SlideShare a Scribd company logo
1 of 9
Download to read offline
РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) B (11) 28521
(51) G21C 17/00 (2006.01)
КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
(21) 2012/1671.1
(22) 26.05.2011
(45) 15.05.2014, бюл. №5
(31) 2010-123502
(32) 28.05.2010
(33) JP
(85) 20.12.2012
(86) PCT/JP2011/062127, 26.05.2011
(72) МАСУГИ, Цуеси (JP); СУДЗУКИ, Киетеру
(JP); ЙОСИНАГА, Сурман (JP); КОИДЗУМИ,
Ацухико (JP)
(73) КАБУСИКИ КАЙСЯ ТОСИБА (JP)
(74) Русакова Нина Васильевна; Жукова Галина
Алексеевна; Ляджин Владимир Алексеевич
(56) RU 2335025 C1, 27.09.2008
JP S5167898 A, 11.06.1976
JP 2002048891 A, 15.02.2002
RU 2310248 C1, 10.11.2007
(54) СИСТЕМА И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ
АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЕЙ
(57) Обеспечена методика управления атомной
электростанцией, в которой можно сделать так,
чтобы тепловое предельное значение находилось
близко к полному предельному значению
ограничений работы с помощью автоматического
управления, используя простую информацию,
выводимую с более коротким периодом, чем период
вывода теплового предельного значения.
Блок 40 контроля теплового предельного
значения включает в себя: приемник 41 первого
сигнала для приема первого сигнала S1, блок 45
получения предполагаемого времени для получения
предполагаемого времени f, когда первый сигнал S1
достигнет полного предельного значения G, блок 46
оценки для оценивания оставшегося времени, до
того как предполагаемое время f преодолеет
предварительно установленное значение m, и для
последующего запроса второго сигнала S2 (выводит
сигнал R запроса), блок 44 компенсации для
компенсации первого сигнала S1, на основе второго
сигнала S2, принятого по запросу, передатчик 50
первой команды для передачи первой команды J1
для изменения коэффициента интенсивности
первого сигнала S1 и второго сигнала S2 с помощью
синхронизации компенсации; и передатчик 51
второй команды для передачи второй команды J2
для поддержания первого сигнала S1 или второго
сигнала S2 после достижения полного предельного
значения G или порогового значения K, которое
находится непосредственно перед полным
предельным значением G.
(19)KZ(13)B(11)28521
28521
2
Настоящее изобретение относится к технологии
управления атомной электростанцией с помощью
отслеживания теплового ограничения.
Предшествующий уровень техники
В атомной электростанции с реактором кипящего
водяного типа тепловое предельное значение, такое
как коэффициент минимальной критической
мощности и коэффициент максимального линейного
тепловыделения, который является показателем
качества топлива, управляется, и им управляют
таким образом, чтобы оно не превышало полного
предельного значения. Эти тепловые предельные
значения, вычисленные с помощью распределения
мощности, на основе физики реакторов, сделаны
отслеживаемыми объектами, которые заменяют
поверхностную температуру топлива, так как ее
трудно измерять непосредственно.
Эти тепловые предельные значения вычисляют с
помощью численного анализа из распределения по
поперечному сечению ядерной реакции, и их
вычисляют с периодом от нескольких минут до 1
часа с помощью системы вычисления характеристик
активной зоны реактора с увеличенной рабочей
производительностью.
В электростанции с улучшенным кипящим
водяным реактором для достижения и регулировки
целевой мощности реактора автоматически
управляют операцией вытягивания/введения
управляющего стержня и операцией
увеличения/уменьшения потока активной зоны.
Таким образом, для автоматического управления
мощностью реактора необходимо непрерывно
отслеживать тепловое предельное значение, но это
трудно, потому что для вычисления распределения
мощности требуется несколько минут, как
упомянуто выше.
Поэтому, вместо непосредственного
отслеживания теплового предельного значения,
непрерывно отслеживается простая информация,
обеспечиваемая с помощью простой операции с
сигналом, который в реальном времени принимается
от датчика, расположенного внутри ядерного
реактора.
Когда простая информация достигает полного
предельного значения, которое является заранее
установленным ограничением работы, выводится
команда приостановки автоматизации, и затем
приостанавливается автоматическое управление
управляющим стержнем и потоком активной зоны
(например, патентная литература 1) .
Патентная литература 1: JP1976-67898A
Краткое изложение существа изобретения
Руководствуясь упомянутой выше простой
информацией, отслеживание становится слишком
консервативным, потому что сама простая
информация первоначально имеет более низкую
надежность. В таком случае, это приводит к
некоторым особенностям в том, что команду
приостановки выводят с заметным запасом по
сравнению с установленным полным предельным
значением.
Во многих состояниях активной зоны реактора
фактическое тепловое предельное значение намного
меньше, чем полное предельное значение, несмотря
на то, что простая информация достигает
установленного полного предельного значения.
Поэтому, даже когда автоматическое управление
управляющим стержнем и потоком активной зоны
было единожды приостановлено, точное тепловое
предельное значение, вычисленное с помощью
распределения мощности, может быть далеким от
полностью предельного значения. Таким образом,
появляются некоторые особенности в том, что
работа автоматического управления принудительно
неоднократно возобновляется.
Таким образом, для возобновления
автоматического управления, единожды
приостановленного, необходимо восстановить
состояние, например, автоматического контроллера
мощности, рабочего блока управляющего стержня и
рабочего блока рециркуляции потока и т.п. В таком
случае это усложняет процесс управления
мощностью ядерного реактора.
Это приводит к некоторым особенностям, таким
как увеличение рабочей нагрузки оператора для
проверки работы и так далее при возобновлении
автоматического управления, и расширение периода
регулировки для управления мощностью ядерного
реактора.
Таким образом, с помощью автоматического
управления в обычной технологии трудно достичь
теплового предельного значения, которое находится
близко к полному предельному значению
ограничений работы.
Настоящее изобретение было сделано с учетом
таких обстоятельств. Задачей настоящего
изобретения является обеспечении методики
управления атомной электростанцией, в которой
тепловое предельное значение может быть
приближено к полному предельному значению
ограничений работы, с помощью автоматического
управления, используя простую информацию,
которая выводится с более коротким периодом, чем
период вывода теплового предельного значения.
Система управления атомной электростанцией
включает в себя: приемник первого сигнала,
сконфигурированный с возможностью принимать
первый сигнал; блок получения предполагаемого
времени, сконфигурированный с возможностью
получать предполагаемое время, когда первый
сигнал достигает полного предельного значения;
блок оценки, сконфигурированный с возможностью
оценивать оставшееся время до того, как
предполагаемое время преодолеет предварительно
установленное значение, и для последующего
запроса второго сигнала; блок компенсации,
сконфигурированный с возможностью
компенсировать первый сигнал, на основе второго
сигнала, принятого с помощью запроса; передатчик
первой команды, сконфигурированный с
возможностью передавать первую команду, чтобы
изменять коэффициент интенсивности первого
сигнала и второго сигнала с синхронизацией
компенсации; и передатчик второй команды,
сконфигурированный с возможностью передавать
вторую команду для поддержания первого сигнала
28521
3
или второго сигнала после достижения полного
предельного значения или порогового значения,
который находится непосредственно перед полным
предельным значением.
Настоящее изобретение обеспечивает методику
управления атомной электростанцией, в которой, с
помощью автоматического управления, тепловое
предельное значение может быть приближено к
полному предельному значению ограничений
работы, используя простую информацию,
выводимую с более коротким периодом, чем период
вывода теплового ограничения.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется
описанием предпочтительных вариантов
воплощения со ссылками на сопроводительные
чертежи, на которых:
Фиг.1 - принципиальная схема, изображающая
вариант осуществления системы управления
атомной электростанцией согласно настоящему
изобретению.
Фиг.2 - вид в горизонтальном разрезе ядерного
реактора, применяемого в варианте осуществления
настоящего изобретения.
Фиг.3 - структурная схема системы управления
атомной электростанцией, относящейся к одному из
вариантов осуществления.
Фиг.4 - поясняющий вид автоматического
управления с помощью системы управления
атомной электростанцией, относящейся к одному из
вариантов осуществления.
Фиг.5 - блок-схема последовательности
операций, которая поясняет работу системы
управления атомной электростанцией, относящейся
к одному из вариантов осуществления.
Описание предпочтительных вариантов
осуществления
Первый вариант осуществления
Как показано на фиг.1, ядерный реактор 10
включает в себя активную зону 15 реактора для
нагрева котловой воды, которая содержится в сосуде
11 высокого давления, разделитель 14 вода- пар для
разделения нагретой котловой воды на пар и
жидкость, основной паропровод 12 для отвода
отделенного пара на турбину (не изображена),
питающий водопровод 13 для возврата питающей
воды назад в сосуд 11 высокого давления, причем
питающую воду получают из пара, который
отработал и расширился в турбине и затем
охладился и сконденсировался, рециркуляционный
насос 16 для циркуляции котловой воды с
предопределенным потоком F активной зоны через
циркуляционную трубу D, нижнюю полость L и
верхнюю полость U, причем котловая вода состоит
из соединенных отделенной жидкости и питающей
воды.
Как показано на фиг.2, вид в горизонтальном
разрезе активной зоны реактора 15 состоит из
множества упорядоченных частей, таких как
