JPS5946598A - 原子力発電所の出力制御装置 - Google Patents
原子力発電所の出力制御装置Info
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- JPS5946598A JPS5946598A JP57155927A JP15592782A JPS5946598A JP S5946598 A JPS5946598 A JP S5946598A JP 57155927 A JP57155927 A JP 57155927A JP 15592782 A JP15592782 A JP 15592782A JP S5946598 A JPS5946598 A JP S5946598A
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は沸騰水型原子力覚′屯所の原子炉出力及び発電
機出力を自動制御する出力制御装置に関する。
機出力を自動制御する出力制御装置に関する。
発明の技術的背景とその問題点
従来、沸騰水型原子力覚′屯所（ＢＷＲ）の原子炉出力
および発″屯機出力の制御は、原子炉の出力を制御して
それに見合った発電機出力が得られるようにしている。
および発″屯機出力の制御は、原子炉の出力を制御して
それに見合った発電機出力が得られるようにしている。
この原子炉出力の制御において、制御棒による出力制御
と再循環ポンプ（二よる炉心内冷却材流量の制御との二
つの制御方法がある。
と再循環ポンプ（二よる炉心内冷却材流量の制御との二
つの制御方法がある。
通常、一定の制御棒の引抜き挿入を行って、原子炉出力
分布の特性形状を定め、その後再循猟ポンプを制御して
冷却材流量を変化させて、出力の上昇下降を行っている
。
分布の特性形状を定め、その後再循猟ポンプを制御して
冷却材流量を変化させて、出力の上昇下降を行っている
。
この再循環ポンプの制御には、ポンプ速度の設定器があ
シ、これを運転員が目視で、手動にで操作を行っていた
。したがって、所定の電気出力を得るための再循環ポン
プの速度設定操作時には、他の監視や操作を行うことが
困難である。ところで、再循環ポンプの速度設定操作時
（二は原子炉出力の監視を並行して行うことが必要であ
る。これは所定の電気出力を得ようとした場合（二、原
子炉出力が規定以上の出力を出すときがあるからである
。たとえば復水器の真空度が下がってタービンの効率が
下がった場合などがこれであるが、このような場合には
、原子炉出力が規定値以下になるよう電気出力の設定操
作をし、なければならない。
シ、これを運転員が目視で、手動にで操作を行っていた
。したがって、所定の電気出力を得るための再循環ポン
プの速度設定操作時には、他の監視や操作を行うことが
困難である。ところで、再循環ポンプの速度設定操作時
（二は原子炉出力の監視を並行して行うことが必要であ
る。これは所定の電気出力を得ようとした場合（二、原
子炉出力が規定以上の出力を出すときがあるからである
。たとえば復水器の真空度が下がってタービンの効率が
下がった場合などがこれであるが、このような場合には
、原子炉出力が規定値以下になるよう電気出力の設定操
作をし、なければならない。
この原子炉の出力の監視は中性子の計装系を用いて行っ
ているのが現状である。
ているのが現状である。
そこで、電気出力の制御を自動化しようとする考えもあ
るが、この出力制御のための主帰還として適切なプロセ
ス量が、検出器の特性その他の理由からでなく自動化す
ることが困難であった。
るが、この出力制御のための主帰還として適切なプロセ
ス量が、検出器の特性その他の理由からでなく自動化す
ることが困難であった。
発明の目的
本発明は、原子炉の出力としての主蒸気流量を検出し、
それをもと（二原子炉出力を自動制御し、最終的に電力
系統より要求される電気出力を出力すべく自動制御する
原子力発電所の出力制御装置を提供することを目的とす
る。
それをもと（二原子炉出力を自動制御し、最終的に電力
系統より要求される電気出力を出力すべく自動制御する
原子力発電所の出力制御装置を提供することを目的とす
る。
発明の概要
本発明は原子炉の出力を自動制御する（＝際して主蒸気
流量信号としてタービンの弗１段落圧力より変換した主
蒸気流量値として使用したことを特徴とする。
流量信号としてタービンの弗１段落圧力より変換した主
