RU2291503C1 - Способ первичного регулирования частоты переменного электрического тока в энергосистеме с участием энергоблоков аэс - Google Patents

Способ первичного регулирования частоты переменного электрического тока в энергосистеме с участием энергоблоков аэс Download PDF

Info

Publication number
RU2291503C1
RU2291503C1 RU2005116890/06A RU2005116890A RU2291503C1 RU 2291503 C1 RU2291503 C1 RU 2291503C1 RU 2005116890/06 A RU2005116890/06 A RU 2005116890/06A RU 2005116890 A RU2005116890 A RU 2005116890A RU 2291503 C1 RU2291503 C1 RU 2291503C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
power
steam
circuit
reactor
reactor installation
Prior art date
Application number
RU2005116890/06A
Other languages
English (en)
Inventor
Константин Иванович Сопленков (RU)
Константин Иванович Сопленков
Николай Никифорович Давиденко (RU)
Николай Никифорович Давиденко
Александр Викторович Шутиков (RU)
Александр Викторович Шутиков
Борис Васильевич Доровских (RU)
Борис Васильевич Доровских
Сергей Александрович Немытов (RU)
Сергей Александрович Немытов
Всеволод Александрович Вознесенский (RU)
Всеволод Александрович Вознесенский
Разим Ильгамович Давлетбаев (RU)
Разим Ильгамович Давлетбаев
Александр Васильевич Михальчук (RU)
Александр Васильевич Михальчук
кин Михаил Александрович Подшиб (RU)
Михаил Александрович Подшибякин
Олег Юрьевич Кавун (RU)
Олег Юрьевич Кавун
Вадим Владимирович Люльчак (RU)
Вадим Владимирович Люльчак
Владимир Михайлович Чаховский (RU)
Владимир Михайлович Чаховский
Александр Леонидович Воронин (RU)
Александр Леонидович Воронин
Виктор Владимирович Ходаковский (RU)
Виктор Владимирович Ходаковский
Павел Евгеньевич Филимонов (RU)
Павел Евгеньевич Филимонов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций" (ВНИИАЭС)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций" (ВНИИАЭС) filed Critical Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций" (ВНИИАЭС)
Priority to RU2005116890/06A priority Critical patent/RU2291503C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2291503C1 publication Critical patent/RU2291503C1/ru