топливная сборка 17, состоящая из множества
топливных стержней (не изображены), хранимых в
прямоугольном трубоподобном канальном коробе,
управляющий стержень 18 для регулирования
количества нейтронов с помощью поглощения
нейтронов и для управления мощностью реактора с
помощью операции вытягивания/введения с
помощью привода 19 (фиг.1), и контрольно-
измерительная трубка 20, в которой один набор из
четырех элементов детектора 21 LPRM (фиг.1)
расположен в вертикальном направлении для
детектирования нейтронов.
Как показано на фиг.1, устройство 30 управления
включает в себя вычислитель 31 характеристик
активной зоны, автоматический контроллер 32
мощности, рабочий блок 33 управляющего стержня,
рабочий блок 34 рециркуляции потока и блок 40
контроля теплового предельного значения.
Узел 31 рабочих характеристик активной зоны
вычисляет с высокой точностью тепловое
предельное значение (коэффициент критической
мощности или коэффициент линейного
тепловыделения) согласно распределению
мощности, на основе сигнала детектирования от
различных датчиков, установленных в ядерном
реакторе 10, и затем передает его на блок 40
контроля теплового предельного значения в
качестве второго сигнала S2.
Коэффициент линейного тепловыделения
означает мощность на единицу длины топливного
стержня (не изображен) в топливной сборке 17.
Коэффициент критической мощности означает
соотношение мощности топливной сборки 17, при
которой происходит переход к кипению
(предельный выход), и фактической мощности
топливной сборки.
В вычислителе 31 характеристик активной зоны
период вычисления этих тепловых предельных
значений (второго сигнала S2) является
продолжительным периодом (например,
приблизительно 30 секунд) по сравнению с
интервалом выборки первого сигнала S1.
Тепловое предельное значение (второй сигнал
S2) выводят с постоянным периодом (например, с 5-
минутным интервалом), если его значение далеко от
полного предельного значения G (фиг.4), в то время
как тепловое предельное значение выводят в момент
времени, когда сигнал R запроса принимают от
блока 40 контроля теплового предельного значения,
если его значение приблизилось к полному
предельному значению G, как указано ниже.
Тепловое предельное значение (второй сигнал
S2) является высоконадежным и высокоточным
значением, но его трудно применять для
автоматического управления мощностью реактора,
потому что интервал его выборки является
продолжительным.
С другой стороны, сигнал LPRM (первый сигнал
S1) является превосходным по отклику, потому что
его интервал выборки данных является коротким, но
сигнал LPRM не точно отражает тепловое
предельное значение активной зоны реактора.
Поэтому неизбежно автоматическое управление
мощностью реактора становится слишком
консервативным, если оно основано только на
простой информации, извлеченной из сигнала
LPRM.
28521
4
Автоматический контроллер 32 выхода
принимает команду управления мощностью (первую
команду J1) от блока 40 контроля теплового
предельного значения для изменения вверх/вниз
уровня мощности реактора, и принимает команду
приостановки (вторую команду J2) для
стабилизации мощности реактора.
В данном случае мощностью реактора управляют
с помощью управления потоком F активной зоны в
ядерном реакторе 10 и с помощью регулировки
положения управляющего стержня 18.
Рабочий блок 33 управляющего стержня
управляет приводом 19 для перемещения
управляющего стержня 18 в предопределенное
положение с предопределенной скоростью.
Рабочий блок 34 рециркуляции потока
регулирует характеристики рециркуляционного
насоса 16 для управления потоком F активной зоны,
чтобы он имел предопределенное значение.
Как изображено на фиг.3, блок 40 контроля
теплового предельного значения включает в себя:
приемник 41 первого сигнала для приема первого
сигнала S1, блок 45 получения предполагаемого
времени для получения предполагаемого времени f,
когда первый сигнал S1 достигнет полного
предельного значения G (фиг.4), блок 46 оценки для
оценивания оставшегося времени до того, как
предполагаемое время f преодолеет предварительно
установленное значение m, и для последующего
запроса второго сигнала S2 (вывода сигнала R
запроса), блок 44 компенсации для компенсации
первого сигнала S1, на основе второго сигнала S2,
принятого с помощью запроса, передатчик 50
первой команды для передачи первой команды J1,
чтобы изменять коэффициент интенсивности
первого сигнала S1 и второго сигнала S2 с
синхронизацией компенсации; и передатчик 51
второй команды для передачи второй команды J2,
чтобы поддерживать первый сигнал S1 или второй
сигнал S2 после достижения полного ограничения G
или порогового значения K, который находится
непосредственно перед полным предельным
значением G. Следует отметить, что полное
предельное значение G, пороговое значение K и
предварительно установленное значение m
аккумулируются в запоминающем устройстве 52.
Первый сигнал S1, принятый в приемнике 41
первого сигнала, является сигналом детектирования,
выводимым от датчика 21 LPRM (фиг.1), который
детектирует нейтроны. Следует отметить, что
первый сигнал S1 не ограничен тем, что выводится
от датчика 21 LPRM, но можно использовать
соответствующий сигнал детектирования,
выводимый от датчиков, установленных в ядерном
реакторе 10.
Первый сигнал S1, который первоначально
является аналоговым сигналом, преобразовывают в
цифровой сигнал в любой момент времени, и затем
преобразовывают в простую информацию, которая
имитирует второй сигнал S2, с помощью простой
обработки, используя предопределенный параметр.
Поэтому первый сигнал S1 можно получать с
коротким периодом в несколько миллисекунд или
меньше.
Таким образом, первый сигнал S1 рассматривают
почти равным простой информации, полученной с
помощью простых процессов, упомянутых выше,
этот первый сигнал S1 имеет ошибку по отношению
ко второму сигналу S2, который подразумевают
истинным значением. Поэтому для обеспечения
консервативного управления электростанцией с
атомным реактором первый сигнал S1
обрабатывают таким образом, чтобы эта ошибка
могла всегда распространяться в положительную
сторону.
Второй сигнал S2, принятый в приемнике 42
второго сигнала, является сигналом вычисления,
таким как коэффициент максимального линейного
тепловыделения или коэффициент минимальной
критической мощности, переданный от вычислителя
31 характеристик активной зоны, который
вычисляет распределение мощности в активной зоне
реактора 15 (фиг.1). Следует отметить, что второй
сигнал S2 не ограничен таким сигналом вычисления,
а можно использовать подходящие данные, период
получения которых продолжительнее, чем интервал
выборки первого сигнала S1.
Блок 43 определения формулы компенсации
определяет формулу компенсации для компенсации
первого сигнала S1, на основе последнего второго
сигнала S2, принятого с помощью последнего
сигнала R запроса от блока 46 оценки. Следует
отметить, что ту же формулу компенсации
применяют для первого сигнала S1 до тех пор, пока
следующий второй сигнал S2 не будет принят с
помощью следующего сигнала R запроса для
переопределения последней формулы компенсации.
Таким образом, первый сигнал S1 и второй
сигнал S2 приближаются к полному предельному
значению G, сигнал R запроса передают от блока 46
оценки и затем переопределяют формулу
компенсации. В то время, когда первый сигнал S1 и
второй сигнал S2 далеки от полного предельного
значения G, второй сигнал S2 передают с
постоянным периодом от вычислителя 31
характеристик активной зоны, в этом случае не
требуется переопределение формулы компенсации.
Блок 44 компенсации компенсирует первый
сигнал S1 во время его получения от приемника 41
первого сигнала, применяя самую последнюю
формулу компенсации, определенную в блоке 43.
Как показано на фиг.4, блок 45 получения
предполагаемого времени получает после
экстраполирования скомпенсированного первого
сигнала S1 предполагаемое время f (fl, f2, f3, f4),
когда он достигнет полностью предельного
значения G.
Как показано с помощью метки «ромб» на фиг.4,
блок 46 оценки передает сигнал R запроса, который
запрашивает второй сигнал S2 от вычислителя 31
характеристик активной зоны, с помощью оценки
того, преодолевает ли оставшееся время
предварительно установленное значение m.
Оставшееся время является значением, которое
является результатом вычитания времени приема
28521
5
первого сигнала S1 из полученного предполагаемого
времени f.
Вычислитель 31 характеристик активной зоны
начинает вычислять тепловое предельное значение
(второй сигнал S2) после приема сигнала R запроса.
Как показано с помощью метки «круг» на фиг.4,
вычисленный второй сигнал S2 принимают с
помощью приемника 42 второго сигнала. Период от
метки «ромб» до метки «круг» равен времени,
полученному в результате сложения времени
вычисления теплового предельного значения
(второго сигнала S2) в вычислителе 31
характеристик активной зоны и времени передачи
сигнала R запроса и второго сигнала S2.
Поэтому предварительно установленное
значение m нужно устанавливать в более
продолжительное время, чем время вычисления
теплового предельного значения (второго сигнала
S2) .
Как показано на фиг.4, блок 47 изменения
интенсивности регулирует коэффициент
интенсивности первого сигнала S1 и второго
сигнала S2 таким образом, чтобы он стал
небольшим, в момент времени приема второго
сигнала S2 (метка «круг»), на основе последнего
сигнала R запроса (метка «ромб»).
Первая команда J1, которую передают от
передатчика 50, является командой управления
мощностью, которая воздействует на рабочий блок
33 управляющего стержня и рабочий блок 34
рециркуляции потока так, чтобы уровень мощности
ядерного реактора 10 стал небольшим.
Как показано на фиг.4, блок 47 изменения
интенсивности изменяет коэффициент
интенсивности так, чтобы тепловое предельное
значение (второй сигнал S2) поддерживалось в
момент времени W достижения, которое
устанавливают заранее для теплового предельного
значения, близко к полному предельному значению
G. Таким образом, блок 47 изменения
