JPH0339599B2 - - Google Patents
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- JPH0339599B2 JPH0339599B2 JP57230403A JP23040382A JPH0339599B2 JP H0339599 B2 JPH0339599 B2 JP H0339599B2 JP 57230403 A JP57230403 A JP 57230403A JP 23040382 A JP23040382 A JP 23040382A JP H0339599 B2 JPH0339599 B2 JP H0339599B2
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- signal
- integral
- reactor
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は沸騰水形原子力発電プラントの原子炉
水位制御装置に関する。
水位制御装置に関する。
［発明の技術的背景］
一般に沸騰水形原子力発電プラントには、原子
炉圧力容器内に冷却水を供給する原子炉給水ポン
プの給水流量を制御し、原子炉水位を設定値に保
つ原子炉水位制御装置が配設されている。
炉圧力容器内に冷却水を供給する原子炉給水ポン
プの給水流量を制御し、原子炉水位を設定値に保
つ原子炉水位制御装置が配設されている。
第１図は従来のこのような原子炉水位制御装置
を示すもので、この原子炉水位制御装置ではいわ
ゆる３要素制御が採用されており、原子炉水位設
定信号lsetと原子炉水位信号ｌとの差信号である
水位偏差信号Δlと、主蒸気流量信号Wsと給水流
量信号Wfとの差信号にミスマツチゲインKmを
乗算したミスマツチ流量信号ΔWとの和が加算器
１を介してPI制御器２に入力され、このPI制御
器２の比例演算器３で比例演算が、および積分演
算器４で積分演算がされた後、加算器５で加算さ
れ給水流量要求信号Ｓ１として給水ポンプ制御系
６に出力され、例えばタービン駆動の２台の原子
炉給水ポンプ６ａ，６ｂとモータ駆動の２台の原
子炉給水ポンプ７ａ，７ｂが制御される。
を示すもので、この原子炉水位制御装置ではいわ
ゆる３要素制御が採用されており、原子炉水位設
定信号lsetと原子炉水位信号ｌとの差信号である
水位偏差信号Δlと、主蒸気流量信号Wsと給水流
量信号Wfとの差信号にミスマツチゲインKmを
乗算したミスマツチ流量信号ΔWとの和が加算器
１を介してPI制御器２に入力され、このPI制御
器２の比例演算器３で比例演算が、および積分演
算器４で積分演算がされた後、加算器５で加算さ
れ給水流量要求信号Ｓ１として給水ポンプ制御系
６に出力され、例えばタービン駆動の２台の原子
炉給水ポンプ６ａ，６ｂとモータ駆動の２台の原
子炉給水ポンプ７ａ，７ｂが制御される。
第２図に示す原子炉水位制御装置は加算器８、
PI制御器９および加算器１０とから主体部分が
構成されており、加算器８は原子炉水位設定信号
lsetと原子炉水位信号ｌとを入力し、この差信号
である水位偏差信号ΔlをPI制御器９に出力する。
PI制御器９および加算器１０とから主体部分が
構成されており、加算器８は原子炉水位設定信号
lsetと原子炉水位信号ｌとを入力し、この差信号
である水位偏差信号ΔlをPI制御器９に出力する。
PI制御器９は水位偏差信号Δlを入力し、この
水位偏差信号Δlに比例演算器１１により比例動
作を、および積分演算器１２により積分動作を加
え、これを加算器１３で加算した後、原子炉水位
要求信号Ｓ２として加算器１０に出力する。
水位偏差信号Δlに比例演算器１１により比例動
作を、および積分演算器１２により積分動作を加
え、これを加算器１３で加算した後、原子炉水位
要求信号Ｓ２として加算器１０に出力する。
加算器１０は原子炉水位要求信号Ｓ２と、主蒸
気流量信号Wsと給水流量信号Wfとの差信号にミ
スマツチゲインKmを乗算したミスマツチ流量信
号ΔWとを加算し、この信号を給水流量要求信号
Ｓ３として給水ポンプ制御系６に出力する。
気流量信号Wsと給水流量信号Wfとの差信号にミ
スマツチゲインKmを乗算したミスマツチ流量信
号ΔWとを加算し、この信号を給水流量要求信号
Ｓ３として給水ポンプ制御系６に出力する。
［背景技術の問題点］
しかしながら、第１図および第２図に示される
ように構成された原子炉水位制御装置では、積分
演算器４，１２の出力信号がそのまま給水流量要
求信号Ｓ１，Ｓ３となつているため、例えば原子
