a、再循環流量制御
信号33b1制御棒駆動信号33GはそれぞれPA連な
く出力されるのではなく、相互に有機的なIIl連をも
って、タービン発電機出力および原子炉出力を変更し、
総合的に各原子力発電プラント2,3.4の出力を制御
するものである。
These turbine output control signal 833a, recirculation flow rate control signal 33b1, and control rod drive signal 33G are not output in a PA series, but are mutually organic series to change the turbine generator output and the reactor output. death,
It comprehensively controls the output of each nuclear power plant 2, 3.4.

次に、具体的に電力系統の負荷喪失が発生した場合につ
いて述べる。
Next, we will specifically discuss the case where a load loss occurs in the power system.

ここで、第1図の原子力発電プラント2を100%バイ
パスプラント、その他の原子力発電プラント3.4を2
5%バイパスプラントと仮定する。
Here, nuclear power plant 2 in Figure 1 is a 100% bypass plant, and other nuclear power plants 3.4 are 2
Assume a 5% bypass plant.

また、原子力発電所1Aから供給される電力は、外部電
力負荷10aに10%、外部電力負荷10bに20%、
外部電力負荷10cに30%、外部電力負荷10dに4
0%の割合で供給されると仮定する。さらに、電力系統
負荷の変動を認識するには、電力、電流等を検出するこ
とにより可能であるが、ここでは周波数の検出値から電
力系統負荷の変動を認識するものとする。
In addition, the power supplied from the nuclear power plant 1A is 10% to the external power load 10a, 20% to the external power load 10b,
30% for external power load 10c, 4 for external power load 10d
Assume that it is supplied at a rate of 0%. Furthermore, although it is possible to recognize fluctuations in power system load by detecting power, current, etc., here, fluctuations in power system load are recognized from detected values of frequency.

万一、電力系統事故等により外部電力負荷10a、10
b等に負荷喪失が発生すると、系統周波数が変動し、そ
の周波数の検出信号が電力系統負荷検出信@31として
、プラント出力制御装置30に入力される。プラント出
力制御装置30は、その周波数の検出値から周波数の絶
対値および周波数上昇率を算出する。これらの周波数の
絶対値および周波数上昇率は負荷喪失の大きさ、すなわ
ち外部電力負荷10aに負荷喪失が発生した場合と、外
部電力負荷10bに負荷喪失が発生した場合とで異なり
、次の3つのケースが考えられる。
In the unlikely event that a power system accident occurs, the external power loads 10a, 10
When a load loss occurs in the power system 1, etc., the system frequency fluctuates, and a detection signal of that frequency is inputted to the plant output control device 30 as the power system load detection signal @31. The plant output control device 30 calculates the absolute value of the frequency and the frequency increase rate from the detected frequency value. The absolute value of these frequencies and the frequency increase rate differ depending on the magnitude of load loss, that is, when load loss occurs at external power load 10a and when load loss occurs at external power load 10b, and are determined by the following three types: A case is possible.

ケース1;過周波数(例えば51.5Hz)のみ検出さ
れた場合 ケース2:周波数上昇率「大」 (例えば1)1771
秒)のみ検出された場合 ケース3;過周波数かつ周波数上昇率r大コの双方が検
出された場合 第3図はこれら3つのケースについての、ブラント出力
制御装置30内における判断を示す論理回路図である。
Case 1: When only overfrequency (e.g. 51.5Hz) is detected Case 2: Frequency increase rate "large" (e.g. 1) 1771
Case 3: When only the overfrequency and the frequency increase rate r are detected. FIG. 3 is a logic circuit diagram showing the judgment within the blunt output control device 30 for these three cases. It is.

ケース1の場合は周波数がゆっくり上昇してきたことを
示すもので、このままでは周波数がさらに上昇して25
%バイパスプラントのバイパス容Mを超えて主蒸気加減
弁17が絞り込まれ、原子炉圧力が上昇して原子炉15
が停止してしまう。
Case 1 indicates that the frequency has been rising slowly, and if this continues, the frequency will rise further and reach 25
%, the main steam control valve 17 is throttled beyond the bypass capacity M of the bypass plant, the reactor pressure rises, and the reactor 15
will stop.

