阅读说明：本技术 一种核电机组反应性计划管理方法 (A kind of nuclear power unit reactive planning management method ) 是由 刘宗佩 许海光 易绍峰 蔡亚清 刘元黎 郑俊勇 于 2019-08-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种核电机组反应性计划管理方法,包括以下步骤：S1检测正在运行的核电机组的初始状态；S2生成功率变化折线图；S3生成硼化/稀释体积柱状图；S4将核电机组的初始机组功率、目标功率、功率变化的开始时间和结束时间、功率变化折线图、硼化/稀释体积柱状图、各个功率变化阶段的机组功率、降功率速率、中间功率平台停留时间、各个中间功率平台所需加入的硼酸或水的体积以及硼化/稀释的开始时间显示在同一功能管理界面中；S5根据所述功能管理界面显示的内容及数据控制核电机组反应堆中的硼浓度。本发明使操纵员可更直观、快速、准确的对核电站汽机发电机组进行控制和干预,保证核电站汽机发电机组的安全。(The present invention relates to a kind of nuclear power unit reactive planning management methods, comprising the following steps: the original state for the nuclear power unit that S1 detection is currently running；S2 generates changed power line chart；S3 generates boronation/dilution volume histograms；S4 will be shown in same function management interface at the beginning of the initial power of the assembling unit of nuclear power unit, target power, changed power and at the beginning of the boric acid of addition or the volume of water needed for end time, changed power line chart, boronation/dilution volume histograms, the power of the assembling unit in each changed power stage, drop Power Ratio, middle power platform residence time, each middle power platform and boronation/dilution；S5 controls the boron concentration in nuclear power unit reactor according to the content and data of the function management interface display.The present invention makes operator that can more intuitive, fast and accurately nuclear power station steam turbine power generation unit be controlled and be intervened, and guarantees the safety of nuclear power station steam turbine power generation unit.)

一种核电机组反应性计划管理方法

技术领域

本发明涉及核电技术领域，具体而言，涉及一种核电机组反应性计划管理方法。

背景技术

第三代非能动先进压水堆核电技术主要由反应堆、一回路系统和二回路系统等三个部分组成。核裂变是在压力容器内由核燃料组成的反应堆堆芯里进行的。压水堆以低浓缩铀为燃料、轻水为冷却剂和慢化剂。核裂变放出的热量由流经堆内的一回路系统的高压水带出堆外并在蒸器发生器里将热量传递给二回路的水。水受热后产生的蒸汽推动蒸汽轮机，蒸汽轮机则带动联轴发电机发电。由此可以反应堆最原始的能量来自于核燃料的核裂变反应，控制核反应堆的能量就是要控制核燃料的裂变反应。裂变反应是指一个可裂变原子核在俘获一个中子后形成一个复合核，复合核经过一个短暂时间(约10^-14s)的不稳定激化阶段后，***成两个碎片，同时放出中子和能量的反应过程。目前核电厂多是通过控制中子毒物的适当分布来控制反应性变化，即通过调节一回路冷却剂中的硼酸浓度和控制控制棒的***。AP1000机组通过调整功率棒组(M棒)来控制机组功率，通过调节冷却剂硼浓度来补偿裂变产生的中子毒物(¹³⁵Xe、¹⁴⁹Sm)。

当电网需要检修或市政维修(如地铁检修)需要调整电网功率时，电网调度会将调度信息传递至电厂发电计划部门，由发电计划部门将相关的信息通报给机组运行控制部门和堆芯监测技术支持部门，由堆芯监测技术支持部门根据机组相关信息制定合适的反应性计划。当电网调度为预期的功率变化时，堆芯监测技术支持部门通过离线软件手动输入机组的功率、燃耗、控制棒棒位等相关信息进行模拟后得到反应性计划书，供运行人员参考使用，无法实时更新；而遇到非预期的功率变化，电网紧急要求功率变化时，只能由堆芯监测技术支持部门人员在机组现场提供帮助来配合运行人员进行机组控制。

传统的核电机组反应性计划管理方法步骤比较繁琐，无法直观的监视关键数据来对核电机组进行调控，准确性较差，不具有实时性，使得反应性控制执行效率低下，完全不适应核电汽轮发电机组快速干预的快速性要求，影响电厂的运行效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种核电机组反应性计划管理方法及系统，可在机组功率变化过程中，供相关人员更加准确、及时的了解机组反应性控制方面的信息。

本发明采用的技术方案是：提供一种核电机组反应性计划管理方法，包括以下步骤：

S1检测正在运行的核电机组的初始状态，所述初始状态包括初始机组功率以及反应堆堆芯中的初始硼浓度；

S2根据发电计划部门或电网告知的中间功率、中间功率开始时间、中间功率平台停留时间、目标功率以及目标功率时间设定各个功率变化阶段的机组功率以及降功率速率，并生成功率变化折线图；