炉出力が大幅に減少するような外乱が入つた場合
には、原子炉水位が上昇し、またその継続時間が
長くなり、原子炉水位の上昇が、基準水位より約
30〜50cm上方に設定されるレベル８に達しタービ
ントリツプにより原子炉スクラムを引き起こすお
それがある。
ように構成された原子炉水位制御装置では、積分
演算器４，１２の出力信号がそのまま給水流量要
求信号Ｓ１，Ｓ３となつているため、例えば原子
炉出力が大幅に減少するような外乱が入つた場合
には、原子炉水位が上昇し、またその継続時間が
長くなり、原子炉水位の上昇が、基準水位より約
30〜50cm上方に設定されるレベル８に達しタービ
ントリツプにより原子炉スクラムを引き起こすお
それがある。
すなわち、従来のPI制御器２，９における制
御ゲインは水位設定点変更試験において、原子炉
水位の応答が最も良好となる値に決定されるた
め、従来この制御ゲインの値は、外乱抑制の面か
らは小さな値となつている。
御ゲインは水位設定点変更試験において、原子炉
水位の応答が最も良好となる値に決定されるた
め、従来この制御ゲインの値は、外乱抑制の面か
らは小さな値となつている。
そして、原子炉の通常運転では、PI制御器２，
９の積分ゲインとしてこのようにして設定された
積分ゲインが使用されているため、大幅な原子炉
水位変動を伴つた異常事象が発生した場合には、
原子炉水位が設定された水位に整定するまでに要
する時間が長くなり、原子炉水位の変化幅が大き
くなるという問題がある。
９の積分ゲインとしてこのようにして設定された
積分ゲインが使用されているため、大幅な原子炉
水位変動を伴つた異常事象が発生した場合には、
原子炉水位が設定された水位に整定するまでに要
する時間が長くなり、原子炉水位の変化幅が大き
くなるという問題がある。
［発明の目的］
本発明はかかる従来の事情に対処してなされた
もので、大幅な原子炉水位変動を伴つた異常事象
が生じた場合にPI制御器の制御ゲインを大きく
することにより、原子炉水位の大幅な変動を抑制
することのできる原子炉水位制御装置を提供しよ
うとするものである。
もので、大幅な原子炉水位変動を伴つた異常事象
が生じた場合にPI制御器の制御ゲインを大きく
することにより、原子炉水位の大幅な変動を抑制
することのできる原子炉水位制御装置を提供しよ
うとするものである。
［発明の概要］
すなわち本発明は、原子炉水位設定信号と原子
炉水位信号との差をとり水位偏差信号を出力する
第１の加算手段と、前記水位偏差信号に比例演算
を行い比例水位偏差信号を出力する比例演算手段
と、前記水位偏差信号に対して積分演算を行い積
分水位偏差信号を出力する積分演算手段と、前記
水位偏差信号に応じて前記積分演算手段のゲイン
を設定するものであり、外乱により原子炉水位が
変動した場合、前記積分演算手段のゲインを変更
し、前記原子炉水位が整定したのちは通常のゲイ
ンに戻す積分ゲイン設定手段と、前記比例水位偏
差信号と前記積分水位偏差信号とを加算して原子
炉水位要求信号を出力する第２の加算手段と、主
蒸気流量信号と給水流量信号との差からなるミス
マツチ流量信号と前記原子炉水位要求信号とを加
算して給水流量要求信号を出力し、この給水流量
要求信号を給水ポンプ制御系に送る第３の加算手
段と、を具備する原子炉水位制御装置である。
炉水位信号との差をとり水位偏差信号を出力する
第１の加算手段と、前記水位偏差信号に比例演算
を行い比例水位偏差信号を出力する比例演算手段
と、前記水位偏差信号に対して積分演算を行い積
分水位偏差信号を出力する積分演算手段と、前記
水位偏差信号に応じて前記積分演算手段のゲイン
を設定するものであり、外乱により原子炉水位が
変動した場合、前記積分演算手段のゲインを変更
し、前記原子炉水位が整定したのちは通常のゲイ
ンに戻す積分ゲイン設定手段と、前記比例水位偏
差信号と前記積分水位偏差信号とを加算して原子
炉水位要求信号を出力する第２の加算手段と、主
蒸気流量信号と給水流量信号との差からなるミス
マツチ流量信号と前記原子炉水位要求信号とを加
算して給水流量要求信号を出力し、この給水流量
要求信号を給水ポンプ制御系に送る第３の加算手
段と、を具備する原子炉水位制御装置である。
［発明の実施例］
以下本発明の詳細を図面に示す一実施例につい
て説明する。
て説明する。
第３図は本発明の一実施例の原子炉水位制御装
置を示すもので、この原子炉水位制御装置はPI
制御器１４と、このPI制御器１４の積分演算器
１５の積分ゲインの設定を行なう積分ゲイン設定
器１６とから主体部分が構成されている。
置を示すもので、この原子炉水位制御装置はPI
