[发明专利]一种核电机组外特性分析方法

权利要求书

1.一种核电机组外特性分析方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

步骤1：核电机组的外特性分析；

从发电原理、主蒸汽参数、机组结构、运行方式和故障特性方面分析核电机组的特性，以及核电机组与火电机组所存在的差异；

步骤2：核电机组的建模；

基于所述步骤1的外特性分析，将实际核电机组的动力学、热力学过程量化后，经过一系列的简化得到通用的压水堆核电机组仿真模型，具体的压水堆核电机组仿真模型包括堆芯燃料和冷却剂热量传递模型、热线温度模型、冷线温度模型、蒸汽发生器模型、中子动态模型、反应堆功率控制系统、一回路平均温度模型、调速器模型以及汽轮机模型；

步骤3：仿真试验分析外特性；

基于PSASP建立所述步骤2的压水堆核电机组仿真模型，并将压水堆核电机组仿真模型接入电网中，对核电机组的动态特性进行仿真试验，并对试验结果进行分析。

2.如权利要求1所述的一种核电机组外特性分析方法，其特征在于，所述步骤1中，核电机组与火电机组在发电原理上的差异主要是由核电机组的一回路与火电机组的锅炉之间的差异性所导致的。

3.如权利要求1所述的一种核电机组外特性分析方法，其特征在于，所述步骤1中，核电机组的主蒸汽参数主要包括进入汽轮机做功蒸汽的压力与湿度。

4.如权利要求1所述的一种核电机组外特性分析方法，其特征在于，所述步骤1中，核电机组与火电机组在运行方式上的差异在于机组运行过程中主蒸汽压力是否保持恒定。

5.如权利要求1所述的一种核电机组外特性分析方法，其特征在于，所述步骤1中，在故障特性方面，核电机组相比于火电机组在故障时更易发生转速越限。

6.如权利要求1所述的一种核电机组外特性分析方法，其特征在于，所述步骤3中，压水堆核电机组仿真模型通过一台24kV/500kV的主变接入电网中。

7.如权利要求1所述的一种核电机组外特性分析方法，其特征在于，还包括步骤4：核电机组与火电机组外特性的对比分析；

所述步骤4的具体操作为：基于PSASP建立火电机组仿真模型，将压水堆核电机组仿真模型和火电机组仿真模型接入电网中，对核电机组与火电机组的动态特性进行仿真试验，并对试验结果进行对比分析。

8.如权利要求7所述的一种核电机组外特性分析方法，其特征在于，所述步骤4中，压水堆核电机组仿真模型与火电机组仿真模型的调速器模型和汽轮机模型采用相同参数的模型。

9.如权利要求8所述的一种核电机组外特性分析方法，其特征在于，所述调速器模型的传递函数表达式为：

其中，K_P表示PID控制比例环节系数，K_D表示PID控制微分环节系数，K_I表示PID控制积分环节系数，T_SR表示继动器时间常数，T_SM表示油动机时间常数，ω_ref表示发电机转速的整定值，ω表示发电机转速，K_G表示测速环节放大倍数，P_ref表示发电机组的功率整给定值，P表示发电机输出的功率，μ表示汽门开度。

10.如权利要求8所述的一种核电机组外特性分析方法，其特征在于，所述汽轮机模型的传递函数表达式为：

其中，T_CH表示蒸汽容积时间常数，T_RH表示再热器时间常数，T_CO表示交叉管时间常数，F_HP表示高压缸占比，F_IP表示中压缸占比，F_LP表示低压缸占比，P_S表示一回路输出的主蒸汽压力，λ表示高压缸功率自然过调系数，μ表示汽门开度，P_M表示汽轮机输出的机械功率。