интенсивности изменяет коэффициент
интенсивности, на основе предполагаемого времени
f, полученного из блока 45, и затем
скомпенсированный первый сигнал S1 или второй
сигнал S2 могут достичь полного предела G или
порогового значения K в момент времени W
достижения.
Блок 48 сравнения побуждает передатчик 51
команды приостановки передавать команду
приостановки (вторую команду J2) , если при
сравнении принятого второго сигнала S2 с
пороговым значением K выяснится, что первый из
них достиг последнего.
Вторая команда J2, переданная от передатчика
51, побуждает рабочий блок 33 управляющего
стержня и рабочий блок 34 рециркуляции потока
приостановить управление мощностью ядерного
реактора 10, чтобы первый сигнал S1 или второй
сигнал S2 сохраняли постоянное значении.
На основе последовательности операций на фиг.
5 (соответственно, см. фиг.3 и фиг.4), объяснена
работа системы управления ядерной установкой.
Сначала полное предельное значение G,
пороговое значение K и предварительно
установленное значение m получают в
запоминающем устройстве 52 компьютерного
процессора (S11). Затем первый сигнал S1 от
датчика 21 LPRM принимают в приемнике 41
первого сигнала (S12).
Затем блок 44 компенсации получает формулу
компенсации, определенную с помощью блока 43
определения (S13), и затем компенсируют принятый
первый сигнал S1 (S14). В блоке 45 получения
предполагаемого времени вычисляют линию
экстраполяции, на основе скомпенсированного
первого сигнала S1 (S15), и затем получают
предполагаемое время f, когда скомпенсированный
первый сигнал S1 достигнет полного предельного
значения G (S16).
Затем, если время t приема первого сигнала S1
достигло значения, равного результату вычитания
предварительно установленного значения m из
предполагаемого времени f (S17: «да»), то блок 46
оценки оценивает, когда оставшееся время до того,
когда первый сигнал S1 достигнет полного
предельного значения G, преодолеет
предварительно установленное значение m, и
выводит сигнал R запроса, который запрашивает
второй сигнал S2 от блока 31 вычисления
параметров работы активной зоны (S18).
Последовательность операций S12-S16
повторяют в течение периода оценки, что
предварительно установленное значение m больше
времени до того, когда первый сигнал S1 достигнет
полного предельного значения G (S17: «нет»), и в
течение периода, пока второй сигнал S2 не принят
после передачи сигнала R запроса. (S19: «нет»).
Когда второй сигнал S2 принят в приемнике 42
второго сигнала (S19: «да»), блок 43 определения
формулы компенсации переопределяет формулу
компенсации для первого сигнала S1, используя
второй сигнал S2, на основе принятого сигнала R
запроса (S20),
Затем оценивают, достиг или нет принятый
второй сигнал S2 порогового значения K, если не
достиг (S21: «да»), то команду управления
мощностью (первую команду J1), которая изменяет
коэффициент тепловых предельных значений
(первого сигнала S1 и второго сигнала S2),
синхронизированный с переопределением формулы
компенсации, передают на автоматический
контроллер 32 мощности (S22). После передачи
первой команды J1 последовательность операции
возвращается к S12.
Когда принятый второй сигнал S2 достиг
порогового значения K (S21: «нет»), команду
приостановки (вторую команду J2), которая
побуждает приостановить управление мощностью
для сохранения теплового предельного значения,
передают на автоматический контроллер 32
мощности (S23).
Как описано выше, согласно варианту
осуществления настоящего изобретения, с помощью
изменения мощности реактора, на основе простой
информации, такой как сигнал LPRM, и с помощью
28521
6
отслеживания теплового предельного значения,
вычисленных с высокой достоверностью
вычислителем 31 характеристик активной зоны,
можно автоматически регулировать и снижать
мощность ядерного реактора.
Поэтому тепловое предельное значение можно
отрегулировать так, чтобы оно было близко к
полному предельному значению G, в течение
короткого времени и без увеличения рабочей
нагрузки оператора.
Настоящее изобретение не ограничено
раскрытыми вариантами осуществления. Настоящее
изобретение может соответствующим образом
изменяться, и воплощаться в рамках обычных
технических концепций.
Система контроля активной зоны реактора может
воплощать соответствующие средства как
соответствующие функциональные программы с
помощью компьютера. Системой управления
атомной электростанцией может также управлять
программа управления атомной электростанцией,
сформированная с помощью объединения
соответствующих функциональных программ.
В данном варианте осуществления, хотя команду
приостановки управления мощностью передают,
когда второй сигнал S2 достиг порогового значения
K, можно также соответствующим образом
изменять управление так, чтобы команду
приостановки можно было передавать, когда первый
сигнал S1 достиг порогового значения или полного
предельного значения G. Следует отметить, что
различные пороговые значения доступны для
первого сигнала S1 или второго сигнала S2,
соответственно.
Список ссылочный позиций
10... ядерный реактор
11…сосуд высокого давления
12... основной паропровод
13... питающий водопровод
14... разделитель вода-пар
15... активная зона реактора
16... рециркуляционный насос
17... топливная сборка
18…управляющий стержень
19... привод
20... контрольно-измерительная трубка
21... датчик LPRM
30…устройство управления
31... вычислитель характеристик активной зоны
32... автоматический контроллер мощности
33... рабочий блок управляющего стержня
34... рабочий блок рециркуляции потока
40... блок контроля теплового предельного
значения
41... приемник первого сигнала
42... приемник второго сигнала
43... блок определения формулы компенсации
44... блок компенсации
45... блок получения предполагаемого времени
46... блок оценки
47... блок изменения соотношения
48…блок сравнения
50... передатчик команды управления
мощностью (передатчик первой команды)
51... передатчик команды приостановки
(передатчик второй команды)
52... запоминающее устройство
S1... сигнал LPRM (первый сигнал)
S2... тепловое предельное значение,
коэффициент максимального линейного
тепловыделения, коэффициент
минимальной критической мощности
(второй сигнал)
J1... команда управления мощностью (первая
команда)
J2... команда приостановки (вторая команда)
G... полное предельное значение
K... пороговое значение
m... предварительно установленное значение
f... предполагаемое время
F... поток активной зоны
W... момент времени достижения
R... сигнал запроса
D... циркуляционная труба
L... нижняя полость
U... верхняя полость
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Система управления атомной электростанцией,
содержащая:
приемник первого сигнала, сконфигурированный
с возможностью принимать первый сигнал;
блок получения предполагаемого времени,
сконфигурированный с возможностью получать
предполагаемое время, когда первый сигнал
достигает полного предельного значения;
блок оценки, сконфигурированный с
возможностью оценивать оставшееся время, до того
как предполагаемое время преодолеет
установленное значение, и для последующего
запроса второго сигнала;
блок компенсации, сконфигурированный с
возможностью компенсировать первый сигнал, на
основе второго сигнала, принятого с помощью
запроса;
передатчик первой команды,
сконфигурированный с возможностью передавать
первую команду, чтобы изменять коэффициент
интенсивности первого сигнала и второго сигнала с
синхронизацией компенсации; и
передатчик второй команды,
сконфигурированный с возможностью передавать
вторую команду для поддержания первого сигнала
или второго сигнала после достижения полного
ограничения или порогового значения, который
находится непосредственно перед полным
предельным значением.
2. Система управления атомной электростанцией
по п.1, в которой:
первым сигналом является сигнал
детектирования, выводимый от датчика,
расположенного в ядерном реакторе;
вторым сигналом является сигнал вычисления,
вычисленный на основе некоторого выходного
28521
7
сигнала датчика, расположенного в ядерном
реакторе.
3. Система управления атомной электростанцией
по п.2, в которой:
сигнал детектирования выводится от датчика
LPRM, который детектирует нейтроны;
сигналом вычисления является коэффициент
максимального линейного тепловыделения или
коэффициент минимальной критической мощности,
передаваемый от блока вычисления характеристик
активной зоны, который вычисляет распределение
мощности в активной зоне реактора;
первой командой является команда управления
мощностью, которая дает команду рабочему блоку
управляющего стержня и рабочему блоку
рециркуляции потока, чтобы уменьшать уровень
мощности ядерного реактора;
второй командой является команда
приостановки, которая дает команду рабочему
блоку управляющего стержня и рабочему блоку
рециркуляции потока приостановить управление
мощностью ядерного реактора.
4. Система управления атомной электростанцией
по п.1, дополнительно содержащая:
блок изменения интенсивности,
сконфигурированный с возможностью изменять
коэффициент интенсивности, на основе
полученного предполагаемого времени, чтобы
регулировать время достижения первым сигналом
или вторым сигналом полного ограничения или
порогового значения.
5. Способ управления атомной электростанцией,
содержащий этапы, на которых:
принимают первый сигнал;
получают предполагаемое время, когда первый
сигнал достигнет полного предельного значения;
оценивают оставшееся время, до того как
предполагаемое время преодолеет установленное
значение, и затем запрашивают второй сигнал;
компенсируют первый сигнал, на основе второго
сигнала, принятого с помощью запроса;
передают первую команду, чтобы изменять
коэффициент интенсивности первого сигнала и
второго сигнала с синхронизацией компенсации; и
передают вторую команду, чтобы поддерживать
первый сигнал или второй сигнал после достижения
полного предельного значения или порогового
значения, который находится непосредственно
перед полным предельным значением.
28521
8
28521
9
Верстка А. Сарсекеева
Корректор Р. Шалабаев