蒸気流量値として使用したことを特徴とする。
発明の実施例
第１図に本発明の一実施例の構成図を示す。沸騰水型原
子力発電所では原子炉１と高圧タービン２、低圧タービ
ン３、発電機４が主要な機器である。原子炉１からの主
蒸気は主蒸気管１００で高圧タービン２に導かれ、高圧
タービン２の出口蒸気は低圧蒸気管１０１を介して湿分
分Ｆ４．器１０２を通シ、低圧タービン３（−入る。高
圧タービン２、低圧タービン３はタービンシャフト１０
３で発電機４（＝直結されている。低圧タービン３の出
口蒸気は復水器５で冷却され復水となって、復水管１０
４、復水ポンプ１０５、給水加熱器１０６、給水ポンプ
１０７等を経由して再び原子炉１（二もどるサイクルと
なっている。さら（二原子炉１の炉心には炉心の中性子
束の検出器１０が多数設置されている。また原子炉の出
力を制御する制御棒１１の位置検出器１２も多数設置さ
れている。
子力発電所では原子炉１と高圧タービン２、低圧タービ
ン３、発電機４が主要な機器である。原子炉１からの主
蒸気は主蒸気管１００で高圧タービン２に導かれ、高圧
タービン２の出口蒸気は低圧蒸気管１０１を介して湿分
分Ｆ４．器１０２を通シ、低圧タービン３（−入る。高
圧タービン２、低圧タービン３はタービンシャフト１０
３で発電機４（＝直結されている。低圧タービン３の出
口蒸気は復水器５で冷却され復水となって、復水管１０
４、復水ポンプ１０５、給水加熱器１０６、給水ポンプ
１０７等を経由して再び原子炉１（二もどるサイクルと
なっている。さら（二原子炉１の炉心には炉心の中性子
束の検出器１０が多数設置されている。また原子炉の出
力を制御する制御棒１１の位置検出器１２も多数設置さ
れている。
一方、原子炉１（二は再循環ループｌｌ０Ａ、 ｌｌ０
Ｂがあシ、各々再循環ポンプＩＩＩＡ 、 ＩＩＩＢ
ｌ二よシ駆動されて炉心（二冷却材を循環させている。
Ｂがあシ、各々再循環ポンプＩＩＩＡ 、 ＩＩＩＢ
ｌ二よシ駆動されて炉心（二冷却材を循環させている。
再循環ポンプＩＩＩＡ、 ＩＩＩＢの制御（二は一般に
ＭＧ上セツトよばれる電動機と発電機および流体継手が
用いられ、その流体継手の伝達効率を制御して再循環ポ
ンプの速度を制御する。この速度制御のための再循環流
に制御器！ （ＰＬＲ） ２００は、速度制御器２０１
、速度設定器２０２、手動／自動切換器２０３からなる
。また、再循環ポンプＩＩＩＡ、 ＩＩＩＢの速就を検
出するための速度検出器２０４Ａ 、 ２０４Ｂが設置
され、その各々の検出器の出力は速度副側１器２０１（
−接続される。また、手動（＝よる速度設定器２０５も
再循環流量制御装置２００（＝接続される。
ＭＧ上セツトよばれる電動機と発電機および流体継手が
用いられ、その流体継手の伝達効率を制御して再循環ポ
ンプの速度を制御する。この速度制御のための再循環流
に制御器！ （ＰＬＲ） ２００は、速度制御器２０１
、速度設定器２０２、手動／自動切換器２０３からなる
。また、再循環ポンプＩＩＩＡ、 ＩＩＩＢの速就を検
出するための速度検出器２０４Ａ 、 ２０４Ｂが設置
され、その各々の検出器の出力は速度副側１器２０１（
−接続される。また、手動（＝よる速度設定器２０５も
再循環流量制御装置２００（＝接続される。
一方、主蒸気管ｉｏｏ を二取付けられている蒸気加減
弁１２０は、主蒸気圧力検出器１２１の圧力信号が一定
値となるように圧力制御器＠ １２２で制御される。さ
らに、高圧タービン２の第１段落後の圧力を検出する圧
力検出器１３０の出力は、制御用計算機３００のプロセ
ス入力装置（ＰＩ） ３０１に接続される。また発電機
４の電力の検出器１４０の出力もプロセス入力装置３０
１に接続される。再循環流量制御装置ｔ ２００の速度
設定器２０２の出力は、プロセス入力装置３０１に接続
され、制御用計算機３００のプロセス出力装置（Ｐφ）
３０２の出力は、速度設屋器２０２および手動／目動切
侠器２０３（二接続される。
弁１２０は、主蒸気圧力検出器１２１の圧力信号が一定
値となるように圧力制御器＠ １２２で制御される。さ
らに、高圧タービン２の第１段落後の圧力を検出する圧
力検出器１３０の出力は、制御用計算機３００のプロセ
ス入力装置（ＰＩ） ３０１に接続される。また発電機
４の電力の検出器１４０の出力もプロセス入力装置３０
１に接続される。再循環流量制御装置ｔ ２００の速度
設定器２０２の出力は、プロセス入力装置３０１に接続
され、制御用計算機３００のプロセス出力装置（Ｐφ）
