1.本发明属于核电厂仪控系统技术领域,具体涉及一种核电厂高低负荷不同控制策略切换方法。
背景技术:
2.在现有技术中,国内有压水堆功率跟踪控制问题研究,针对核电站负荷跟踪的实际需求,为保障堆芯安全运行,给出了基于自适应控制理论的功率跟踪控制方法及自适应控制器,并通过仿真验证了控制效果;有对核反应堆功率控制协调策略的探讨,通过介绍核反应堆功率控制理论基础,给出了核反应堆功率控制协调策略等公开报道。但上述文献都未涉及高低负荷不同工况下切换控制策略的问题。
3.随着核电技术的发展,为了更好的对核电厂进行控制,提高经济性,可以充分利用核电厂在不同运行状态下的特点,采用不同的控制策略实现反应堆功率的自动控制。但反应堆功率控制系统在不同负荷水平采用不同的自动控制策略时,若不采用合适的切换方法,在切换过程中可能会出现核电厂负荷波动,进而可能导致电厂发生过大瞬态或停堆的风险。
技术实现要素:
4.本发明解决的技术问题,提供一种核电厂高低负荷不同控制策略切换方法,能够实现高低负荷工况下反应堆功率控制系统自动控制信号的相互稳定切换,确保核电厂的经济运行和提高核电厂的运行灵活性。
5.本发明采用的技术方案:
6.一种核电厂高低负荷不同控制策略切换方法,包括如下步骤:
7.s1、低负荷控制模式,获得低负荷控制允许信号p=1,高负荷控制允许信号p1=0,获得控制棒自动动作信号c;
8.s2、低负荷控制模式向高负荷控制模式切换;
9.s3、高负荷控制模式,获得控制棒自动动作信号c;
10.s4、高负荷控制模式向低负荷控制模式切换;
11.s5、控制棒将切入手动控制模式,高低负荷控制通道的自动控制信号均无效。
12.所述低负荷控制模式,获得低负荷控制允许信号p,具体为:当核电厂处于低负荷运行时,控制棒手动/自动模式设置为自动模式,即m1=1;高低负荷控制模式选择低负荷控制模式,即m2=1;若蒸汽排放阀状态为未被闭锁,即fv=1;且核功率测量信号n高于低负荷运行的低限n
lmin
且低于低负荷运行的高限n
lmax
,即核功率状态信号n
s1
=1,四个信号的值通过逻辑与后,此时低负荷控制允许信号p的值为p=1;而此时高负荷控制允许信号p1=0。
13.所述s1中,获得控制棒自动动作信号c,具体为:所述低负荷控制允许信号p传输至信号选择单元1,低负荷下自动控制通道信号c
l
传输至信号选择单元1,根据p=1,信号选择单元1输出控制棒自动动作信号c1为;
14.c1=c
l
;
15.所述高负荷控制允许信号p1传输至信号选择单元2,高负荷下自动控制通道信号ch传输至信号选择单元2,根据p1=0,信号选择单元2输出控制棒自动动作信号c2=0;
16.所述控制棒自动动作信号c的值为:
17.c=c1 c2=c
l
0=c
l
。
18.所述低负荷控制模式向高负荷控制模式切换,当处于低负荷自动控制模式时,控制棒自动控制信号c1=c
l
,高负荷自动控制通道实时复制低负荷下自动控制通道信号,即ch=c
l
但不输出。
19.所述高负荷控制模式,获得控制棒自动动作信号c,具体包括:
20.当核功率测量信号n逐渐升高并达到或超过低负荷运行的高限后,核功率上限状态信号n
s2
的值将变为1,即n
s2
=1,而n
s1
=0,此时p=0,若此时选择高负荷控制模式,即m2=0,高负荷控制允许信号p1的值为:
21.p1=1;
22.所述高负荷控制允许信号p1传输至信号选择单元2,高负荷下自动控制通道信号ch传输至信号选择单元2,根据p1=1,信号选择单元2输出控制棒自动动作信号c2为;
23.c2=ch;
24.控制棒自动动作信号c的值为:
25.c=c1 c2=0 ch=ch。
26.所述高负荷控制模式向低负荷控制模式切换,当处于高负荷自动控制模式时,控制棒自动控制信号c2=ch,低负荷自动控制通道实时复制高负荷下自动控制通道信号,即c
l
=ch但不输出。
27.所述控制棒将切入手动控制模式,高低负荷控制通道的自动控制信号均无效,具体为:若当信号m1、m2、fv、n
s1
中任一信号值不为1,则p=0,p通过逻辑非后数值为1,若此时核功率未达到低负荷控制区域上限,则n
s2
=0,n
s2
通过逻辑非后数值为1,p、n
s2
再经过逻辑与后,输出为1,且未将控制模式置于高负荷控制模式,控制棒将切入手动控制模式,高低负荷控制通道的自动控制信号均无效;
28.与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
29.本发明提供的一种核电厂高低负荷工况下采用不同自动控制策略时的切换方法,能够实现自动控制策略的平稳和无扰切换,确保核电厂的经济运行和提高核电厂的运行灵活性。
