本发明属于核电领域,具体涉及一种快速降功率方法与控制系统。
背景技术:
1、核电厂反应堆具有快速降功率系统(rprs)用于应对汽轮机脱扣等大幅度的负荷变化瞬态。现有的rprs系统可以通过控制预先设定的黑棒下落,实现堆芯功率的快速下降,能够使堆芯功率快速降低到50%rtp(额定热功率以下),随后在旁排系统、棒控系统等控制系统的共同配合下实现一、二回路的功率匹配。但是,当发生二次侧负荷变化较小的事件,如在满功率运行条件下发生单个主给水泵脱扣瞬态,则不会触发rprs动作,在这样的情况下,瞬态发展过程可能会导致蒸发器(sg)窄量程低液位裕量过低,有触发停堆的风险。因此,提供一种能够针对瞬态实现较小幅度降功率的控制方法,对于有效应对单台主给水泵脱扣工况,提高反应堆运行的安全性,具有积极意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于,提供一种快速降功率方法,能够实现反应堆较小幅度的快速降功率。本发明还提供一种快速降功率控制系统。
2、根据本发明一个方面的实施例,提供一种快速降功率方法,包括以下步骤:提供多组灰控制棒,计算功率-棒位斜率因子f,f=δp/δs,其中δp为堆芯相对功率变化百分比,δs为控制棒下插步数,其中f随反应堆循环燃耗更新;给定降功率触发条件,所述降功率触发条件包括二次侧负荷突变;当达到所述降功率触发条件时,计算所述灰控制棒所需的下插步跃数δn,δn=(p0-pt)/f,其中p0为当前堆芯相对功率百分比,pt为所述降功率触发条件下匹配二次侧功率的堆芯功率百分比;计算目标棒位nc,nc=n0-δn,其中n0为当前所述灰控制棒棒位,以上升为正,下插为负;设单组所述灰控制棒完全下插对应的步数为n,控制k组所述灰控制棒完全下插,其中kn<nc≤(k-1)n。
3、上述方法能够在二次侧负荷发生不足以触发rprs动作的较小幅度变化时快速控制反应堆速率降低,以实现一、二次侧功率匹配,使机组进入稳定运行状态,避免蒸汽发生器(sg)液位过低带来的事故风险。
4、进一步地,在部分实施例中,所述功率-棒位斜率因子f的更新周期不长于2000mwd/tu。在不同燃耗阶段,灰控制棒对功率的影响大小存在差异,对f进行更新能够实现更为准确的功率控制。
5、进一步地,在部分实施例中,在计算δn时还包括根据功率-棒位曲线对所述功率-棒位斜率因子进行修正的步骤。在反应堆运行过程中,控制棒可能处于不同的棒位,在一些工况下,初始棒位对功率随棒位的变化速率也存在影响,需要根据实际情况进行修正。
6、进一步地,在部分实施例中,所述pt为一台主给水泵脱扣时的二次侧堆芯功率百分比。
7、进一步地,在部分实施例中,所述pt不超过50%。rprs介入能够将反应堆功率降低至50%以下,灰控制棒介入的场景为不触发rprs的瞬态。
8、进一步地,在部分实施例中,所述灰控制棒配置有4组。
9、进一步地,在部分实施例中,在控制k组所述灰控制棒完全下插后,还包括控制相邻的所述灰控制棒重建重叠步的步骤。正常情况下,相邻的灰控制棒组之间存在一定的重叠步,当灰控制棒紧急下插时重叠步关系被打破,需要重建重叠步关系以便恢复灰控制棒的常态控制。
10、进一步地,在部分实施例中,在达到所述降功率触发条件后,蒸汽发生器的液位裕量不低于5%。
11、根据本发明另一个方面的实施例,提供一种快速降功率控制系统,该系统包括二次侧检测装置、存储器、处理器和灰棒控制系统,其中,所述二次侧检测装置检测反应堆二次侧负荷状态;所述灰棒控制系统包括驱动装置和多组灰控制棒,所述驱动装置驱动所述多组灰控制棒上升或下插;所述存储器存储有控制程序,当所述控制程序被所述处理器执行时,所述快速降功率系统能够实施前述任一实施例中所提供的快速降功率方法。
1.一种快速降功率方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的快速降功率方法,其特征在于,所述功率-棒位斜率因子f的更新周期不长于2000mwd/tu。
3.根据权利要求1或2所述的快速降功率方法,其特征在于,在计算δn时还包括根据功率-棒位曲线对所述功率-棒位斜率因子进行修正的步骤。
4.根据权利要求1或2所述的快速降功率方法,其特征在于,所述pt为一台主给水泵脱扣时的二次侧堆芯功率百分比。
5.根据权利要求1或2所述的快速降功率方法,其特征在于,所述pt不超过50%。
6.根据权利要求1或2所述的快速降功率方法,其特征在于,所述灰控制棒配置有4组。
7.根据权利要求1或2所述的快速降功率方法,其特征在于,在控制k组所述灰控制棒完全下插后,还包括控制相邻的所述灰控制棒重建重叠步的步骤。
8.根据权利要求1或2所述的快速降功率方法,其特征在于,在达到所述降功率触发条件后,蒸汽发生器的液位裕量不低于5%。
9.一种快速降功率控制系统,其特征在于,包括二次侧检测装置、存储器、处理器和灰棒控制系统,其中,
