核电站建模及功率控制技术研究

发布时间：2017-08-25 09:04

  本文关键词：核电站建模及功率控制技术研究

  更多相关文章： 核电站 负荷跟踪 功率控制

【摘要】：随着社会的不断向前发展,我国对能源的需求越来越多,而伴随而来的对能源的标准也越来越严格,不仅要求能源来源方便,尽量可再生,还要求能源比较清洁,燃烧的气体不污染环境。在这种背景之下,对电力的要求也越来越高,核能是可大规模替代常规能源的清洁能源,因此核电在所有电网中越来越占据着至关重要的比重。不仅如此,核电站的单机容量特别大、相比于常规借助火力发电机组以及借助水力发电机组的运行原理,核电机组存在很大的差异,一般情况下,把核电机组看作一个数值稳定的功率源,核电机组的功率一旦发生变化,势必会影响电网的安全稳定运行。所以,非常有必要创建一个详细的核电机组数学模型,深入研究核电机组和电网之间的关系,以便保证核电站的安全运行。本文以新型压水堆核电站为研究对象,建立了电气励力一体化仿真平台。该仿真平台将核电站热线模型、冷线模型以及堆芯模型三者结合在一起,结合反应堆控制系统、二回路汽轮机及调速系统、发电机及其控制系统进行联合仿真。利用该仿真平台,仿真分析核电站的固有特性、与电网之间的相互影响及功率控制分析,并重点研究了电网故障条件下核电站的运行和控制特性。本文提出棒速和硼浓度联合控制策略,借助功率补偿通道提升控制系统的反应速度,以确保堆芯功率在安全范围之内。通过功率线性变化和功率阶跃变化仿真表明,该功率控制方式能满足核电站需要的负荷跟踪特性要求。
【关键词】：核电站 负荷跟踪 功率控制
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM623
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 背景和意义9-10
• 1.1.1 课题的研究背景9-10
• 1.1.2 课题的研究意义10
• 1.2 核电站运行功率控制调节研究动态10-12
• 1.2.1 适用于电力系统的核电建模仿真技术研究动态10-11
• 1.2.2 核电站功率控制研究动态综述11-12
• 1.3 本文的主要工作12-14
• 第2章 核电站数学模型14-28
• 2.1 一回路系统建模14-23
• 2.1.1 一回路系统工作原理15
• 2.1.2 核反应堆中子动态模型15-16
• 2.1.3 核反应堆堆芯模型16-17
• 2.1.4 一回路冷却剂管道温度模型17-18
• 2.1.5 冷却剂泵模型18-19
• 2.1.6 蒸汽发生器模型19-20
• 2.1.7 核反应堆功率控制系统模型20-23
• 2.2 二回路系统建模23-25
• 2.2.1 核电站二回路系统工作原理23
• 2.2.2 核电站汽轮机模型23-24
• 2.2.3 核电站调速器模型24
• 2.2.4 核电站发电机模型24-25
• 2.2.5 核电站励磁系统模型25
• 2.3 等值电网模型25-27
• 2.3.1 等值概述25-26
• 2.3.2 等值方案26-27
• 2.4 小结27-28
• 第3章 核电站调节特性研究28-39
• 3.1 PSCAD简介28
• 3.2 基于PSCAD的动力/电气一体化仿真平台28-30
• 3.2.1 动力部分仿真28
• 3.2.2 电气部分仿真28-30
• 3.3 功率调节特性30-32
• 3.3.1 核反应堆堆芯特性分析30-31
• 3.3.2 压水堆核反应堆的自稳性分析31
• 3.3.3 压水堆核反应堆的自调性分析31-32
• 3.4 核电站与电网的相互作用动态影响分析32-36
• 3.4.1 电网频率扰动对核电站的影响33-35
• 3.4.2 电网电压波动对核电站的影响35-36
• 3.5 核电站与外电网联合运行动态特性分析36-38
• 3.6 小结38-39
• 第4章 核电站功率控制问题研究39-50
• 4.1 核电站功率控制方式39-42
• 4.1.1 控制棒调节功率方式39-41
• 4.1.2 硼浓度调节功率方式41-42
• 4.2 核电站功率控制安全性目标42-44
• 4.3 控制策略44-45
• 4.4 核电站负荷跟踪能力研究45-48
• 4.4.1 阶跃增功率响应45-46
• 4.4.2 线性减功率响应46-48
• 4.4.3 负荷跟踪能力分析48
• 4.5 本章小结48-50
• 第5章 结论50-51
• 参考文献51-53
• 附录A 核电模型参数53-55
• 在学研究成果55-56
• 致谢56

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵洁;刘涤尘;欧阳利平;孙文涛;王强;杨楠;;大型压水堆核电机组与电网相互影响机制的研究[J];中国电机工程学报;2012年01期

2 熊莉;刘涤尘;赵洁;周玲;陈琪;杜治;雷庆生;;大型核电站的建模及接入电网的相互影响[J];电力自动化设备;2011年05期

3 余文奇;彭波;郑秀波;;压水堆核电机组负荷跟踪能力综述[J];中国能源;2011年03期

4 熊莉;刘涤尘;赵洁;杜治;雷庆生;吴萍;;大型核电站接入系统运行方案研究[J];电力系统保护与控制;2011年06期

5 施希;吴萍;赵洁;刘涤尘;;压水堆核电厂负荷跟踪系统设计与特性研究[J];核动力工程;2010年06期

6 赵洁;刘涤尘;熊莉;陈琪;杜治;雷庆生;;基于PSASP自定义模型的核电机组动态响应仿真[J];核动力工程;2010年03期

7 苏耿;林萌;杨燕华;侯东;;核电厂汽轮机详细数值建模研究及其瞬态分析[J];核动力工程;2010年01期

8 赵洁;刘涤尘;吴耀文;;压水堆核电厂接入电力系统建模[J];中国电机工程学报;2009年31期

9 施希;刘涤尘;吴萍;赵洁;熊莉;张园园;赵遵廉;;基于PSASP的压水堆核电站堆芯建模及仿真研究[J];核动力工程;2009年03期

10 宋百玲;曹照;宋恩哲;;核动力汽轮发电机甩负荷建模与仿真分析[J];汽轮机技术;2008年04期

，

本文编号：736205