附图说明
30.图1为本发明提供的一种核电厂高低负荷不同控制策略切换方法原理图。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
32.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.如图1所示,本发明提供的一种核电厂高低负荷不同控制策略切换方法,涉及高低负荷控制模式:选择高负荷控制模式时,高低负荷控制模式信号m2=0,选择低负荷模式时m2=1;控制棒手动/自动模式信号:当选择手动模式时,m1=0;选择自动模式时,m1=1;蒸汽排放阀状态信号:当蒸汽排放阀被闭锁时,fv=0,当蒸汽排放阀未被闭锁时,fv=1;核功率状态信号:当核功率测量信号n高于低负荷运行的低限n
lmin
且低于低负荷运行的高限n
lmax
时(即n
lmin
<n<n
lmax
),n
s1
=1;否则n
s1
=0;当核功率测量信号n低于低负荷运行的高限n
lmax
时,n
s2
=0;否则n
s2
=1。
35.具体包括如下步骤:
36.s1、低负荷控制模式
37.当核电厂处于低负荷运行时,控制棒手动/自动模式设置为自动模式,即m1=1;高低负荷控制模式选择低负荷控制模式,即m2=1;若蒸汽排放阀状态为未被闭锁,即fv=1;且核功率测量信号n高于低负荷运行的低限n
lmin
且低于低负荷运行的高限n
lmax
,即核功率状态信号n
s1
=1,四个信号的值通过逻辑与后,此时低负荷控制允许信号p的值为:
38.p=1;
39.而此时高负荷控制允许信号p1=0。
40.s2、所述低负荷控制允许信号p传输至信号选择单元1,低负荷下自动控制通道信号c
l
传输至信号选择单元1,根据p=1,信号选择单元1输出控制棒自动动作信号c1为;
41.c1=c
l
;
42.所述高负荷控制允许信号p1传输至信号选择单元2,高负荷下自动控制通道信号ch传输至信号选择单元2,根据p1=0,信号选择单元2输出控制棒自动动作信号c2=0;
43.因此,最终的控制棒自动动作信号c的值为:
44.c=c1 c2=c
l
0=c
l
;
45.为了避免从低负荷控制模式切换到高负荷控制模式过程中的信号波动,对控制棒自动控制信号进行复制。当处于低负荷自动控制模式时,控制棒自动控制信号c1=c
l
,高负荷自动控制通道实时复制低负荷下自动控制通道信号,即ch=c
l
但不输出。在发生高低负荷模式相互切换时,切换时刻将保留输出对方通道上一时刻的控制信号,直到按本通道控制逻辑产生新的控制信号为止,这样避免了高低负荷控制模式切换瞬间的扰动。
46.s3、高负荷控制模式
47.当核功率测量信号n逐渐升高并达到或超过低负荷运行的高限后(n≥n
lmax
),核功
率上限状态信号n
s2
的值将变为1,即n
s2
=1,而n
s1
=0,此时p=0(此时信号选择单元1输出控制棒自动动作信号c1=0),若此时操纵员选择高负荷控制模式,即m2=0,此时高负荷控制允许信号p1的值为:
48.p1=1;
49.所述高负荷控制允许信号p1传输至信号选择单元2,高负荷下自动控制通道信号ch传输至信号选择单元2,根据p1=1,信号选择单元2输出控制棒自动动作信号c2为;
50.c2=ch;
51.因此,最终的控制棒自动动作信号c的值为:
52.c=c1 c2=0 ch=ch;
53.为了避免从高负荷控制模式切换到低负荷控制模式过程中的信号波动,对控制棒自动控制信号进行复制。当处于高负荷自动控制模式时,控制棒自动控制信号c2=ch,低负荷自动控制通道实时复制高负荷下自动控制通道信号,即c
l
=ch但不输出。在发生高低负荷模式相互切换时,切换时刻将保留输出对方通道上一时刻的控制信号,直到按本通道控制逻辑产生新的控制信号为止,这样避免了高低负荷控制模式切换瞬间的扰动。
54.s4、若当信号m1、m2、fv、n
s1
中任一信号值不为1,则p=0,p通过逻辑非后数值为1,若此时核功率未达到低负荷控制区域上限,则n
s2
=0,n
s2
通过逻辑非后数值为1,p、n
s2
再经过逻辑与后,输出为1,且操纵员未将控制模式置于高负荷控制模式(m2=1时),控制棒将切入手动控制模式,高低负荷控制通道的自动控制信号均无效。
55.对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
56.此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。