このため、プラント出力制御装置30は25%バイパス
プラントである原子力発電プラント3,4へ再循環流m
制御信号33bを出力して再循環ポンプ26の速度を低
下させ、原子炉出力を低下させる。この場合、ゆっくり
と対応することが可能であるため、直接主蒸気加減弁1
7を絞り込む必要はない。
For this reason, the plant output control device 30 controls the recirculation flow m to the nuclear power plants 3 and 4, which are 25% bypass plants.
Control signal 33b is output to reduce the speed of recirculation pump 26 and reduce reactor power. In this case, it is possible to respond slowly, so the main steam control valve 1
There is no need to narrow it down to 7.

ケース2の場合は、そのままでは過周波数になる可能性
があるので、プラント出力制御装置30は25%バイパ
スプラントである原子力発電プラント3.4へタービン
出力制御信号33aを出力し、急速な対応をするために
負荷設定点を例えば100%から80%に下げ、80%
に維持してタービン発電機出力を低下させる。それ以上
の周波数上昇については、100%バイパスプラントで
ある原子力発電プラント2の自動制御に委ね、さらに過
周波数が検出される場合にはケース3で対処する。
In case 2, there is a possibility of overfrequency if left as is, so the plant output control device 30 outputs the turbine output control signal 33a to the nuclear power plant 3.4, which is a 25% bypass plant, to take a rapid response. For example, lower the load set point from 100% to 80% and set it to 80%.
maintain the turbine generator output. Any further increase in frequency will be left to the automatic control of the nuclear power plant 2, which is a 100% bypass plant, and case 3 will be used if an overfrequency is detected.

ケース3の場合は最悪のケースであり、全原子力発電プ
ラント2.3.4に対して、プラント出力制御装置30
から再循環流量制御信号33b1制御棒駆動信号33c
を出力し、再循環ポンプの速度を低下させるとともに制
御棒の一部を挿入させて原子炉出力を低下させる。
Case 3 is the worst case, and for all nuclear power plants 2.3.4, the plant output control device 30
From recirculation flow rate control signal 33b1 control rod drive signal 33c
, which reduces the speed of the recirculation pump and inserts a portion of the control rods to reduce reactor power.

その後、電力系統の事故等が復旧し、電力系統負荷が上
界した場合には、プラント出力制御2II装置30が電
力系統負荷検出信号31を入ノ〕し、周波数の絶対値お
よび周波数低下率を求め、−F”>&した場合と同様の
判断を行なう。そして、プラント出力制御装置30から
プラント出力a、II御信号33を出力して、原子力R
ffjプラント2,3.4の出力を上昇させ、通常運転
に復旧させる。
Afterwards, when the power system load is increased due to recovery from the power system accident, etc., the plant output control 2II device 30 inputs the power system load detection signal 31 and calculates the absolute value of the frequency and the rate of frequency decrease. Then, the plant output control device 30 outputs the plant output a, II control signal 33, and the nuclear R
Increase the output of ffj plants 2 and 3.4 and restore normal operation.

このように、本実施例によれば、電力系統の事故等によ
り負荷喪失が発生した場合においても、原子炉15が停
止することはなく、運転を継続することが可能となる。
As described above, according to this embodiment, even if a load loss occurs due to an accident in the power system, the nuclear reactor 15 will not be stopped and the operation can be continued.

このため、原子炉15が停止した場合の再起動時の労力
と時間は必要なく、電力系統事故が復旧して電力系統負
荷が掛った場合においても、速やかに原子力発電プラン
ト2゜3.4の出力を上げることができ、電力の不足が
生じることがない。したがって、原子ノJ発電所1Aの
稼動率を向上させることができる。
Therefore, there is no need for labor and time to restart the reactor 15 when it is stopped, and even if the power system is overloaded after the power system accident is restored, the nuclear power plant 2°3.4 You can increase the output and never run out of power. Therefore, the operating rate of the atomic J power plant 1A can be improved.

上記実施例においては、プラント出力制御装置30を原
子力発電所1A内に設置した場合についてのみ説明した
が、プラント出力制御装置30を中央給電所(系統全体
の監視・制御をする指令所)に設置してもよい。
In the above embodiment, only the case where the plant output control device 30 was installed in the nuclear power plant 1A was explained, but the plant output control device 30 was installed in the central power supply station (control center that monitors and controls the entire system). You may.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明に係る原子力発電所は、電ツノ系統負荷の変動、
各原子力発電プラントの原子炉出力およびタービン発電
機出力を検出してプラント出力の制御割合について演惇
し、各原子力発電プラントのタービンバイパス容量に応
じて、原子炉を停止させない範囲で、原子炉出力および
タービン発電機出力を制御するプラント出力制御装置が
備えられ、このプラント出力制御装置により電力系統負
荷と原子力発電プラント出力との調和を維持したので、
電力系統の負荷喪失が発生した場合でも、電力系統負荷
と原子力発電プラント出ノ〕との調和を維持して、原子
力発電プラントの運転を継続することができ、原子力発
電所の稼動率を向上させることができるという効果を奏
する。
The nuclear power plant according to the present invention is characterized by changes in power system load,
The reactor output and turbine generator output of each nuclear power plant are detected, and the control ratio of the plant output is calculated. According to the turbine bypass capacity of each nuclear power plant, the reactor output is determined within the range that does not shut down the reactor. and a plant output control device that controls the turbine generator output, and this plant output control device maintains harmony between the power system load and the nuclear power plant output.
Even if a power system load loss occurs, the nuclear power plant can continue operating by maintaining a balance between the power system load and the nuclear power plant capacity, improving the operating rate of the nuclear power plant. It has the effect of being able to