More Related Content

What's hot

Александр Комшин, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Олег Гостюхин, Уралэнерго-Союз, г. Е...
Александр Комшин, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Олег Гостюхин, Уралэнерго-Союз, г. Е...Александр Комшин, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Олег Гостюхин, Уралэнерго-Союз, г. Е...
Александр Комшин, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Олег Гостюхин, Уралэнерго-Союз, г. Е...connecticalab
 
лекция12
лекция12лекция12
лекция12afersh
 
2. tehnicheskaya-koncepciya-sozd
2. tehnicheskaya-koncepciya-sozd 2. tehnicheskaya-koncepciya-sozd
2. tehnicheskaya-koncepciya-sozd B2B GLOBAL
 
3. osnovnye-tehnologicheskie-i
3. osnovnye-tehnologicheskie-i 3. osnovnye-tehnologicheskie-i
3. osnovnye-tehnologicheskie-i B2B GLOBAL
 
6. osnovnoe-oborudovanie.-tur
6. osnovnoe-oborudovanie.-tur 6. osnovnoe-oborudovanie.-tur
6. osnovnoe-oborudovanie.-tur B2B GLOBAL
 

What's hot (11)

7004
70047004
7004
 
Александр Комшин, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Олег Гостюхин, Уралэнерго-Союз, г. Е...
Александр Комшин, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Олег Гостюхин, Уралэнерго-Союз, г. Е...Александр Комшин, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Олег Гостюхин, Уралэнерго-Союз, г. Е...
Александр Комшин, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Олег Гостюхин, Уралэнерго-Союз, г. Е...
 
лекция12
лекция12лекция12
лекция12
 
29978ip
29978ip29978ip
29978ip
 
10727
1072710727
10727
 
5
55
5
 
2. tehnicheskaya-koncepciya-sozd
2. tehnicheskaya-koncepciya-sozd 2. tehnicheskaya-koncepciya-sozd
2. tehnicheskaya-koncepciya-sozd
 
3. osnovnye-tehnologicheskie-i
3. osnovnye-tehnologicheskie-i 3. osnovnye-tehnologicheskie-i
3. osnovnye-tehnologicheskie-i
 
28726ip
28726ip28726ip
28726ip
 
L8 sld
L8 sldL8 sld
L8 sld
 
6. osnovnoe-oborudovanie.-tur
6. osnovnoe-oborudovanie.-tur 6. osnovnoe-oborudovanie.-tur
6. osnovnoe-oborudovanie.-tur
 

Similar to 28521p

Бочаров М. О. - Модернизация системы САОЗ для более эффективной работы при ав...
Бочаров М. О. - Модернизация системы САОЗ для более эффективной работы при ав...Бочаров М. О. - Модернизация системы САОЗ для более эффективной работы при ав...
Бочаров М. О. - Модернизация системы САОЗ для более эффективной работы при ав...Ukrainian Nuclear Society
 
«Проблемы надежной эксплуатации объектов малой генерации в электрических сетях»
 «Проблемы надежной эксплуатации объектов малой генерации в электрических сетях» «Проблемы надежной эксплуатации объектов малой генерации в электрических сетях»
«Проблемы надежной эксплуатации объектов малой генерации в электрических сетях»BDA
 
Система автоматического управления аппаратами воздушного охлаждения
Система автоматического управления аппаратами воздушного охлажденияСистема автоматического управления аппаратами воздушного охлаждения
Система автоматического управления аппаратами воздушного охлажденияООО "Прософт-Системы"
 
презентация
презентацияпрезентация
презентацияstudent_kai
 
Танский Е.А., Дроздов В.Н., Новиков В.Г. и др. Система стабилизации скорости ...
Танский Е.А., Дроздов В.Н., Новиков В.Г. и др. Система стабилизации скорости ...Танский Е.А., Дроздов В.Н., Новиков В.Г. и др. Система стабилизации скорости ...
Танский Е.А., Дроздов В.Н., Новиков В.Г. и др. Система стабилизации скорости ...Иван Иванов
 
Инженерная практика 6-7 (2013)
Инженерная практика 6-7 (2013)Инженерная практика 6-7 (2013)
Инженерная практика 6-7 (2013)ktoropetsky
 
УСЛОВНОЕ КОНТРОЛИРУЕМОЕ ФАЗОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ КВАНТОВЫХ СОСТОЯНИЙ ЭЛЕКТРОМАГ...
УСЛОВНОЕ КОНТРОЛИРУЕМОЕ ФАЗОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ КВАНТОВЫХ СОСТОЯНИЙ ЭЛЕКТРОМАГ...УСЛОВНОЕ КОНТРОЛИРУЕМОЕ ФАЗОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ КВАНТОВЫХ СОСТОЯНИЙ ЭЛЕКТРОМАГ...
УСЛОВНОЕ КОНТРОЛИРУЕМОЕ ФАЗОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ КВАНТОВЫХ СОСТОЯНИЙ ЭЛЕКТРОМАГ...ITMO University
 