制御器１４と、このPI制御器１４の積分演算器
１５の積分ゲインの設定を行なう積分ゲイン設定
器１６とから主体部分が構成されている。
すなわち、加算器１７は原子炉水位設定信号
lsetと原子炉水位信号ｌとを入力し、この偏差信
号である水位偏差信号ΔlをPI制御器１４および
積分ゲイン設定器１６に出力する。
lsetと原子炉水位信号ｌとを入力し、この偏差信
号である水位偏差信号ΔlをPI制御器１４および
積分ゲイン設定器１６に出力する。
PI制御器１４は比例処理を行なう比例演算器
１８と、積分処理を行なう積分演算器１５とから
構成されており、比例演算器１８に入力された水
位偏差信号Δlはここで比例処理され比例水位偏
差信号Ｓ５として加算器１９に出力される。そし
て、積分演算器１５に入力された水位偏差信号
Δlはここで積分処理され、積分水位偏差信号Ｓ
６として加算器１９に出力される。
１８と、積分処理を行なう積分演算器１５とから
構成されており、比例演算器１８に入力された水
位偏差信号Δlはここで比例処理され比例水位偏
差信号Ｓ５として加算器１９に出力される。そし
て、積分演算器１５に入力された水位偏差信号
Δlはここで積分処理され、積分水位偏差信号Ｓ
６として加算器１９に出力される。
しかして、積分演算器１５の積分ゲインは積分
ゲイン設定器１６により与えられており、この積
分ゲイン設定器１６は原子炉通常運転中は原子炉
水位設定点変更試験で設定された積分ゲインを積
分演算器１５に出力する。
ゲイン設定器１６により与えられており、この積
分ゲイン設定器１６は原子炉通常運転中は原子炉
水位設定点変更試験で設定された積分ゲインを積
分演算器１５に出力する。
一方、この積分ゲイン設定器１６には水位偏差
信号Δlが入力されており、積分ゲイン設定器１
６がこの水位偏差信号Δlに基づいて原子炉水位
が基準水位から大幅に変動したと判断した場合に
は、積分ゲイン設定器１６は原子炉水位設定点変
更試験で設定された積分ゲインより大きなゲイン
を積分演算器１５に出力する。
信号Δlが入力されており、積分ゲイン設定器１
６がこの水位偏差信号Δlに基づいて原子炉水位
が基準水位から大幅に変動したと判断した場合に
は、積分ゲイン設定器１６は原子炉水位設定点変
更試験で設定された積分ゲインより大きなゲイン
を積分演算器１５に出力する。
第４図はこのような積分ゲイン設定器１６に設
定される積分ゲインの一例を示すもので、図にお
いて横軸には水位偏差信号Δlが縦幅には積分ゲ
インがとられている。
定される積分ゲインの一例を示すもので、図にお
いて横軸には水位偏差信号Δlが縦幅には積分ゲ
インがとられている。
すなわち、この例では水位偏差が−11cm〜11cm
の間は積分ゲインは直線ａで示される初期ゲイン
とされ、水位偏差が−11cm未満または11cmを越え
る場合には、直線ｂで示される積分ゲインは初期
理ゲインの２倍とされている。したがつて、この
積分ゲイン設定器１６では、原子炉水位が整定す
ると水位偏差信号Δlは−11cm〜11cmの間に収ま
るため、積分ゲインは自動的に初期ゲインにリセ
ツトされることになる。
の間は積分ゲインは直線ａで示される初期ゲイン
とされ、水位偏差が−11cm未満または11cmを越え
る場合には、直線ｂで示される積分ゲインは初期
理ゲインの２倍とされている。したがつて、この
積分ゲイン設定器１６では、原子炉水位が整定す
ると水位偏差信号Δlは−11cm〜11cmの間に収ま
るため、積分ゲインは自動的に初期ゲインにリセ
ツトされることになる。
加算器１９は比例演算器１８から比例水位偏差
信号Ｓ５を、積分演算器１５から積分水位偏差信
号Ｓ６を入力し、これらの信号を加算しこれを原
子炉水位要求信号Ｓ７として加算器２１に出力す
る。
信号Ｓ５を、積分演算器１５から積分水位偏差信
号Ｓ６を入力し、これらの信号を加算しこれを原
子炉水位要求信号Ｓ７として加算器２１に出力す
る。
加算器２１はこの原子炉水位要求信号Ｓ７と、
主蒸気流量信号Wsと給水流量信号Wfとの偏差信
号にミスマツチゲインKmを乗算したいわゆるミ
スマツチ流量信号Ｓ８とを入力し、これらを加算
してこれを給水流量要求信号Ｓ９として給水ポン
プ制御系６に出力する。
主蒸気流量信号Wsと給水流量信号Wfとの偏差信
号にミスマツチゲインKmを乗算したいわゆるミ
スマツチ流量信号Ｓ８とを入力し、これらを加算
してこれを給水流量要求信号Ｓ９として給水ポン
プ制御系６に出力する。
以上のように構成された原子炉水位制御装置で
は、原子炉が通常運転水位で運転されている時に
は通常の応答と変りないが、積分ゲイン設定器１