Links

Classifications

    • 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

  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

Изобретение относится к энергетике, а именно к энергосистемам переменного электрического тока, в состав которых входят атомные электростанции с реакторами ВВЭР-1000. Способ первичного регулирования частоты переменного тока в энергосистеме с участием энергоблоков атомных электростанций, преимущественно ВВЭР-1000, состоит в том, что рабочее давление пара в главном паровом коллекторе второго контура поддерживают за счет регулирования мощности реакторной установки с помощью системы автоматического регулирования мощности реактора. Систему автоматического регулирования мощности реактора настраивают на работу с зоной нечувствительности по давлению пара в главном паровом коллекторе второго контура в пределах ±(0,20÷0,25) МПа, что обеспечивает изменение мощности реакторной установки за счет саморегулирования с отрицательной обратной связью между мощностью реакторной установки и температурой теплоносителя первого контура. При давлении пара в главном паровом коллекторе второго контура вне упомянутой зоны нечувствительности ±(0,20÷0,25) МПа регулирование мощности реакторной установки осуществляют за счет перемещения стержней системы управления и защиты реакторной установки. Изобретение позволяет перевести эксплуатацию энергоблоков АЭС в режим первичного регулирования частоты для повышения качества электроэнергии и надежности энергосистемы. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области энергетики, а именно к энергосистемам переменного электрического тока, в состав которых входят атомные электростанции с реактором ВВЭР-1000.
В соответствии с Приказом РАО ЕЭС РФ от 18 сентября 2002 г. №524 «О повышении качества первичного и вторичного регулирования частоты электрического тока в ЕЭС России» главным условием подключения электростанций, в т.ч. и атомных, к энергосистеме является их участие в первичном регулировании частоты в энергосистеме.
В настоящее время первичное регулирование частоты переменного тока в ЕЭС России осуществляется группой выделенных тепловых и гидроэлектростанций, которые при отклонении частоты в энергосистеме меняют свою мощность в соответствии со статической характеристикой турбины: при повышении частоты в энергосистеме мощность выделенных электростанций падает, а при понижении частоты - возрастает. Первичное регулирование частоты (время мобилизации для участия энергоблока составляет до 30 секунд) реализуется автоматически под действием системы автоматического регулирования турбоагрегатов, систем регулирования производительности котлов при отклонении частоты от заданного уровня.
Указанные электростанции регулируют частоту следующим образом: при изменении частоты в энергосистеме система автоматического регулирования турбины меняет ее мощность в соответствии со статической характеристикой турбины «частота-мощность», повышая или снижая расход пара на турбину для повышения или понижения мощности на валу турбогенератора. Одновременно автоматика управления мощности котла изменяет производительность котла, следуя за мощностью турбоагрегата, путем соответствующего изменения расхода топлива.
В настоящее время энергоблоки АЭС работают в базовом (стационарном) режиме и в регулировании частоты не участвуют, что не соответствует требованиям вышеупомянутого приказа.
Изобретением решается задача перевода эксплуатации энергоблоков АЭС в режим первичного регулирования частоты для повышения качества электроэнергии и надежности энергосистемы при сохранении необходимого уровня безопасности энергоблоков АЭС.
Для достижения указанного технического результата в предлагаемом способе первичного регулирования частоты переменного тока в энергосистеме с участием энергоблоков атомных электростанций, преимущественно ВВЭР-1000, содержащих реакторную установку со стержнями системы управления и защиты, охлаждаемую теплоносителем первого контура; парогенераторы, включающие стороны как первого, так и второго контуров, из которых стороны второго контура соединены главным паровым коллектором с турбогенератором; систему автоматического регулирования мощности реакторной установки, поддерживающую рабочее давление пара второго контура; систему автоматического регулирования турбогенератора, поддерживающую регулирование мощности турбогенератора в соответствии со статической характеристикой «частота-мощность», рабочее давление пара в главном паровом коллекторе второго контура поддерживают за счет регулирования мощности реакторной установки с помощью системы автоматического регулирования мощности реактора, которую настраивают на работу с зоной нечувствительности по давлению пара в главном паровом коллекторе второго контура в пределах ±(0,20÷0,25) МПа, при этом мощность реакторной установки изменяется за счет саморегулирования с отрицательной обратной связью между мощностью реакторной установки и температурой теплоносителя первого контура, а при давлении пара в главном паровом коллекторе второго контура вне упомянутой зоны нечувствительности ±(0,20÷0,25) МПа регулирование мощности реакторной установки осуществляют за счет перемещения стержней системы управления и защиты реакторной установки.