8. мгту арбеков
8. мгту   арбеков8. мгту   арбеков
8. мгту арбеков4smpir
 
9 арбеков мгту
9 арбеков мгту9 арбеков мгту
9 арбеков мгту4smpir
 
Сакмарская СЭС и новые разработки Прософт-Системы
Сакмарская СЭС и новые разработки Прософт-СистемыСакмарская СЭС и новые разработки Прософт-Системы
Сакмарская СЭС и новые разработки Прософт-СистемыDigitalSubstation
 
Перманентный внутрискважинный мониторинг (ГИС)
Перманентный внутрискважинный мониторинг (ГИС)Перманентный внутрискважинный мониторинг (ГИС)
Перманентный внутрискважинный мониторинг (ГИС)ktoropetsky
 
дипломная презентация по автоматизации системы диагностики конвейера
дипломная презентация по автоматизации системы диагностики конвейерадипломная презентация по автоматизации системы диагностики конвейера
дипломная презентация по автоматизации системы диагностики конвейераIvan Simanov
 
Полигон интеллектуальных энергосистем
Полигон интеллектуальных энергосистемПолигон интеллектуальных энергосистем
Полигон интеллектуальных энергосистемДмитрий Сорокин
 
Степанов С.Н._Зона экспертов
Степанов С.Н._Зона экспертовСтепанов С.Н._Зона экспертов
Степанов С.Н._Зона экспертовenergo-life
 

Similar to 28521p (20)

Бочаров М. О. - Модернизация системы САОЗ для более эффективной работы при ав...
Бочаров М. О. - Модернизация системы САОЗ для более эффективной работы при ав...Бочаров М. О. - Модернизация системы САОЗ для более эффективной работы при ав...
Бочаров М. О. - Модернизация системы САОЗ для более эффективной работы при ав...
 
Теплосчетчик АКВА-МВТ
Теплосчетчик АКВА-МВТТеплосчетчик АКВА-МВТ
Теплосчетчик АКВА-МВТ
 
«Проблемы надежной эксплуатации объектов малой генерации в электрических сетях»
 «Проблемы надежной эксплуатации объектов малой генерации в электрических сетях» «Проблемы надежной эксплуатации объектов малой генерации в электрических сетях»
«Проблемы надежной эксплуатации объектов малой генерации в электрических сетях»
 
газотурб струй-томск-12
газотурб  струй-томск-12газотурб  струй-томск-12
газотурб струй-томск-12
 
Система автоматического управления аппаратами воздушного охлаждения
Система автоматического управления аппаратами воздушного охлажденияСистема автоматического управления аппаратами воздушного охлаждения
Система автоматического управления аппаратами воздушного охлаждения
 
презентация
презентацияпрезентация
презентация
 
Танский Е.А., Дроздов В.Н., Новиков В.Г. и др. Система стабилизации скорости ...
Танский Е.А., Дроздов В.Н., Новиков В.Г. и др. Система стабилизации скорости ...Танский Е.А., Дроздов В.Н., Новиков В.Г. и др. Система стабилизации скорости ...
Танский Е.А., Дроздов В.Н., Новиков В.Г. и др. Система стабилизации скорости ...
 
28754p
28754p28754p
28754p
 
Инженерная практика 6-7 (2013)
Инженерная практика 6-7 (2013)Инженерная практика 6-7 (2013)
Инженерная практика 6-7 (2013)
 
УСЛОВНОЕ КОНТРОЛИРУЕМОЕ ФАЗОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ КВАНТОВЫХ СОСТОЯНИЙ ЭЛЕКТРОМАГ...
УСЛОВНОЕ КОНТРОЛИРУЕМОЕ ФАЗОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ КВАНТОВЫХ СОСТОЯНИЙ ЭЛЕКТРОМАГ...УСЛОВНОЕ КОНТРОЛИРУЕМОЕ ФАЗОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ КВАНТОВЫХ СОСТОЯНИЙ ЭЛЕКТРОМАГ...
УСЛОВНОЕ КОНТРОЛИРУЕМОЕ ФАЗОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ КВАНТОВЫХ СОСТОЯНИЙ ЭЛЕКТРОМАГ...
 
28513p
28513p28513p
28513p
 
8. мгту арбеков
8. мгту   арбеков8. мгту   арбеков
8. мгту арбеков
 
28960p
28960p28960p
28960p
 
9 арбеков мгту
9 арбеков мгту9 арбеков мгту
9 арбеков мгту
 
9 арбеков мгту
9 арбеков мгту9 арбеков мгту
9 арбеков мгту
 
Сакмарская СЭС и новые разработки Прософт-Системы
Сакмарская СЭС и новые разработки Прософт-СистемыСакмарская СЭС и новые разработки Прософт-Системы
Сакмарская СЭС и новые разработки Прософт-Системы
 
Перманентный внутрискважинный мониторинг (ГИС)
Перманентный внутрискважинный мониторинг (ГИС)Перманентный внутрискважинный мониторинг (ГИС)
Перманентный внутрискважинный мониторинг (ГИС)
 
дипломная презентация по автоматизации системы диагностики конвейера
дипломная презентация по автоматизации системы диагностики конвейерадипломная презентация по автоматизации системы диагностики конвейера
дипломная презентация по автоматизации системы диагностики конвейера
 
Полигон интеллектуальных энергосистем
Полигон интеллектуальных энергосистемПолигон интеллектуальных энергосистем
Полигон интеллектуальных энергосистем
 
Степанов С.Н._Зона экспертов
Степанов С.Н._Зона экспертовСтепанов С.Н._Зона экспертов
Степанов С.Н._Зона экспертов
 

More from ivanov156w2w221q (20)