６が原子炉水位が大幅に変動する事象が発生した
と判断した場合には、この積分ゲイン設定器１６
は例えば第４図に直線ｂとして示す大きな積分ゲ
インを積分演算器１５に出力し、この結果、積分
演算器１５の積分能力が高められ、原子炉水位の
整定が早められることとなる。
は、原子炉が通常運転水位で運転されている時に
は通常の応答と変りないが、積分ゲイン設定器１
６が原子炉水位が大幅に変動する事象が発生した
と判断した場合には、この積分ゲイン設定器１６
は例えば第４図に直線ｂとして示す大きな積分ゲ
インを積分演算器１５に出力し、この結果、積分
演算器１５の積分能力が高められ、原子炉水位の
整定が早められることとなる。
第５図は再循環ポンプがランバツクした時の原
子炉水位の応答比較を示すもので、横軸には時間
が縦軸には原子炉水位がとられており、図中曲線
ｃは第１図に示す従来の原子炉水位制御装置によ
る応答波形を、曲線ｂは第３図に示す原子炉水位
制御装置において積分ゲイン設定器１６が第４図
に示すような積分ゲインの設定を積分演算器１５
に与えた時の応答波形を示している。
子炉水位の応答比較を示すもので、横軸には時間
が縦軸には原子炉水位がとられており、図中曲線
ｃは第１図に示す従来の原子炉水位制御装置によ
る応答波形を、曲線ｂは第３図に示す原子炉水位
制御装置において積分ゲイン設定器１６が第４図
に示すような積分ゲインの設定を積分演算器１５
に与えた時の応答波形を示している。
この図から明らかなように第３図に示す実施例
の原子炉水位制御装置では、従来の原子炉水位制
御装置に比較し原子炉水位の変動を大幅に抑制す
ることができ、また原子炉水位を速やかに基準水
位に回復させることができる。
の原子炉水位制御装置では、従来の原子炉水位制
御装置に比較し原子炉水位の変動を大幅に抑制す
ることができ、また原子炉水位を速やかに基準水
位に回復させることができる。
［発明の効果］
以上述べたように本発明の原子炉水位制御装置
によれば、原子炉出力が大幅に変動するような事
象の発生時において、主蒸気流量の変化に対する
給水流量の追従遅れを抑制することができ、これ
により原子炉水位の変化幅を極力小さくすること
ができ、この結果水位上昇による原子炉スクラム
等を回避することができる。
によれば、原子炉出力が大幅に変動するような事
象の発生時において、主蒸気流量の変化に対する
給水流量の追従遅れを抑制することができ、これ
により原子炉水位の変化幅を極力小さくすること
ができ、この結果水位上昇による原子炉スクラム
等を回避することができる。
なお、本発明は各給水ポンプにポンプ流量制御
装置が設けられているいないに係わらず適用する
ことができ、どちらの場合にもその制御性能を大
幅に改善することができる。
装置が設けられているいないに係わらず適用する
ことができ、どちらの場合にもその制御性能を大
幅に改善することができる。
また、以上述べた実施例では、積分演算器１５
と積分ゲイン設定器１６とを並列に配設し積分ゲ
イン設定器１６から積分演算器１５に積分ゲイン
を出力する例について述べたが、本発明はかかる
実施例に限定されるものではなく、積分演算器１
５の前段に積分ゲイン設定器１６を直列に介挿し
てもよいことは勿論である。
と積分ゲイン設定器１６とを並列に配設し積分ゲ
イン設定器１６から積分演算器１５に積分ゲイン
を出力する例について述べたが、本発明はかかる
実施例に限定されるものではなく、積分演算器１
５の前段に積分ゲイン設定器１６を直列に介挿し
てもよいことは勿論である。
さらに、以上述べた実施例では、積分演算器１
５の積分ゲインを変化させた例について述べた
が、比例演算器１８および積分演算器１５の比例
ゲインおよび積分ゲインをそれぞれ変化させるよ
うに構成してもよいことは勿論である。但し比例
演算器１８の比例ゲインを変化させる場合には給
水流量に振動性が出てくるおそれがある。
５の積分ゲインを変化させた例について述べた
が、比例演算器１８および積分演算器１５の比例
ゲインおよび積分ゲインをそれぞれ変化させるよ
うに構成してもよいことは勿論である。但し比例
演算器１８の比例ゲインを変化させる場合には給
水流量に振動性が出てくるおそれがある。
第１図および第２図はそれぞれ従来の原子炉水
位制御装置の一実施例を示すブロツク図、第３図
は本発明の一実施例の原子炉水位制御装置を示す
ブロツク図、第４図は積分ゲイン設定の一例を示
すグラフ、第５図は再循環ポンプのランバツク時
における原子炉水位の応答を示すグラフである。 １４……PI制御器、１５……積分演算器、１
６……積分ゲイン設定器、１８……、比例演算