Особенностью предлагаемого способа по сравнению с аналогами является поддержание рабочего давления пара второго контура в главном паровом коллекторе за счет регулирования мощности реакторной установки с помощью системы автоматического регулирования мощности реактора, которую настраивают на работу с зоной нечувствительности по давлению пара в главном паровом коллекторе второго контура в пределах ±(0,20÷0,25) МПа, при этом мощность реакторной установки изменяется за счет саморегулирования с отрицательной обратной связью между мощностью реакторной установки и температурой теплоносителя первого контура.
Предлагаемый способ поясняется чертежом, где схематически показан энергоблок атомной электростанции с реакторной установкой типа ВВЭР, где:
1 - реакторная установка;
2 - стержни системы управления и защиты;
3 - главный циркуляционный трубопровод первого контура;
4 - парогенераторы;
5 - главный паровой коллектор второго контура;
6 - турбогенератор;
7 - система автоматического регулирования мощности реакторной установки;
8 - датчик давления пара в главном паровом коллекторе второго контура;
9 - стопорно-регулирующий клапан турбогенератора;
10 - система автоматического регулирования турбогенератора, поддерживающая регулирование мощности турбогенератора в соответствии со статической характеристикой «частота-мощность»;
11 - датчик частоты вращения вала турбогенератора.
Способ осуществляется следующим образом: при изменении частоты в энергосистеме система автоматического регулирования турбогенератора (10) с датчиком частоты (11) вращения вала турбогенератора (6) изменяет его мощность в соответствии со статической характеристикой «частота-мощность» путем изменения проходного сечения стопорно-регулирующего клапана (9), расположенного на главном паровом коллекторе (5) перед турбогенератором (6). Изменение мощности турбогенератора (6) приводит к изменению давления пара в парогенераторах (4) и главном паровом коллекторе (5) второго контура. Изменение давления и температуры пара в парогенераторах (4) приводит к изменению температуры теплоносителя (воды) первого контура (3). Между температурой теплоносителя первого контура (3) и нейтронной мощностью реакторной установки (1) существует отрицательная обратная связь, вызывающая изменение мощности реактора (см., например, Емельянов И.Я., Ефанов А.И., Константинов Л.В., Научно-технические основы управления ядерными реакторами, М., Энергоиздат, 1991 г.).
Так, например, при повышении частоты в энергосистеме система автоматического регулирования турбогенератора (10), поддерживающая регулирование мощности турбогенератора в соответствии со статической характеристикой «частота-мощность», уменьшает мощность турбогенератора (6) путем уменьшения проходного сечения стопорно-регулирующего клапана (9) по сигналу датчика частоты вращения (11) вала турбогенератора (6), а давление и температура пара в главном паровом коллекторе второго контура (5) и в парогенераторах (4) повышаются. Повышение давления и температуры пара со стороны второго контура в парогенераторах (4) приводит к повышению температуры теплоносителя (воды) первого контура (3). При этом, если давление пара во втором контуре (4, 5) увеличивается в пределах до (0,20÷0,25) МПа от номинального значения, мощность реакторной установки (1) снижается за счет отрицательной обратной связи между температурой теплоносителя первого контура (3) и мощностью реакторной установки (1).
В случае понижения частоты в энергосистеме система автоматического регулирования турбогенератора (10), поддерживающая регулирование мощности турбогенератора в соответствии со статической характеристикой «частота-мощность», повышает мощность турбогенератора (6) путем увеличения проходного сечения стопорно-регулирующего клапана (9) по сигналу датчика частоты вращения (11) вала турбогенератора (6), а давление и температура пара в главном паровом коллекторе второго контура (5) и в парогенераторах (4) снижаются. Снижение давления и температуры пара со стороны второго контура в парогенераторах (4) приводит к понижению температуры теплоносителя (воды) первого контура (3). При снижении давления пара во втором контуре (4, 5) на величину до (0,20÷0,25) МПа от номинального значения мощность реакторной установки (1) повышается за счет отрицательной обратной связи между температурой теплоносителя первого контура (3) и мощностью реакторной установки (1).
В том и другом случае при изменении давления пара в главном паровом коллекторе второго контура (5) на величину, выходящую за пределы ±(0,20÷0,25) МПа, от номинального значения регулирование (изменение) мощности реакторной установки (1) производят в штатном режиме за счет перемещения стержней системы управления и защиты (2) реакторной установки (1).
Реализация предложенного изобретения позволяет исключить перемещение стержней (2) системы управления и защиты реакторной установки (1) при нормальном диапазоне колебаний частоты в энергосистеме 50±0,05 Гц, что соответствует изменению мощности энергоблока до ±2% от номинальной мощности и давления пара в главном паровом коллекторе второго контура на величину ±(0,20÷0,25) МПа, благодаря чему уменьшается общее число перемещений стержней (2) системы управления и защиты реакторной установки (1), обеспечивается необходимый уровень безопасности энергоблоков атомных электростанций при их участии в первичном регулировании частоты в энергосистеме, повышается качество электроэнергии и надежность энергосистемы, а также повышается экономическая эффективность атомных электростанций за счет более высокого тарифа на электроэнергию в режиме регулирования мощности по сравнению с работой АЭС в базовом режиме.
(Тариф 1 кВт·час регулировочной мощности в Европейской энергосистеме UCTE примерно в 8 раз выше тарифа 1 кВт·час базовой мощности.)