３０２の出力は、速度設屋器２０２および手動／目動切
侠器２０３（二接続される。
それから、プロセス出力装置３０２の出力は自動化パネ
ル３１０に接続され、自動化パネル３１０の操作信号出
力はプロセス入力装置３０１（二接続される。
ル３１０に接続され、自動化パネル３１０の操作信号出
力はプロセス入力装置３０１（二接続される。
捷だ制御用計算機３００には、演算制御装置（ＣＰＵ）
３０３、記憶装置３０４１周辺装置３０５などが具備さ
れている。
３０３、記憶装置３０４１周辺装置３０５などが具備さ
れている。
一般に、沸騰水型原子力発電所では、タービン２．３、
発電機４が原子炉１に追従して運転するいわゆるタービ
ン、発電機フォロー運転が常であり、圧力制御装置１２
２は主蒸気圧力すなわち原子炉１の圧力が一定（二なる
よう制御する。したがって、原子炉１の出力を制御する
）−は、η１１ｊ＠捧１１を操作するか、再循環流量制
御装置２００の手動設定語２０５を操作しなければなら
ないが、不発明においては杓循環流祉制御装置２００の
設定を自動制御しようとするものである。
発電機４が原子炉１に追従して運転するいわゆるタービ
ン、発電機フォロー運転が常であり、圧力制御装置１２
２は主蒸気圧力すなわち原子炉１の圧力が一定（二なる
よう制御する。したがって、原子炉１の出力を制御する
）−は、η１１ｊ＠捧１１を操作するか、再循環流量制
御装置２００の手動設定語２０５を操作しなければなら
ないが、不発明においては杓循環流祉制御装置２００の
設定を自動制御しようとするものである。
沸騰水型原子力発電所の原子炉１の出力を、上昇または
下降制御する場合、燃料（二対する熱的応力をできるだ
け小さくするため、出力上昇率を一定かつ一定の範囲内
におくことが必狭である。この出力の上昇率を一定にす
るため、従来手＃Ｉ操作（二で行っていたのは、発電機
４の出力上昇率をみるか、中性子束検出器１０の平均１
ｍの上昇率を見るかが常だった。しかしながら、発′屯
機４の出力は原子炉１の出力が一定でも復水器５の真空
度が下がると外乱を受けたシ、中性子束検出器１０は運
転ととも（二感度が下がるなどの問題がある。
下降制御する場合、燃料（二対する熱的応力をできるだ
け小さくするため、出力上昇率を一定かつ一定の範囲内
におくことが必狭である。この出力の上昇率を一定にす
るため、従来手＃Ｉ操作（二で行っていたのは、発電機
４の出力上昇率をみるか、中性子束検出器１０の平均１
ｍの上昇率を見るかが常だった。しかしながら、発′屯
機４の出力は原子炉１の出力が一定でも復水器５の真空
度が下がると外乱を受けたシ、中性子束検出器１０は運
転ととも（二感度が下がるなどの問題がある。
そこで、本発明では、筒圧タービン２の第１段落後の蒸
気圧力と主蒸気流量とが定まった関係として規定できる
ことに着目し、主蒸気流量信号として第１段落圧力から
求めた値をその制御に使用するものである。すなわち、
Ｑを生蒸気流量、Ｐを第１段落圧力とすると、Ｑ二ｆ
（Ｐ）なる関係から、第１段落圧力Ｐを検出器１３０で
検出して、主蒸気流量Ｑを求める。この主蒸気流量Ｑと
第１段落圧力Ｐとの関係は第３図に示すような関係にあ
る。
気圧力と主蒸気流量とが定まった関係として規定できる
ことに着目し、主蒸気流量信号として第１段落圧力から
求めた値をその制御に使用するものである。すなわち、
Ｑを生蒸気流量、Ｐを第１段落圧力とすると、Ｑ二ｆ
（Ｐ）なる関係から、第１段落圧力Ｐを検出器１３０で
検出して、主蒸気流量Ｑを求める。この主蒸気流量Ｑと
第１段落圧力Ｐとの関係は第３図に示すような関係にあ
る。
次に、第２図（二本発明の制御ブロック図を示す。
自動化パネル３１０にてオペレータ（：より設定された
制御の目標値すなわち出力目標値と出力変化率とから指
令値発生器５００（二よシ、制御の指令値へを発生する
。指令値発生器５００の出力Ｒｇ、は加算器５２０に入
力される。一方、再循環流量制御装置２００およびプロ
セスは速度設定器２０２の出力が速度制御器２０１に入
力され、再循環ポンプＩＩＩＡ 。
制御の目標値すなわち出力目標値と出力変化率とから指
令値発生器５００（二よシ、制御の指令値へを発生する
。指令値発生器５００の出力Ｒｇ、は加算器５２０に入
力される。一方、再循環流量制御装置２００およびプロ
セスは速度設定器２０２の出力が速度制御器２０１に入
力され、再循環ポンプＩＩＩＡ 。