588
588588
588
 
596
596596
596
 
595
595595
595
 
594
594594
594
 
593
593593
593
 
584
584584
584
 
589
589589
589
 
592
592592
592
 
591
591591
591
 
590
590590
590
 
585
585585
585
 
587
587587
587
 
586
586586
586
 
582
582582
582
 
583
583583
583
 
580
580580
580
 
581
581581
581
 
579
579579
579
 
578
578578
578
 
512
512512
512
 

28521p

  • 1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН (19) KZ (13) B (11) 28521 (51) G21C 17/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ (21) 2012/1671.1 (22) 26.05.2011 (45) 15.05.2014, бюл. №5 (31) 2010-123502 (32) 28.05.2010 (33) JP (85) 20.12.2012 (86) PCT/JP2011/062127, 26.05.2011 (72) МАСУГИ, Цуеси (JP); СУДЗУКИ, Киетеру (JP); ЙОСИНАГА, Сурман (JP); КОИДЗУМИ, Ацухико (JP) (73) КАБУСИКИ КАЙСЯ ТОСИБА (JP) (74) Русакова Нина Васильевна; Жукова Галина Алексеевна; Ляджин Владимир Алексеевич (56) RU 2335025 C1, 27.09.2008 JP S5167898 A, 11.06.1976 JP 2002048891 A, 15.02.2002 RU 2310248 C1, 10.11.2007 (54) СИСТЕМА И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЕЙ (57) Обеспечена методика управления атомной электростанцией, в которой можно сделать так, чтобы тепловое предельное значение находилось близко к полному предельному значению ограничений работы с помощью автоматического управления, используя простую информацию, выводимую с более коротким периодом, чем период вывода теплового предельного значения. Блок 40 контроля теплового предельного значения включает в себя: приемник 41 первого сигнала для приема первого сигнала S1, блок 45 получения предполагаемого времени для получения предполагаемого времени f, когда первый сигнал S1 достигнет полного предельного значения G, блок 46 оценки для оценивания оставшегося времени, до того как предполагаемое время f преодолеет предварительно установленное значение m, и для последующего запроса второго сигнала S2 (выводит сигнал R запроса), блок 44 компенсации для компенсации первого сигнала S1, на основе второго сигнала S2, принятого по запросу, передатчик 50 первой команды для передачи первой команды J1 для изменения коэффициента интенсивности первого сигнала S1 и второго сигнала S2 с помощью синхронизации компенсации; и передатчик 51 второй команды для передачи второй команды J2 для поддержания первого сигнала S1 или второго сигнала S2 после достижения полного предельного значения G или порогового значения K, которое находится непосредственно перед полным предельным значением G. (19)KZ(13)B(11)28521
  • 2. 28521 2 Настоящее изобретение относится к технологии управления атомной электростанцией с помощью отслеживания теплового ограничения. Предшествующий уровень техники В атомной электростанции с реактором кипящего водяного типа тепловое предельное значение, такое как коэффициент минимальной критической мощности и коэффициент максимального линейного тепловыделения, который является показателем качества топлива, управляется, и им управляют таким образом, чтобы оно не превышало полного предельного значения. Эти тепловые предельные значения, вычисленные с помощью распределения мощности, на основе физики реакторов, сделаны отслеживаемыми объектами, которые заменяют поверхностную температуру топлива, так как ее трудно измерять непосредственно. Эти тепловые предельные значения вычисляют с помощью численного анализа из распределения по поперечному сечению ядерной реакции, и их вычисляют с периодом от нескольких минут до 1 часа с помощью системы вычисления характеристик активной зоны реактора с увеличенной рабочей производительностью. В электростанции с улучшенным кипящим водяным реактором для достижения и регулировки целевой мощности реактора автоматически управляют операцией вытягивания/введения управляющего стержня и операцией увеличения/уменьшения потока активной зоны. Таким образом, для автоматического управления мощностью реактора необходимо непрерывно отслеживать тепловое предельное значение, но это трудно, потому что для вычисления распределения мощности требуется несколько минут, как упомянуто выше. Поэтому, вместо непосредственного отслеживания теплового предельного значения, непрерывно отслеживается простая информация, обеспечиваемая с помощью простой операции с сигналом, который в реальном времени принимается от датчика, расположенного внутри ядерного реактора. Когда простая информация достигает полного предельного значения, которое является заранее установленным ограничением работы, выводится команда приостановки автоматизации, и затем приостанавливается автоматическое управление управляющим стержнем и потоком активной зоны (например, патентная литература 1) . Патентная литература 1: JP1976-67898A Краткое изложение существа изобретения Руководствуясь упомянутой выше простой информацией, отслеживание становится слишком консервативным, потому что сама простая информация первоначально имеет более низкую надежность. В таком случае, это приводит к некоторым особенностям в том, что команду приостановки выводят с заметным запасом по сравнению с установленным полным предельным значением. Во многих состояниях активной зоны реактора фактическое тепловое предельное значение намного меньше, чем полное предельное значение, несмотря на то, что простая информация достигает установленного полного предельного значения. Поэтому, даже когда автоматическое управление управляющим стержнем и потоком активной зоны было единожды приостановлено, точное тепловое предельное значение, вычисленное с помощью распределения мощности, может быть далеким от полностью предельного значения. Таким образом, появляются некоторые особенности в том, что работа автоматического управления принудительно неоднократно возобновляется. Таким образом, для возобновления автоматического управления, единожды приостановленного, необходимо восстановить состояние, например, автоматического контроллера мощности, рабочего блока управляющего стержня и рабочего блока рециркуляции потока и т.п. В таком случае это усложняет процесс управления мощностью ядерного реактора. Это приводит к некоторым особенностям, таким как увеличение рабочей нагрузки оператора для проверки работы и так далее при возобновлении автоматического управления, и расширение периода регулировки для управления мощностью ядерного реактора. Таким образом, с помощью автоматического управления в обычной технологии трудно достичь теплового предельного значения, которое находится близко к полному предельному значению ограничений работы. Настоящее изобретение было сделано с учетом таких обстоятельств. Задачей настоящего изобретения является обеспечении методики управления атомной электростанцией, в которой тепловое предельное значение может быть приближено к полному предельному значению ограничений работы, с помощью автоматического управления, используя простую информацию, которая выводится с более коротким периодом, чем период вывода теплового предельного значения. Система управления атомной электростанцией включает в себя: приемник первого сигнала, сконфигурированный с возможностью принимать первый сигнал; блок получения предполагаемого времени, сконфигурированный с возможностью получать предполагаемое время, когда первый сигнал достигает полного предельного значения; блок оценки, сконфигурированный с возможностью оценивать оставшееся время до того, как предполагаемое время преодолеет предварительно установленное значение, и для последующего запроса второго сигнала; блок компенсации, сконфигурированный с возможностью компенсировать первый сигнал, на основе второго сигнала, принятого с помощью запроса; передатчик первой команды, сконфигурированный с возможностью передавать первую команду, чтобы изменять коэффициент интенсивности первого сигнала и второго сигнала с синхронизацией компенсации; и передатчик второй команды, сконфигурированный с возможностью передавать вторую команду для поддержания первого сигнала
  • 3. 28521 3 или второго сигнала после достижения полного предельного значения или порогового значения, который находится непосредственно перед полным предельным значением. Настоящее изобретение обеспечивает методику управления атомной электростанцией, в которой, с помощью автоматического управления, тепловое предельное значение может быть приближено к полному предельному значению ограничений работы, используя простую информацию, выводимую с более коротким периодом, чем период вывода теплового ограничения. Краткое описание чертежей В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых: Фиг.1 - принципиальная схема, изображающая вариант осуществления системы управления атомной электростанцией согласно настоящему изобретению. Фиг.2 - вид в горизонтальном разрезе ядерного реактора, применяемого в варианте осуществления настоящего изобретения. Фиг.3 - структурная схема системы управления атомной электростанцией, относящейся к одному из вариантов осуществления. Фиг.4 - поясняющий вид автоматического управления с помощью системы управления атомной электростанцией, относящейся к одному из вариантов осуществления. Фиг.5 - блок-схема последовательности операций, которая поясняет работу системы управления атомной электростанцией, относящейся к одному из вариантов осуществления. Описание предпочтительных вариантов осуществления Первый вариант осуществления Как показано на фиг.1, ядерный реактор 10 включает в себя активную зону 15 реактора для нагрева котловой воды, которая содержится в сосуде 11 высокого давления, разделитель 14 вода- пар для разделения нагретой котловой воды на пар и жидкость, основной паропровод 12 для отвода отделенного пара на турбину (не изображена), питающий водопровод 13 для возврата питающей воды назад в сосуд 11 высокого давления, причем питающую воду получают из пара, который отработал и расширился в турбине и затем охладился и сконденсировался, рециркуляционный насос 16 для циркуляции котловой воды с предопределенным потоком F активной зоны через циркуляционную трубу D, нижнюю полость L и верхнюю полость U, причем котловая вода состоит из соединенных отделенной жидкости и питающей воды. Как