Claims (1)

  1. Способ первичного регулирования частоты переменного тока в энергосистеме с участием энергоблоков атомных электростанций, преимущественно ВВЭР-1000, содержащих реакторную установку со стержнями системы управления и защиты, охлаждаемую теплоносителем первого контура; парогенераторы, включающие стороны как первого, так и второго контуров, из которых стороны второго контура соединены главным паровым коллектором с турбогенератором; систему автоматического регулирования мощности реакторной установки, поддерживающую рабочее давление пара второго контура; систему автоматического регулирования турбогенератора, поддерживающую регулирование мощности турбогенератора в соответствии со статической характеристикой "частота - мощность", характеризующийся тем, что рабочее давление пара в главном паровом коллекторе второго контура поддерживают за счет регулирования мощности реакторной установки с помощью системы автоматического регулирования мощности реактора, которую настраивают на работу с зоной нечувствительности по давлению пара в главном паровом коллекторе второго контура в пределах ±(0,20÷0,25) МПа, что обеспечивает изменение мощности реакторной установки за счет саморегулирования с отрицательной обратной связью между мощностью реакторной установки и температурой теплоносителя первого контура, а при давлении пара в главном паровом коллекторе второго контура вне упомянутой зоны нечувствительности ±(0,20÷0,25) МПа регулирование мощности реакторной установки осуществляют за счет перемещения стержней системы управления и защиты реакторной установки.
RU2005116890/06A 2005-06-02 2005-06-02 Способ первичного регулирования частоты переменного электрического тока в энергосистеме с участием энергоблоков аэс RU2291503C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005116890/06A RU2291503C1 (ru) 2005-06-02 2005-06-02 Способ первичного регулирования частоты переменного электрического тока в энергосистеме с участием энергоблоков аэс

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005116890/06A RU2291503C1 (ru) 2005-06-02 2005-06-02 Способ первичного регулирования частоты переменного электрического тока в энергосистеме с участием энергоблоков аэс

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2291503C1 true RU2291503C1 (ru) 2007-01-10

Family

ID=37761359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005116890/06A RU2291503C1 (ru) 2005-06-02 2005-06-02 Способ первичного регулирования частоты переменного электрического тока в энергосистеме с участием энергоблоков аэс

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2291503C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2672559C1 (ru) * 2016-11-30 2018-11-16 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Система автоматического регулирования частоты тока в сети с участием АЭС
RU2675380C1 (ru) * 2018-05-15 2018-12-19 Григорий Леонидович Пономаренко Способ маневрирования мощностью ядерного энергетического реактора типа ВВЭР и PWR
CN111508620A (zh) * 2020-04-30 2020-08-07 中国核动力研究设计院 一种反应堆机动性自调节方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2326012A1 (fr) * 1975-09-25 1977-04-22 Babcock & Wilcox Co Commande de centrale nucleaire par reglage en parallele de la chaleur degagee et du debit d'eau d'alimentation a la chaudiere en fontion de la puissance demandee
US4582669A (en) * 1982-01-08 1986-04-15 Westinghouse Electric Corp. Xenon suppression in a nuclear fueled electric power generation system
SU1709406A1 (ru) * 1989-09-29 1992-01-30 Алма-Атинский Энергетический Институт Способ управлени мощностью магнитно-вентильного реактора
RU2095864C1 (ru) * 1996-01-30 1997-11-10 Научно-исследовательский технологический институт Способ регулирования ядерного реактора водо-водяного типа в режиме продления кампании
RU2142447C1 (ru) * 1998-03-12 1999-12-10 Акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" Способ автоматического управления двухступенчатым реактором дегидрирования