１１１Ｂの速度の帰還信号を制御要素５４０を介してフ
ィードバックし、つき合せてその偏差に対して速度制御
する。速度制御器２０１の出力で制御される再循環ポン
プＩＩＩＡ 、 ＩＩＩＢ ｉ二よシ駆動される炉心冷
却材流量の増減によってプロセス特性５５０（ポンプ速
度−中性子束）を介して王蒸気流ｉＱが得られ、またプ
ロセス特性５６０（主蒸気流量−第１段落圧力）を介し
て第１段落圧力Ｐが得られる。
ィードバックし、つき合せてその偏差に対して速度制御
する。速度制御器２０１の出力で制御される再循環ポン
プＩＩＩＡ 、 ＩＩＩＢ ｉ二よシ駆動される炉心冷
却材流量の増減によってプロセス特性５５０（ポンプ速
度−中性子束）を介して王蒸気流ｉＱが得られ、またプ
ロセス特性５６０（主蒸気流量−第１段落圧力）を介し
て第１段落圧力Ｐが得られる。
さら（二主蒸気流量Ｑｉ二よシ駆動されるタービン。
発゛屯機のプロセス特性５７０を介してｆＥ気山力Ｗが
得られる。
得られる。
第１段落圧力Ｐは制御要素５２４を介してフィードバッ
ク信号Ｆ？として加算器５２０に入力される。
ク信号Ｆ？として加算器５２０に入力される。
加算器５２０では△史−％ Ｆｉ によｐ、偏差信号
△ｆＰを演算し、制御要素５２１を介して速度設定器２
０２の要素信号ｄとする。さらに要求信号ｄと速度設定
器２０２の出力を制御要素５２３を介してフィードバッ
ク入力してつき合せ、その偏差信号を制御要素５２２を
介して速度設定器２０２への出力信号に変換し出力する
。一方、電気出力Ｗは制御要素５２５を介してフィード
バックとして入力し、最終目標値発生器５１０の出力Ｍ
Ｗとつき合せ、電気出力の偏差信号である出力△Ｗをリ
ミッタ５２６（二人力する。リミッタ５２６は電気出力
の偏差信号ΔＷをゲー） ５２７ （−出力し、ゲート
５２７は偏差の大小（二よシゲートを制御する。ゲート
５２７の出力は加算器５２０（二人力される。
△ｆＰを演算し、制御要素５２１を介して速度設定器２
０２の要素信号ｄとする。さらに要求信号ｄと速度設定
器２０２の出力を制御要素５２３を介してフィードバッ
ク入力してつき合せ、その偏差信号を制御要素５２２を
介して速度設定器２０２への出力信号に変換し出力する
。一方、電気出力Ｗは制御要素５２５を介してフィード
バックとして入力し、最終目標値発生器５１０の出力Ｍ
Ｗとつき合せ、電気出力の偏差信号である出力△Ｗをリ
ミッタ５２６（二人力する。リミッタ５２６は電気出力
の偏差信号ΔＷをゲー） ５２７ （−出力し、ゲート
５２７は偏差の大小（二よシゲートを制御する。ゲート
５２７の出力は加算器５２０（二人力される。
以上述べた一実施例では出力制御装置として制御用計算
機を用いた例について述べたが、本発明の要旨は主蒸気
流＠Ｑとしてタービンの第１段落圧力からの変換値を用
いることと、出力の上昇下降制御は炉出力を制御し目標
値（二近づいたら最終１１１を′上気出力で制御するこ
と（二あシ、その出力制御装置はマイクロプロセッサを
用いたものでも、アナログ式制御装置であっても実現で
きることはいうまでもない。
機を用いた例について述べたが、本発明の要旨は主蒸気
流＠Ｑとしてタービンの第１段落圧力からの変換値を用
いることと、出力の上昇下降制御は炉出力を制御し目標
値（二近づいたら最終１１１を′上気出力で制御するこ
と（二あシ、その出力制御装置はマイクロプロセッサを
用いたものでも、アナログ式制御装置であっても実現で
きることはいうまでもない。
発明の効果
以上述べたよう（二、本発明によれば精度よく原子炉の
出力を自動で制御でき、かつ出力の上昇下降制御は燃料
への熱応力を小さくできる。また最終目標値は嘔気出力
で合わせるため、運転員の微少な補助操作も不安となり
、赤子力発電所の安全かつ効率的な運転が可能となる。
出力を自動で制御でき、かつ出力の上昇下降制御は燃料
への熱応力を小さくできる。また最終目標値は嘔気出力
で合わせるため、運転員の微少な補助操作も不安となり
、赤子力発電所の安全かつ効率的な運転が可能となる。
第１図は本発明の出力制御装置Ｎを原子力発電所に適用
した場合の構成図、第２図は本発明の一実施例を示す制
御ブロック図、第３図は主蒸気流量と第１段落圧力との
相関関係を示す特性図である。
した場合の構成図、第２図は本発明の一実施例を示す制
御ブロック図、第３図は主蒸気流量と第１段落圧力との
相関関係を示す特性図である。
Claims (2)
