[发明专利]核电站汽轮机组一次调频系统及方法

说明书

本发明公开了一种核电站汽轮机组一次调频系统及方法，温度传感器将核电站一回路温度信息转化为第一模拟电信号；第一采集模块采集第一模拟电信号进行模数转换得到第一数字电信号；第一计算模块计算热功率值；信号传输模块将热功率值进行传输；第一输出模块将热功率值转化为第二模拟电信号输出；第二采集模块采集第二模拟电信号并进行模数转换得到第二数字电信号；第二计算模块结合第二数字电信号计算一次调频容量上限值；第二输出模块将一次调频容量上限值转化为第三模拟电信号；主汽门电磁阀在第三模拟电信号的控制下调节汽轮机的主汽门的开度。该一次调频系统及方法能够避免热功率超限情况下机组仍然响应电网一次调频而造成的核安全风险。

技术领域

本发明是关于核电机组一次调频技术领域，特别是关于一种核电站汽轮机组一次调频系统及方法。

背景技术

CPR1000是中国广核集团推出的中国改进型百万千瓦级压水堆核电技术方案。CPR1000核电机组设计额定电功率为1086MWe(兆瓦电力)，对应的一回路热功率为2905MWe。为了保证电网的供电质量，所有联网发电机组均需要参与电网的一次调频相应，以应对电网不期产生的电网负荷变化。但对电网一次调频的响应不能超出机组的额定功率，故在设计上，CPR1000核电机组响应电网一次调频最大电功率为54.3WMe，最高电功率为1086MWe，若超出机组调节范围，则保持固定电功率输出。

发明人发现，在夏季时海水温度上涨，超过30℃，汽轮机发电机的效率明显下降，导致在相同的一回路热功率2905MWe的情况下，机组所发出的电功率在1060～1070MWe之间，低于设计值1086MWe，在此情况下，机组尚未达到电网一次调频的响应上限，仍有15～20MWe的响应空间，若此时机组响应电网一次调频，则汽轮机功率自动提升，将直接导致一回路热功率超过2905MWe设计值，对堆芯核燃料及一回路压力边界都将造成严重威胁，存在较大核安全风险。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核电站汽轮机组一次调频系统及方法，有效避免热功率超限情况下机组仍然响应电网一次调频而造成的潜在核安全风险。

为实现上述目的，本发明提供了一种核电站汽轮机组一次调频系统，其包括：温度传感器、第一采集模块、第一计算模块、信号传输模块、第一输出模块、第二采集模块、第二计算模块、第二输出模块以及主汽门电磁阀。温度传感器连接在核电站一回路中，用于将所述核电站一回路的温度信息转化为第一模拟电信号；第一采集模块与所述温度传感器相连，用于采集所述第一模拟电信号，并进行模数转换从而得到第一数字电信号；第一计算模块与所述第一采集模块相连，用于根据所述第一数字电信号计算所述核电站一回路的热功率值；信号传输模块与所述第一计算模块相连，用于将所述热功率值进行传输；第一输出模块与所述信号传输模块相连，用于将所述热功率值转化为第二模拟电信号进行输出；第二采集模块与所述第一输出模块相连，用于采集所述第二模拟电信号，并进行模数转换从而得到第二数字电信号；第二计算模块与所述第二采集模块相连，用于结合所述第二数字电信号计算一次调频容量上限值；第二输出模块与所述第二计算模块相连，用于将所述一次调频容量上限值转化为第三模拟电信号；主汽门电磁阀与所述第二输出模块相连，用于在所述第三模拟电信号的控制下调节汽轮机的主汽门的开度。