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2326012A1 (fr) * 1975-09-25 1977-04-22 Babcock & Wilcox Co Commande de centrale nucleaire par reglage en parallele de la chaleur degagee et du debit d'eau d'alimentation a la chaudiere en fontion de la puissance demandee
US4582669A (en) * 1982-01-08 1986-04-15 Westinghouse Electric Corp. Xenon suppression in a nuclear fueled electric power generation system
SU1709406A1 (ru) * 1989-09-29 1992-01-30 Алма-Атинский Энергетический Институт Способ управлени мощностью магнитно-вентильного реактора
RU2095864C1 (ru) * 1996-01-30 1997-11-10 Научно-исследовательский технологический институт Способ регулирования ядерного реактора водо-водяного типа в режиме продления кампании
RU2142447C1 (ru) * 1998-03-12 1999-12-10 Акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" Способ автоматического управления двухступенчатым реактором дегидрирования

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2672559C1 (ru) * 2016-11-30 2018-11-16 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Система автоматического регулирования частоты тока в сети с участием АЭС
RU2675380C1 (ru) * 2018-05-15 2018-12-19 Григорий Леонидович Пономаренко Способ маневрирования мощностью ядерного энергетического реактора типа ВВЭР и PWR
WO2019221633A1 (ru) * 2018-05-15 2019-11-21 Ponomarenko Grigory Leonidovich Способ маневрирования мощностью ядерного энергетического реактора типа ввэр и pwr
CN111508620A (zh) * 2020-04-30 2020-08-07 中国核动力研究设计院 一种反应堆机动性自调节方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2016502635A (ja) 複合加熱冷却機を備える熱エネルギー貯蔵システムおよび熱エネルギー貯蔵システムの使用方法
CN109768583B (zh) 一种新能源电力系统中火电机组改造容量确定方法
CN109915216A (zh) 一种供热机组控制抽汽短时调频系统与调节方法
CN107370156B (zh) 一种基于电极锅炉的电网调频系统
US20200018230A1 (en) Compressed air energy storage power generation device
CN107806625B (zh) 一种锅炉负荷调整结合外部调峰调频设备的系统
CN103633644A (zh) 电网冲击负荷自动平衡装置及方法
JP6754880B2 (ja) 電力供給システム
CA2225915C (en) Process and device for dosing the thermal output of combined heat and power generation systems
KR20210081846A (ko) 부하 추종 운전이 가능한 원전 열병합발전시스템
RU2291503C1 (ru) Способ первичного регулирования частоты переменного электрического тока в энергосистеме с участием энергоблоков аэс
JP5704526B2 (ja) コジェネレーション高温ガス炉システム
RU2669389C1 (ru) Способ управления автономной двухконтурной ядерной энергетической установкой
CN110824905B (zh) 一种发电机组非正常解列工况孤网运行方法
CN113431651A (zh) 一种低负荷一炉带两机的运行系统
CN119726794A (zh) 一种供热机组的熔盐储能调频控制方法
CN112282875B (zh) 一种提高火电机组灵活性的厂级多机组耦合联运系统
SU1523688A1 (ru) Способ работы теплофикационной паротурбинной установки
RU2672559C1 (ru) Система автоматического регулирования частоты тока в сети с участием АЭС
CN107035539B (zh) 单烧低热值高炉煤气单轴联合循环机组一次调频方法
RU2846579C1 (ru) Гибридная энергетическая установка
RU2812839C1 (ru) Способ повышения эффективности аварийного резервирования собственных нужд двухконтурной АЭС
CN214100875U (zh) 一种利用热网储能提高供暖期电网调峰调频性能的系统
CN104481610A (zh) 一种钢铁厂余热电厂间汽轮机不停机的装置及方法
CN221002880U (zh) 快速启动调峰汽轮机发电系统

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150603