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 PDFInfo
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 24
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy 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)
- 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.
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)
| 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)
| 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 |
-
2005
- 2005-06-02 RU RU2005116890/06A patent/RU2291503C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| 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)
| 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 |