[发明专利]一种核电站GSS系统疏水箱液位控制系统及方法

说明书

本发明提供了一种核电站GSS系统疏水箱液位控制系统及方法，属于核电站自动控制技术领域；系统包括流量前馈控制模块，用于实时检测机组工况参数，根据所述机组工况参数和疏水阀的特性曲线、确定维持疏水箱水装量稳定的疏水阀的初定开度，并及时控制所述疏水阀调整至所述初定开度；液位闭环控制模块，用于根据所述初定开度下所述疏水箱的实际液位值与设定液位值之间的偏差计算所述疏水阀的开度修正量，并根据所述开度修正量修正所述疏水阀的开度，以使所述疏水箱的液位稳定。流量前馈控制模块和液位控制闭环模块共同作用，使得核电站GSS系统疏水箱的控制更加准确、抗干扰性更强。

技术领域

本发明涉及核电站自动控制技术领域，特别涉及一种核电站GSS系统疏水箱液位控制系统及方法。

背景技术

核电厂的蒸汽动力循环以朗肯循环为理论基础。为提高发电厂的热经济性，同时延长汽轮机转子寿命，核电厂普遍通过GSS系统提高高压缸排汽的过热度。核电站GSS系统为两级再热器，两级再热器的结构相同，仅再热汽源不同；其中，一级再热器的汽源来自高压缸一级抽汽，二级再热器的汽源来自主蒸汽。

参见图1，现有核电站GSS系统的一级再热器的加热汽源来自高压缸一级抽汽，其经过管壳式换热器壳侧放热后形成饱和疏水，且饱和疏水会收集到疏水箱内。而被加热的高压缸排汽则经过换热器管侧，其吸热升温后进入二级再热器管侧经壳侧主蒸汽加热从而进一步提高再热度。收集饱和疏水的疏水箱设计有两套疏水系统：一、正常工况下，利用GSS系统与AHP之间存在的压差，使GSS系统的疏水通过正常疏水阀流向AHP 6级高压加热器的壳侧，以进一步提高AHP系统给水温度，从而提高热效率；二、应急工况下，GSS系统的疏水通过应急疏水阀流向CEX凝汽器。

为了保证核电站的安全经济运行，疏水箱的液位必须严格控制在一定范围内。然而现有的正常工况下的疏水系统控制策略仅能应对一些小的扰动，当机组出现瞬态工况时，由于抽汽压力、流量、疏水阀前后差压出现较大变化导致疏水阀的通流能力也发生了很大的变化，就会出现疏水阀响应液位不及时的情况，使疏水液位超出正常调节范围，引起GSS抽汽隔离，甚至连锁触发汽轮机组保护停机。

发明内容

本发明针对现有技术中所存在的正常工况下的疏水系统控制策略仅能应对一些小的扰动，而当机组出现瞬态工况时，就会出现疏水阀响应液位不及时的情况，导致疏水液位超出正常调节范围，引起GSS抽汽隔离，甚至连锁触发汽轮机组保护停机的问题，提供了一种核电站GSS系统疏水箱液位控制系统及方法。

本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：

本发明的一个方面，提供了一种核电站GSS系统疏水箱液位控制系统，包括：

流量前馈控制模块，用于实时检测机组工况参数，并根据所述机组工况参数和疏水阀的特性曲线、确定维持疏水箱水装量稳定的疏水阀的初定开度，并及时控制所述疏水阀调整至所述初定开度；

液位闭环控制模块，用于根据所述初定开度下所述疏水箱的实际液位值与设定液位值之间的偏差计算所述疏水阀的开度修正量，并根据所述开度修正量修正所述疏水阀的开度，以使所述疏水箱的液位稳定。

进一步，所述流量前馈控制模块包括：

第一数据检测单元，用于实时检测所述机组工况参数；所述机组工况参数包括当前蒸汽流量、疏水温度和疏水箱的压力；

第一计算单元，其与所述第一数据检测单元连接，用于根据所述机组工况参数实时计算当前疏水阀的最大通流量，并进一步计算当前蒸汽流量与当前疏水阀的最大通流量的比值；

初定开度确定单元，其与所述第一计算单元连接，用于根据所述第一计算单元计算的所述比值查询疏水阀的特性曲线，确定维持所述疏水箱水装量稳定的所述疏水阀的初定开度；

滤波单元，其与所述初定开度确定单元连接，用于对所述初定开度进行滤波处理，以提高控制的稳定性；及