大型核电机组涉网保护与电网安全自动装置的协调控制原则

针对中国目前应用最为广泛的压水堆核电机组,分析了核电机组涉网保护与电网安全运行的相互作用和影响,提出了核电机组涉网保护与电网安全自动装置的协调控制原则。在全过程动态仿真程序已有的压水堆核电机组模型基础上,研究了电网电压、频率扰动引起的核电机组和电网的动态特性,着重分析了超速保护、过励限制和保护、频率异常保护、主泵保护等涉网保护和电网高频切机、低频减载等安全自动装置的动作特性、相互影响及其协调关系。结合实际电网算例,验证了相应的协调配合原则,为核电厂及其所接入电网参数整定、定值优化及协调控制等提供了参考。

基于粒子群算法的压水堆核电机组回热系统优化

针对核电机组二回路系统的特点,经过推导构造了通用型核电机组热经济性计算框架。据此,选择循环热效率作为优化目标,抽汽压力作为优化变量,建立了通用型核电机组回热系统优化模型。以某压水堆核电900MW机组为例,将自适应权重粒子群(AWPSO)算法应用于核电二回路给水回热分配优化。计算结果表明,该算法具有良好的收敛性和搜索性,其优化结果优于传统方法和原设计方案,为压水堆核电机组二回路回热系统优化设计提供了一种便捷的方法。

遗传算法在压水堆核电机组给水回热分配中的应用

文中提出应用遗传算法解决压水堆核电机组给水回热分配的问题。针对该类机组二回路系统的特点,通过选择合适的优化参数,构造了适于优化的适应度模型,并在热平衡法的基础上采用遗传算法对该模型进行优化计算,通过跟踪各代参数的信息获得优化参数与最优值的关系。计算结果表明,遗传算法具有很好的收敛性和搜索性能,能迅速获得全局最优解,明显优于原设计值,而且便于给出各优化参数(甚至是中间变量)与最优值之间的关系,为压水堆核电机组给水回热分配提供了一种崭新而便捷的设计方法。

基于Matlab-Simulink的详细核电机组数学模型研究

高阶数的核电机组数学模型结构复杂,仿真计算量大,计算时间也长;简化的核电机组数学模型,只能用来进行电力系统短期的稳定性分析,建立适用于电力系统中长期稳定性分析的核电机组数学模型显得很有必要。建立压水堆(PWR)核电机组数学模型,并在此基础上仿真分析了核电机组的固有特性,通过单机无穷大系统的仿真,简单研究了电力系统扰动对核电机组的影响,最终发现只要能及时切除故障,就不会对核电机组产生很大的影响。

压水堆核电机组二回路的线性单元分析法

运用线性方法推导出压水堆核电机组二回路加热单元的数学模型及附加成份对进水系数影响的局部定量分析方法 ,并在此基础之上给出了二回路高压给水单元进水系数的计算通式 ,从而为压水堆核电机组二回路应用“循环函数法”

压水堆机组二回路热力系统实时仿真研究

介绍了核电机组二回路主蒸汽与给水回热系统实时仿真。模型基于能量、质量、动量守恒方程和水蒸汽物性,考虑了蒸汽的可压缩性和表面式换热器的非平衡的动态热交换特性,以及PWR型机组主蒸汽参数低、容积流量大的特点,利用流体网络进行求解。仿真结果表明该模型具有准确的计算结果,动态趋势合理,适用于全工况范围正常运行和异常事故运行,为新一代仿真机的研制,提供了有效途径。

压水堆核电机组加热器散热损失对机组经济性的影响

针对压水堆核电机组回热和再热系统各级加热器存在散热损失的问题,笔者根据热平衡法和分析方法,从定量计算的角度阐述了回热和再热系统各级加热器散热损失对机组经济性的影响,建立了压水堆核电机组热力系统在定流量情况下全面的汽水分布矩阵和计算模型,并在此基础上,计算了由各级加热器热损造成的机组相关参数变化量。计算结果表明,相对其他加热器,高压加热器的散热损失对机组的经济性影响较大。所以,机组运行中应尽量减少高压加热器的散热损失。

压水堆核电机组二回路汽水分布矩阵方程

针对一个复杂的压水堆核电机组二回路系统,基于热平衡原理推导出其汽水分布通用矩阵模型。通过分析矩阵各元素的意义并引入"虚拟放热量"的概念,总结出矩阵元素的填写规则。此规则可推广到各种复杂的回热系统,只要已知回热系统的结构,即可根据此规则逐项填写矩阵方程。通过两个回热系统(压水堆核电与火电机组)的实例计算,验证了所建模型的正确性,并发现运用此规则写出的火电机组回热系统的汽水分布方程即是熟悉的三角结构矩阵,进一步验证了此规则的正确性。该矩阵方程原理简单,容易构造,为回热系统的热经济性分析提供了又一简单而实用的工具。