показано на фиг.2, вид в горизонтальном разрезе активной зоны реактора 15 состоит из множества упорядоченных частей, таких как топливная сборка 17, состоящая из множества топливных стержней (не изображены), хранимых в прямоугольном трубоподобном канальном коробе, управляющий стержень 18 для регулирования количества нейтронов с помощью поглощения нейтронов и для управления мощностью реактора с помощью операции вытягивания/введения с помощью привода 19 (фиг.1), и контрольно- измерительная трубка 20, в которой один набор из четырех элементов детектора 21 LPRM (фиг.1) расположен в вертикальном направлении для детектирования нейтронов. Как показано на фиг.1, устройство 30 управления включает в себя вычислитель 31 характеристик активной зоны, автоматический контроллер 32 мощности, рабочий блок 33 управляющего стержня, рабочий блок 34 рециркуляции потока и блок 40 контроля теплового предельного значения. Узел 31 рабочих характеристик активной зоны вычисляет с высокой точностью тепловое предельное значение (коэффициент критической мощности или коэффициент линейного тепловыделения) согласно распределению мощности, на основе сигнала детектирования от различных датчиков, установленных в ядерном реакторе 10, и затем передает его на блок 40 контроля теплового предельного значения в качестве второго сигнала S2. Коэффициент линейного тепловыделения означает мощность на единицу длины топливного стержня (не изображен) в топливной сборке 17. Коэффициент критической мощности означает соотношение мощности топливной сборки 17, при которой происходит переход к кипению (предельный выход), и фактической мощности топливной сборки. В вычислителе 31 характеристик активной зоны период вычисления этих тепловых предельных значений (второго сигнала S2) является продолжительным периодом (например, приблизительно 30 секунд) по сравнению с интервалом выборки первого сигнала S1. Тепловое предельное значение (второй сигнал S2) выводят с постоянным периодом (например, с 5- минутным интервалом), если его значение далеко от полного предельного значения G (фиг.4), в то время как тепловое предельное значение выводят в момент времени, когда сигнал R запроса принимают от блока 40 контроля теплового предельного значения, если его значение приблизилось к полному предельному значению G, как указано ниже. Тепловое предельное значение (второй сигнал S2) является высоконадежным и высокоточным значением, но его трудно применять для автоматического управления мощностью реактора, потому что интервал его выборки является продолжительным. С другой стороны, сигнал LPRM (первый сигнал S1) является превосходным по отклику, потому что его интервал выборки данных является коротким, но сигнал LPRM не точно отражает тепловое предельное значение активной зоны реактора. Поэтому неизбежно автоматическое управление мощностью реактора становится слишком консервативным, если оно основано только на простой информации, извлеченной из сигнала LPRM.
  • 4. 28521 4 Автоматический контроллер 32 выхода принимает команду управления мощностью (первую команду J1) от блока 40 контроля теплового предельного значения для изменения вверх/вниз уровня мощности реактора, и принимает команду приостановки (вторую команду J2) для стабилизации мощности реактора. В данном случае мощностью реактора управляют с помощью управления потоком F активной зоны в ядерном реакторе 10 и с помощью регулировки положения управляющего стержня 18. Рабочий блок 33 управляющего стержня управляет приводом 19 для перемещения управляющего стержня 18 в предопределенное положение с предопределенной скоростью. Рабочий блок 34 рециркуляции потока регулирует характеристики рециркуляционного насоса 16 для управления потоком F активной зоны, чтобы он имел предопределенное значение. Как изображено на фиг.3, блок 40 контроля теплового предельного значения включает в себя: приемник 41 первого сигнала для приема первого сигнала S1, блок 45 получения предполагаемого времени для получения предполагаемого времени f, когда первый сигнал S1 достигнет полного предельного значения G (фиг.4), блок 46 оценки для оценивания оставшегося времени до того, как предполагаемое время f преодолеет предварительно установленное значение m, и для последующего запроса второго сигнала S2 (вывода сигнала R запроса), блок 44 компенсации для компенсации первого сигнала S1, на основе второго сигнала S2, принятого с помощью запроса, передатчик 50 первой команды для передачи первой команды J1, чтобы изменять коэффициент интенсивности первого сигнала S1 и второго сигнала S2 с синхронизацией компенсации; и передатчик 51 второй команды для передачи второй команды J2, чтобы поддерживать первый сигнал S1 или второй сигнал S2 после достижения полного ограничения G или порогового значения K, который находится непосредственно перед полным предельным значением G. Следует отметить, что полное предельное значение G, пороговое значение K и предварительно установленное значение m аккумулируются в запоминающем устройстве 52. Первый сигнал S1, принятый в приемнике 41 первого сигнала, является сигналом детектирования, выводимым от датчика 21 LPRM (фиг.1), который детектирует нейтроны. Следует отметить, что первый сигнал S1 не ограничен тем, что выводится от датчика 21 LPRM, но можно использовать соответствующий сигнал детектирования, выводимый от датчиков, установленных в ядерном реакторе 10. Первый сигнал S1, который первоначально является аналоговым сигналом, преобразовывают в цифровой сигнал в любой момент времени, и затем преобразовывают в простую информацию, которая имитирует второй сигнал S2, с помощью простой обработки, используя предопределенный параметр. Поэтому первый сигнал S1 можно получать с коротким периодом в несколько миллисекунд или меньше. Таким образом, первый сигнал S1 рассматривают почти равным простой информации, полученной с помощью простых процессов, упомянутых выше, этот первый сигнал S1 имеет ошибку по отношению ко второму сигналу S2, который подразумевают истинным значением. Поэтому для обеспечения консервативного управления электростанцией с атомным реактором первый сигнал S1 обрабатывают таким образом, чтобы эта ошибка могла всегда распространяться в положительную сторону. Второй сигнал S2, принятый в приемнике 42 второго сигнала, является сигналом вычисления, таким как коэффициент максимального линейного тепловыделения или коэффициент минимальной критической мощности, переданный от вычислителя 31 характеристик активной зоны, который вычисляет распределение мощности в активной зоне реактора 15 (фиг.1). Следует отметить, что второй сигнал S2 не ограничен таким сигналом вычисления, а можно использовать подходящие данные, период получения которых продолжительнее, чем интервал выборки первого сигнала S1. Блок 43 определения формулы компенсации определяет формулу компенсации для компенсации первого сигнала S1, на основе последнего второго сигнала S2, принятого с помощью последнего сигнала R запроса от блока 46 оценки. Следует отметить, что ту же формулу компенсации применяют для первого сигнала S1 до тех пор, пока следующий второй сигнал S2 не будет принят с помощью следующего сигнала R запроса для переопределения последней формулы компенсации. Таким образом, первый сигнал S1 и второй сигнал S2 приближаются к полному предельному значению G, сигнал R запроса передают от блока 46 оценки и затем переопределяют формулу компенсации. В то время, когда первый сигнал S1 и второй сигнал S2 далеки от полного предельного значения G, второй сигнал S2 передают с постоянным периодом от вычислителя 31 характеристик активной зоны, в этом случае не требуется переопределение формулы компенсации. Блок 44 компенсации компенсирует первый сигнал S1 во время его получения от приемника 41 первого сигнала, применяя самую последнюю формулу компенсации, определенную в блоке 43. Как показано на фиг.4, блок 45 получения предполагаемого времени получает после экстраполирования скомпенсированного первого сигнала S1 предполагаемое время f (fl, f2, f3, f4), когда он достигнет полностью предельного значения G. Как показано с помощью метки «ромб» на фиг.4, блок 46 оценки передает сигнал R запроса, который запрашивает второй сигнал S2 от вычислителя 31 характеристик активной зоны, с помощью оценки того, преодолевает ли оставшееся время предварительно установленное значение m. Оставшееся время является значением, которое является результатом вычитания времени приема
  • 5. 28521 5 первого сигнала S1 из полученного предполагаемого времени f. Вычислитель 31 характеристик активной зоны начинает вычислять тепловое предельное значение (второй сигнал S2) после приема сигнала R запроса. Как показано с помощью метки «круг» на фиг.4, вычисленный второй сигнал S2 принимают с помощью приемника 42 второго сигнала. Период от метки «ромб» до метки «круг» равен времени, полученному в результате сложения времени вычисления теплового предельного значения (второго сигнала S2) в вычислителе 31 характеристик активной зоны и времени передачи сигнала R запроса и второго сигнала S2. Поэтому предварительно установленное значение m нужно устанавливать в более продолжительное время, чем время вычисления теплового предельного значения (второго сигнала S2) . Как показано на фиг.4, блок 47 изменения интенсивности регулирует коэффициент интенсивности первого сигнала S1 и второго сигнала S2 таким образом, чтобы он стал небольшим, в момент времени приема второго сигнала S2 (метка «круг»), на основе последнего сигнала R запроса (метка «ромб»). Первая команда J1, которую передают от передатчика 50, является командой управления мощностью, которая воздействует на рабочий блок 33 управляющего стержня и рабочий блок 34 рециркуляции потока так, чтобы уровень мощности ядерного реактора 10 стал небольшим. Как показано на фиг.4, блок 47 изменения интенсивности изменяет коэффициент интенсивности так, чтобы тепловое предельное значение (второй сигнал S2) поддерживалось в момент времени W достижения, которое устанавливают заранее для теплового предельного