S3根据所述初始状态计算核电机组在各个中间功率平台时反应堆所需的硼浓度、所需加入的硼酸或水的体积以及硼化/稀释的开始时间，并生成硼化/稀释体积柱状图；

S4将核电机组的初始机组功率、目标功率、功率变化的开始时间和结束时间、功率变化折线图、硼化/稀释体积柱状图、各个功率变化阶段的机组功率、降功率速率、中间功率平台停留时间、各个中间功率平台所需加入的硼酸或水的体积以及硼化/稀释的开始时间显示在同一功能管理界面中；

S5根据所述功能管理界面显示的内容及数据控制核电机组反应堆中的硼浓度。

在本发明所述的核电机组反应性计划管理方法中，所述降功率速率每分钟不大于满功率的百分之五。

在本发明所述的核电机组反应性计划管理方法中，所述功能管理界面还包括各个中间功率平台时反应堆所需的硼浓度。

在本发明所述的核电机组反应性计划管理方法中，步骤S5还包括：在功率变化的过程中通过反应堆功率控制系统控制控制棒的位置。

在本发明所述的核电机组反应性计划管理方法中，步骤S5还包括：在硼化/稀释的过程中，根据降功率速率、控制棒棒位以及机组实时功率控制硼化/稀释量。

在本发明所述的核电机组反应性计划管理方法中，步骤S5还包括：通过工具平台获取反应堆中的冷却剂温度，并将该温度与实际测得的冷却剂温度进行比较，当两者温差超过一定阈值时开始稀释或硼化。

在本发明所述的核电机组反应性计划管理方法中，还包括：

S6将降功率速率设置为链接键并链接至降功率操作平台。

在本发明所述的核电机组反应性计划管理方法中，降功率速率和各个功率变化阶段的机组功率的数据通过工具平台实时获取。

本发明提供的核电机组反应性计划管理方法将初始状态、功率变化折线图、硼化/稀释体积柱状图、各个功率变化阶段的机组功率、降功率速率、中间功率平台停留时间、各个中间功率平台所需加入的硼酸或水的体积以及硼化/稀释的开始时间、各个中间功率平台时反应堆所需的硼浓度显示在同一功能管理界面中，使操纵员可更直观、快速、准确的对核电站汽机发电机组进行控制和干预，保证核电站汽机发电机组的安全。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明实施例所提供的核电机组反应性计划管理方法的流程图；

图2为本发明实施例所提供的功能管理界面视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例以AP1000核电机组为例进行说明，本实施例提供一种核电机组反应性计划管理方法，包括以下步骤：

S1通过核电机组工具平台和堆芯检测装置检测正在运行的核电机组的初始状态，所述初始状态包括初始机组功率以及反应堆堆芯中的初始硼浓度。

S2根据发电计划部门或电网告知的中间功率、中间功率开始时间、中间功率平台停留时间、目标功率以及目标功率时间设定各个功率变化阶段的机组功率以及降功率速率，并生成功率变化折线图。降功率速率和各个功率变化阶段的机组功率的数据可通过工具平台实时获取。一般电网调度可能具有多个中间功率平台，机组功率需要与中间功率或目标功率保持一致；降功率速率需要根据机组的状态以及电网要求设定，本实施例中的降功率速率每分钟不大于满功率的百分之五，以避免损坏核电机组。

S3根据初始状态计算核电机组在各个中间功率平台时反应堆所需的硼浓度、所需加入的硼酸或水的体积以及硼化/稀释的开始时间，并生成硼化/稀释体积柱状图。

S4将初始状态、功率变化折线图、硼化/稀释体积柱状图、各个功率变化阶段的机组功率、降功率速率、中间功率平台停留时间、各个中间功率平台所需加入的硼酸或水的体积以及硼化/稀释的开始时间、各个中间功率平台时反应堆所需的硼浓度显示在同一功能管理界面中，具体如图2所示。

功率变化折线图可以使操纵员更直观的了解到需要进行功率变化操作的时间以及降功率速率，硼化/稀释体积柱状图可以使操纵员更直观的了解到硼化/稀释的量以及注入时间，从而实现对核电机组进行准确、实时的调控，提高执行效率。

S5根据功能管理界面显示的内容及数据控制核电机组反应堆中的硼浓度。在功率变化的过程中通过反应堆功率控制系统控制控制棒的位置。在硼化/稀释的过程中，根据降功率速率、控制棒棒位以及机组实时功率控制硼化/稀释量。通过工具平台获取反应堆中的冷却剂温度，并将该温度与实际测得的冷却剂温度进行比较，当两者温差超过一定阈值(如±0.83度)时开始稀释或硼化，以达到最佳的稀释或硼化效果。

S6将降功率速率设置为链接键并链接至降功率操作平台。通过设置链接键可以使操纵员直接在功能管理界面直接链接进入至降功率操作平台，对机组进行降功率控制，使操纵员更直观、快速、准确的对核电站汽机发电机组进行控制和干预，保证核电站汽机发电机组的安全。

以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。