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る原子力発電所の一実施例および電
力供給系統の概略構成図、第2図は上記実施例の原子力
発電プラントの概略構成図、第3図は上記実施例におい
てプラント出力制御装置が過周波数および周波数上昇重
大を検出した場合の判断を示す論理回路図、第4図は一
般的な原子力発電所および電力供給系統の概略構成図、
第5図は一般的な原子力発電ブラン]・の概略構成図、
第6図は速度調定率5%での周波数と蒸気加減弁開度と
の関係をボすグラフである。 1,1A・・・原子力発電所、2.3.4・・・原子力
発電プラント、5・・・所内開開器、8・・・送電線路
、9・・・変電所、10a、10b、10c、 10d
−・・外i!iIl電力負荷、31・・・電力系統負荷
検出信号、32・・・プラント出力検出信号、33・・
・プラント出力制御信号、33a・・・タービン出力制
御信号、33b・・・再循環流量制御信号、33G・・
・制御棒駆動信代理人弁理士  則 近 憲 佑 同        三  俣  弘  文第5図 第6 図
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a nuclear power plant and an electric power supply system according to the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a nuclear power plant according to the above embodiment, and FIG. A logic circuit diagram showing the judgment when the control device detects overfrequency and frequency increase seriousness, Figure 4 is a schematic configuration diagram of a general nuclear power plant and power supply system,
Figure 5 is a schematic diagram of a general nuclear power generation system.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between frequency and steam control valve opening at a speed regulation rate of 5%. 1,1A... Nuclear power plant, 2.3.4... Nuclear power plant, 5... Station switch, 8... Power transmission line, 9... Substation, 10a, 10b, 10c , 10d
-・・Outside i! iIl power load, 31... Power system load detection signal, 32... Plant output detection signal, 33...
- Plant output control signal, 33a... Turbine output control signal, 33b... Recirculation flow rate control signal, 33G...
・Patent attorney representing control rod drive unit Noriyuki Chika Yudo Hiroshi Mitsumata Figure 5 Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] タービンバイパス容量が異なる複数基の原子力発電プラ
ントから構成され、各原子力発電プラントは原子炉出力
が冷却材の再循環流量および炉心の制御棒位置により制
御され、タービン発電機出力がタービン制御系の主蒸気
加減弁の開度により制御され、上記のタービン発電機の
電力が所内開閉器を介して外部電力系統へ供給される原
子力発電所において、電力系統負荷の変動、各原子力発
電プラントの原子炉出力およびタービン発電機出力を検
出してプラント出力の制御割合について演算し、各原子
力発電プラントのタービンバイパス容量に応じて、原子
炉を停止させない範囲で、原子炉出力およびタービン発
電機出力を制御するプラント出力制御装置が備えられ、
このプラント出力制御装置により電力系統負荷と原子力
発電プラント出力との調和を維持したことを特徴とする
原子力発電所。
Consisting of multiple nuclear power plants with different turbine bypass capacities, each nuclear power plant has reactor output controlled by the coolant recirculation flow rate and core control rod position, and turbine generator output controlled by the main turbine control system. In a nuclear power plant where power from the above turbine generator is supplied to the external power system via an on-site switch controlled by the opening of the steam control valve, fluctuations in the power system load and reactor output of each nuclear power plant are controlled by the opening of the steam control valve. and a plant that detects the turbine generator output and calculates the control ratio of the plant output, and controls the reactor output and turbine generator output according to the turbine bypass capacity of each nuclear power plant to the extent that the reactor is not shut down. Equipped with an output control device,
A nuclear power plant characterized by maintaining harmony between the power system load and the nuclear power plant output using this plant output control device.
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