значения, близко к полному предельному значению G. Таким образом, блок 47 изменения интенсивности изменяет коэффициент интенсивности, на основе предполагаемого времени f, полученного из блока 45, и затем скомпенсированный первый сигнал S1 или второй сигнал S2 могут достичь полного предела G или порогового значения K в момент времени W достижения. Блок 48 сравнения побуждает передатчик 51 команды приостановки передавать команду приостановки (вторую команду J2) , если при сравнении принятого второго сигнала S2 с пороговым значением K выяснится, что первый из них достиг последнего. Вторая команда J2, переданная от передатчика 51, побуждает рабочий блок 33 управляющего стержня и рабочий блок 34 рециркуляции потока приостановить управление мощностью ядерного реактора 10, чтобы первый сигнал S1 или второй сигнал S2 сохраняли постоянное значении. На основе последовательности операций на фиг. 5 (соответственно, см. фиг.3 и фиг.4), объяснена работа системы управления ядерной установкой. Сначала полное предельное значение G, пороговое значение K и предварительно установленное значение m получают в запоминающем устройстве 52 компьютерного процессора (S11). Затем первый сигнал S1 от датчика 21 LPRM принимают в приемнике 41 первого сигнала (S12). Затем блок 44 компенсации получает формулу компенсации, определенную с помощью блока 43 определения (S13), и затем компенсируют принятый первый сигнал S1 (S14). В блоке 45 получения предполагаемого времени вычисляют линию экстраполяции, на основе скомпенсированного первого сигнала S1 (S15), и затем получают предполагаемое время f, когда скомпенсированный первый сигнал S1 достигнет полного предельного значения G (S16). Затем, если время t приема первого сигнала S1 достигло значения, равного результату вычитания предварительно установленного значения m из предполагаемого времени f (S17: «да»), то блок 46 оценки оценивает, когда оставшееся время до того, когда первый сигнал S1 достигнет полного предельного значения G, преодолеет предварительно установленное значение m, и выводит сигнал R запроса, который запрашивает второй сигнал S2 от блока 31 вычисления параметров работы активной зоны (S18). Последовательность операций S12-S16 повторяют в течение периода оценки, что предварительно установленное значение m больше времени до того, когда первый сигнал S1 достигнет полного предельного значения G (S17: «нет»), и в течение периода, пока второй сигнал S2 не принят после передачи сигнала R запроса. (S19: «нет»). Когда второй сигнал S2 принят в приемнике 42 второго сигнала (S19: «да»), блок 43 определения формулы компенсации переопределяет формулу компенсации для первого сигнала S1, используя второй сигнал S2, на основе принятого сигнала R запроса (S20), Затем оценивают, достиг или нет принятый второй сигнал S2 порогового значения K, если не достиг (S21: «да»), то команду управления мощностью (первую команду J1), которая изменяет коэффициент тепловых предельных значений (первого сигнала S1 и второго сигнала S2), синхронизированный с переопределением формулы компенсации, передают на автоматический контроллер 32 мощности (S22). После передачи первой команды J1 последовательность операции возвращается к S12. Когда принятый второй сигнал S2 достиг порогового значения K (S21: «нет»), команду приостановки (вторую команду J2), которая побуждает приостановить управление мощностью для сохранения теплового предельного значения, передают на автоматический контроллер 32 мощности (S23). Как описано выше, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, с помощью изменения мощности реактора, на основе простой информации, такой как сигнал LPRM, и с помощью
  • 6. 28521 6 отслеживания теплового предельного значения, вычисленных с высокой достоверностью вычислителем 31 характеристик активной зоны, можно автоматически регулировать и снижать мощность ядерного реактора. Поэтому тепловое предельное значение можно отрегулировать так, чтобы оно было близко к полному предельному значению G, в течение короткого времени и без увеличения рабочей нагрузки оператора. Настоящее изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления. Настоящее изобретение может соответствующим образом изменяться, и воплощаться в рамках обычных технических концепций. Система контроля активной зоны реактора может воплощать соответствующие средства как соответствующие функциональные программы с помощью компьютера. Системой управления атомной электростанцией может также управлять программа управления атомной электростанцией, сформированная с помощью объединения соответствующих функциональных программ. В данном варианте осуществления, хотя команду приостановки управления мощностью передают, когда второй сигнал S2 достиг порогового значения K, можно также соответствующим образом изменять управление так, чтобы команду приостановки можно было передавать, когда первый сигнал S1 достиг порогового значения или полного предельного значения G. Следует отметить, что различные пороговые значения доступны для первого сигнала S1 или второго сигнала S2, соответственно. Список ссылочный позиций 10... ядерный реактор 11…сосуд высокого давления 12... основной паропровод 13... питающий водопровод 14... разделитель вода-пар 15... активная зона реактора 16... рециркуляционный насос 17... топливная сборка 18…управляющий стержень 19... привод 20... контрольно-измерительная трубка 21... датчик LPRM 30…устройство управления 31... вычислитель характеристик активной зоны 32... автоматический контроллер мощности 33... рабочий блок управляющего стержня 34... рабочий блок рециркуляции потока 40... блок контроля теплового предельного значения 41... приемник первого сигнала 42... приемник второго сигнала 43... блок определения формулы компенсации 44... блок компенсации 45... блок получения предполагаемого времени 46... блок оценки 47... блок изменения соотношения 48…блок сравнения 50... передатчик команды управления мощностью (передатчик первой команды) 51... передатчик команды приостановки (передатчик второй команды) 52... запоминающее устройство S1... сигнал LPRM (первый сигнал) S2... тепловое предельное значение, коэффициент максимального линейного тепловыделения, коэффициент минимальной критической мощности (второй сигнал) J1... команда управления мощностью (первая команда) J2... команда приостановки (вторая команда) G... полное предельное значение K... пороговое значение m... предварительно установленное значение f... предполагаемое время F... поток активной зоны W... момент времени достижения R... сигнал запроса D... циркуляционная труба L... нижняя полость U... верхняя полость ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Система управления атомной электростанцией, содержащая: приемник первого сигнала, сконфигурированный с возможностью принимать первый сигнал; блок получения предполагаемого времени, сконфигурированный с возможностью получать предполагаемое время, когда первый сигнал достигает полного предельного значения; блок оценки, сконфигурированный с возможностью оценивать оставшееся время, до того как предполагаемое время преодолеет установленное значение, и для последующего запроса второго сигнала; блок компенсации, сконфигурированный с возможностью компенсировать первый сигнал, на основе второго сигнала, принятого с помощью запроса; передатчик первой команды, сконфигурированный с возможностью передавать первую команду, чтобы изменять коэффициент интенсивности первого сигнала и второго сигнала с синхронизацией компенсации; и передатчик второй команды, сконфигурированный с возможностью передавать вторую команду для поддержания первого сигнала или второго сигнала после достижения полного ограничения или порогового значения, который находится непосредственно перед полным предельным значением. 2. Система управления атомной электростанцией по п.1, в которой: первым сигналом является сигнал детектирования, выводимый от датчика, расположенного в ядерном реакторе; вторым сигналом является сигнал вычисления, вычисленный на основе некоторого выходного
  • 7. 28521 7 сигнала датчика, расположенного в ядерном реакторе. 3. Система управления атомной электростанцией по п.2, в которой: сигнал детектирования выводится от датчика LPRM, который детектирует нейтроны; сигналом вычисления является коэффициент максимального линейного тепловыделения или коэффициент минимальной критической мощности, передаваемый от блока вычисления характеристик активной зоны, который вычисляет распределение мощности в активной зоне реактора; первой командой является команда управления мощностью, которая дает команду рабочему блоку управляющего стержня и рабочему блоку рециркуляции потока, чтобы уменьшать уровень мощности ядерного реактора; второй командой является команда приостановки, которая дает команду рабочему блоку управляющего стержня и рабочему блоку рециркуляции потока приостановить управление мощностью ядерного реактора. 4. Система управления атомной электростанцией по п.1, дополнительно содержащая: блок изменения интенсивности, сконфигурированный с возможностью изменять коэффициент интенсивности, на основе полученного предполагаемого времени, чтобы регулировать время достижения первым сигналом или вторым сигналом полного ограничения или порогового значения. 5. Способ управления атомной электростанцией, содержащий этапы, на которых: принимают первый сигнал; получают предполагаемое время, когда первый сигнал достигнет полного предельного значения; оценивают оставшееся время, до того как предполагаемое время преодолеет установленное значение, и затем запрашивают второй сигнал; компенсируют первый сигнал, на основе второго сигнала, принятого с помощью запроса; передают первую команду, чтобы изменять коэффициент интенсивности первого сигнала и второго сигнала с синхронизацией компенсации; и передают вторую команду, чтобы поддерживать первый сигнал или второй сигнал после достижения полного предельного значения или порогового значения, который находится непосредственно перед полным предельным значением.