器、Ｓ５……比例水位偏差信号、Ｓ６……積分水
位偏差信号、Ｓ７……原子炉水位要求信号、Ｓ８
……ミスマツチ流量信号、Ｓ９……給水流量要求
信号、lset……原子炉水位設定信号、ｌ……原子
炉水位信号、Δl……水位偏差信号。
位制御装置の一実施例を示すブロツク図、第３図
は本発明の一実施例の原子炉水位制御装置を示す
ブロツク図、第４図は積分ゲイン設定の一例を示
すグラフ、第５図は再循環ポンプのランバツク時
における原子炉水位の応答を示すグラフである。 １４……PI制御器、１５……積分演算器、１
６……積分ゲイン設定器、１８……、比例演算
器、Ｓ５……比例水位偏差信号、Ｓ６……積分水
位偏差信号、Ｓ７……原子炉水位要求信号、Ｓ８
……ミスマツチ流量信号、Ｓ９……給水流量要求
信号、lset……原子炉水位設定信号、ｌ……原子
炉水位信号、Δl……水位偏差信号。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 原子炉水位設定信号と原子炉水位信号との差
をとり水位偏差信号を出力する第１の加算手段
と、 前記水位偏差信号に比例演算を行い比例水位偏
差信号を出力する比例演算手段と、 前記水位偏差信号に対して積分演算を行い積分
水位偏差信号を出力する積分演算手段と、 前記水位偏差信号に応じて前記積分演算手段の
ゲインを設定するものであり、外乱により原子炉
水位が変動した場合、前記積分演算手段のゲイン
を変更し、前記原子炉水位が整定したのちは通常
のゲインに戻す積分ゲイン設定手段と、 前記比例水位偏差信号と前記積分水位偏差信号
とを加算して原子炉水位要求信号を出力する第２
の加算手段と、 主蒸気流量信号と給水流量信号との差からなる
ミスマツチ流量信号と前記原子炉水位要求信号と
を加算して給水流量要求信号を出力し、この給水
流量要求信号を給水ポンプ制御系に送る第３の加
算手段と、 を具備する原子炉水位制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57230403A JPS59116099A (ja) | 1982-12-23 | 1982-12-23 | 原子炉水位制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57230403A JPS59116099A (ja) | 1982-12-23 | 1982-12-23 | 原子炉水位制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59116099A JPS59116099A (ja) | 1984-07-04 |
| JPH0339599B2 true JPH0339599B2 (ja) | 1991-06-14 |
Family
ID=16907330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57230403A Granted JPS59116099A (ja) | 1982-12-23 | 1982-12-23 | 原子炉水位制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59116099A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0660958B2 (ja) * | 1988-01-12 | 1994-08-10 | 株式会社日立製作所 | 原子力発電プラントの給水制御装置 |
| JPH02173597A (ja) * | 1988-12-26 | 1990-07-05 | Nippon Atom Ind Group Co Ltd | 原子炉給水制御装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56135195A (en) * | 1980-03-27 | 1981-10-22 | Tokyo Shibaura Electric Co | Adjustment forecast feedwater control device of atomic power plant |
-
1982
- 1982-12-23 JP JP57230403A patent/JPS59116099A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59116099A (ja) | 1984-07-04 |
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