探讨大型压水堆核电机组参与电网中间负荷调峰

针对未来我国大型核电装机比重在区域电网日益增长的趋势,介绍了我国与国外大容量压水堆核电机组参与电网调峰的现状,分析了它们参与中间负荷调峰的必要性;通过分析商用压水堆设计特性、核汽轮机工作特性指出了机组进行日中间负荷调峰的可行性,推荐了日负荷跟踪出力曲线;指出压水堆在局部功率峰、慢速调节硼酸浓度、氙钐等毒物的瞬态、堆芯寿期末的碘坑、燃料芯块与包壳的相互作用等方面,制约着机组调峰的安全性和灵活性,在此基础上深入探讨机组适应日负荷跟踪调峰运行需具备的技术条件;以大亚湾M310型机组为例,通过分析其负荷变动时稳态和瞬态下主系统和设备的工况变化,指出调峰运行对电站核安全、可靠性的负面影响有限,对经济性的降低较明显;以第三代先进压水堆为例,提出了机组适应调峰运行需努力的技术方向。

不同超速保护控制方式对压水堆核电机组保护作用的仿真分析

压水堆核电机组具有易超速的特点,来自电网的大扰动会引发机组转速飞升甚至导致堆芯燃料、控制棒组损坏,因此研究核电机组在超速保护控制(overspeed protection control,OPC)作用下的超速特性对保护核电机组有重要意义。通过改变OPC触发信号的来源,或是选择关闭不同的调节阀,可以得到不同的OPC作用方式。由此利用PSASP中的用户自定义模型功能搭建了带有OPC的压水堆核电机组的模型,将核电机组模拟接入广西电网中,仿真分析核电机组在电网发生严重故障时其内部变量的动态特性,并对比不同的OPC方式对于核电机组的保护作用。仿真结果表明:装设OPC有利于核电机组的稳定运行,其中高、中压调节阀同时关闭和功率/转速偏差信号相互配合的OPC能够更好地抑制超速峰值,使机组内部各变量的偏移量减小并更快到达稳定值。

1000MW压水堆核电机组二回路热力系统的经济性分析

发展核电是降低CO2排放的重要途径之一,到2020年我国核电运行装机容量将达到40 000 MW。对某1 000 MW压水堆核电机组二回路热力系统建立了数学模型,并进行了热经济性分析。结果表明,该机组的热效率为35.53%,汽耗率为5.068 kg/(kW.h)。

大型压水堆核电机组参与电网中间负荷调峰的探讨

介绍了我国与国外大容量压水堆核电机组参与电网调峰的现状,分析了它们参与中间负荷调峰的必要性和可行性,在此基础上深入探讨机组适应日调峰运行需具备的技术条件,特别是对电站核安全、可靠性及经济性的影响,提出了机组适应调峰运行的演进方向。

不同功率水平下压水堆核电机组甩负荷保护研究

甩负荷特性是衡量核电机组安全稳定运行能力的重要标准,因而甩负荷试验是压水堆(pressurized water reactor,PWR)核电厂调试阶段必不可少的试验项目,在不同功率水平下运行的核电机组表现出不同的甩负荷特性。根据核电机组的实际运行特性,建立压水堆核电机组模型,仿真模拟多种功率水平下核电机组的甩负荷工况。在此基础上加入旁路蒸汽排放系统和汽门快关系统,对压水堆核电机组的甩负荷保护进行研究。仿真结果表明,功率水平越高,机组甩负荷引起的扰动越大,必须装设保护系统;旁路蒸汽排放系统和汽门快关系统都能够对核电机组产生有效的保护作用,前者对核电机组反应堆、热力系统参数保护作用较显著,后者对汽轮机转速飞升抑制作用较显著。

第三代压水堆核电站核岛通风空调系统核级冷却器关键技术和工艺研究

通过对第三代压水堆核电站核岛通风空调系统用核级冷却器关键技术和工艺进行研究,论证适用于核岛通风空调系统核级冷却器关键技术和工艺的可行性,并推广至所有核电站的核级冷却器。

核电站汽轮发电机组与供汽系统的功率匹配

压水堆核电站汽轮发电机组与核蒸汽供应系统的功率匹配是使燃料棒表面的热负荷小于临界热负荷 ,并留有一定裕度。核电站核蒸汽供应系统的热工设计裕度中有一部分如 4 %可用于增加堆芯热功率和汽轮机出力。压水堆核电机组广泛采用一回路平均温度和二回路蒸汽压力都做适当变化 ,即汽轮机额定蒸汽流量与核蒸汽供应系统额定蒸汽流量相匹配 ,汽轮机最大蒸汽流量与核蒸汽供应系统最大蒸发量相匹配。

CPR1000压水堆核电机组热平衡计算中的误差分析

介绍了CPR1000压水堆核电站中热平衡误差的计算方法,通过误差的精确分析来确保核电站反应堆热功率准确和核安全。