[发明专利]一种核电厂机组频率的控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及核电厂的频率控制领域，尤其涉及一种核电厂机组频率的控制方法及系统。 

背景技术

频率是电力系统最重要的运行参数之一,频率变化对电力系统的安全稳定运行具有重要的影响。 

由于在网机组的总发电功率与接网总负荷的不匹配将造成电网频率的波动，若接网负荷大于在网机组总发电功率，将造成电网频率下降，反之增加。要维持电网频率值不变，就要求在网机组自动或手动改变向电网输送的有功功率来平衡功率与负荷，即频率的控制。 

核电机组并网运行后同样也需要遵循电网的要求参与调频，但由于核电机组安全性要求极高、系统复杂、建设时间长、建设投资巨大等的特点，核电机组应长期带基本负荷运行，不应参加电网的频率的控制。但目前电网要求凡是并网的机组就必须参与电网的频率的控制。 

核电厂机组的频率控制功能是通过汽轮机调节系统（GRE）和反应堆控制棒系统（RGL）来实现的，核电机组并网后，如何对汽轮机调节系统和反应堆控制棒系统进行频率的控制以保证电力系统的安全稳定运行成为了新的技术难题，现有技术中还没有很好的解决方案。 

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中无法实现保证核电机组稳定运行的同时又能让核电机组参与电网的频率控制的缺陷，提供一种可解决 核电机组参与电网频率控制的技术难题，保证核电机组在参与电网频率控制的同时保证核电机组稳定运行的核电厂机组频率的控制方法及系统。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

提供一种核电厂机组频率的控制方法，包括以下步骤: 

判断核电厂机组的负荷控制模式，所述负荷控制模式包括基本负荷控制模式、自动负荷控制模式、具有调频功能的负荷控制器回路模式和中心调度所负荷控制模式； 

若核电厂机组在所述基本负荷控制模式或者所述自动负荷控制模式下运行，且电网频率变化引起汽轮机转速变化时，通过频率贡献的方式调节机组频率； 

若核电厂机组在具有调频功能的负荷控制器回路模式或中心调度所负荷控制模式下运行，且电网负荷变化引起频率波动时，通过频率控制的方式调节机组频率； 

发送频率贡献方式下的频率贡献信号、频率控制方式下的频率控制信号以及不同频率控制方式下的汽轮机阀门开度参考值的信号、具有调频功能的负荷控制器回路投入信号和汽轮机快速降负荷信号至核岛的反应堆控制棒系统，以使其进行核岛侧的频率控制。 

本发明所述的核电厂机组频率的控制方法中，所述通过频率贡献的方式调节机组频率具体包括： 

电网频率变化引起汽轮机转速变化时，获取操纵员手动给定的目标转速； 

将所述目标转速经升速率和热应力控制的限制得到转速设定值； 

计算实测转速与所述转速设定值的转速偏差； 

根据所述转速偏差计算蒸汽流量补偿值； 

将所述蒸汽流量补偿值加到不同模式下所计算出的蒸汽需求量上，得到有效蒸汽需求量； 

根据所述有效蒸汽需求量修正汽轮机阀门开度参考值，以改变机组发电功率，实现频率的调节。 

本发明所述的核电厂机组频率的控制方法中，所述通过频率控制的方式调节机组频率具体包括： 

电网负荷变化引起汽轮机频率波动时，获取给定的目标负荷； 

将所述目标负荷经升负荷速率和热应力控制的限制获得汽轮机的负荷参考值； 

根据所述转速偏差计算对应的负荷修正值； 

将所述负荷修正值与所述负荷参考值进行叠加形成负荷设定值； 

获取机组的实际发电功率，计算所述负荷设定值与所述实际负荷的差值，并经过比例积分控制运算形成有效蒸汽需求量； 

将包括所述蒸汽需求量的信号经过蒸汽流量限制和压力限制后修正汽轮机阀门开度参考值以控制阀门的开度，改变机组的出力，直至频率恢复正常。 

本发明所述的核电厂机组频率的控制方法中，所述给定的目标负荷为主控室的操纵员或者中心调度所给定。 

本发明所述的核电厂机组频率的控制方法中，还包括步骤： 

在电网频率变化或者电网负荷变化引起汽轮机频率变化时，判断汽轮机频率变化是否在预设的频率死区内，若是，则禁止通过频率贡献的方式或者频率控制的方式调节机组频率，若否，则按照功频特性曲线调节机组频率。 

本发明解决其技术问题所采用的另一技术方案是： 

提供一种核电厂机组频率的控制系统，包括：