- （１）原子力発電所の高圧タービンの第１段落圧力を検
出する検出器と、前記原子力発電所の原子炉の出力目標
値および出力変化率を設定する操作パネルと、前記設定
値（−基づいて指令値を発生する指令値発生器と、前記
検出器で検出した第１段落圧カイば号を主蒸気流量信号
に変換する変換器と、前記指令値と前記生蒸気流量信号
との偏差を演算する加算器と、前記加算器の出力を再循
環ポンプの速度設定値要求信号（＝変換器とを具備し、
前記原子炉の出力を自動制御するに主蒸気流量信号とし
て前記第１段落圧力信号を変換した前記主蒸気流量信号
を主帰還として使用したことを特徴とする原子力発電所
の出力制御装置。 - （２） 原子力発電所の高圧タービンの第１段落圧力
を検出する検出器と、前記原子力発電所の原子炉の出力
目標値および出力変化率を設定する操作パネルと、前記
設定値（二基づいて指令値を発生する指令ｉ直発生器と
、前記検出器で検出した第１段落圧力信号を主蒸気流量
信号に変換する変換器と、前記指令値と前記主蒸気流量
信号との偏差を演算する加算器と、前記加算器の出力を
再循環ポンプの速度設定値要求信号１−変換器と、前記
操作パネルの前記設定値から最終目標値を発生させる目
標値発生器と、この最終月、漂値と発゛准機出力とを比
較演算する演算器と、前記目標値発生器の出力と発電機
出力との偏差（二対する制限器と、前記制限器の制限内
でゲートが閉となるゲート回路とを具備し、前記原子炉
の出力を自動制御するに主蒸気流量信号としてＫＵ記第
１段落圧力佃号を変換した前記主蒸気流量信号ｌ主帰還
として使用するとともに、制御の最終目標値を発電機の
′眠気出力となすこと（二よシ出力の上昇下降時は原子
炉出力を制御し、最終目標値は電気出力（二合わせるよ
うにしたことを特徴とする原子力発電所の出力制御装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57155927A JPS5946598A (ja) | 1982-09-09 | 1982-09-09 | 原子力発電所の出力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57155927A JPS5946598A (ja) | 1982-09-09 | 1982-09-09 | 原子力発電所の出力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5946598A true JPS5946598A (ja) | 1984-03-15 |
| JPH0415439B2 JPH0415439B2 (ja) | 1992-03-17 |
Family
ID=15616551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57155927A Granted JPS5946598A (ja) | 1982-09-09 | 1982-09-09 | 原子力発電所の出力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5946598A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018072067A (ja) * | 2016-10-26 | 2018-05-10 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 沸騰水型原子力プラントの炉心、制御棒及び沸騰水型原子炉の制御装置 |
-
1982
- 1982-09-09 JP JP57155927A patent/JPS5946598A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018072067A (ja) * | 2016-10-26 | 2018-05-10 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 沸騰水型原子力プラントの炉心、制御棒及び沸騰水型原子炉の制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0415439B2 (ja) | 1992-03-17 |
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