JPS6046497A - 原子力発電所の負荷追従運転装置 - Google Patents
原子力発電所の負荷追従運転装置Info
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- JPS6046497A JPS6046497A JP58154114A JP15411483A JPS6046497A JP S6046497 A JPS6046497 A JP S6046497A JP 58154114 A JP58154114 A JP 58154114A JP 15411483 A JP15411483 A JP 15411483A JP S6046497 A JPS6046497 A JP S6046497A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- 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］
本発明は原子力発電所における電力系統の電力需要の増
減に応じて、原子炉の熱出力を制御する原子力発電所の
負荷追従運転装置に関する。
減に応じて、原子炉の熱出力を制御する原子力発電所の
負荷追従運転装置に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
近時、原子力発電所の電力系統中に占める比重が増大し
、原子力発電所を基底負Ｉｊ運転にとどめることなく、
負荷追従運転を行なうことが必要となっている。
、原子力発電所を基底負Ｉｊ運転にとどめることなく、
負荷追従運転を行なうことが必要となっている。
沸騰水形原子炉の炉心熱出力制御方式としては、中性子
減速材である炉心流量を変化させることによりその密度
を変１ヒさせ、これにＪ：り炉心熱出力を変化させる再
循環流量制御方式と、中性子吸収材である制御棒を炉心
に対して挿抜することにより炉心熱出力を変化させる制
御棒操作方式とがある。 ゛ 一方、炉心において核分裂の結果、ヨウ素１３５おにび
その娘核であるゼノン１３５が生成されるが、このゼノ
ン１３５は中性子吸収物質であり、炉心熱出力を変化さ
せたときゼノン濃度は時間的、空間的に変動する。従っ
て、負荷追従運転において、昼間の高出力運転から夜間
の低出力運転に移行する際、またはその逆の移行を行な
う際には、ゼノン濃度分布の変動、従ってそれに伴う出
力分布の変動を十分考慮して炉心流量の調整および制御
棒の操作を行なわなければならない。
減速材である炉心流量を変化させることによりその密度
を変１ヒさせ、これにＪ：り炉心熱出力を変化させる再
循環流量制御方式と、中性子吸収材である制御棒を炉心
に対して挿抜することにより炉心熱出力を変化させる制
御棒操作方式とがある。 ゛ 一方、炉心において核分裂の結果、ヨウ素１３５おにび
その娘核であるゼノン１３５が生成されるが、このゼノ
ン１３５は中性子吸収物質であり、炉心熱出力を変化さ
せたときゼノン濃度は時間的、空間的に変動する。従っ
て、負荷追従運転において、昼間の高出力運転から夜間
の低出力運転に移行する際、またはその逆の移行を行な
う際には、ゼノン濃度分布の変動、従ってそれに伴う出
力分布の変動を十分考慮して炉心流量の調整および制御
棒の操作を行なわなければならない。
第１図は炉心流量調整のみで負荷追従運転を行なった場
合の炉心熱出力、炉心流量、ヨウ素濃度、ゼノンＨの変
化をそれぞれ示している。
合の炉心熱出力、炉心流量、ヨウ素濃度、ゼノンＨの変
化をそれぞれ示している。
すなわち、図において横軸には時間が、縦軸には炉心熱
出力、炉心流ｍ１ゼノンｔ１１度、ヨウ素濃度がそれぞ
れとられており、曲線ａは炉心熱出力、曲線すは炉心流
ｍ、曲線Ｃはじノン１ｌｉ１度、曲線ｄはヨウ素濃度の
時間的変動をそれぞれ現わしている。
出力、炉心流ｍ１ゼノンｔ１１度、ヨウ素濃度がそれぞ
れとられており、曲線ａは炉心熱出力、曲線すは炉心流
ｍ、曲線Ｃはじノン１ｌｉ１度、曲線ｄはヨウ素濃度の
時間的変動をそれぞれ現わしている。
この図から明らかなように、炉心流量を低下させると炉
心熱出ノＪが低下し、炉心流量を上昇させると炉心熱出
力が上昇する。また、一定出力を保持するには、ゼノン
ＩＩ！Ｘの増減に対応して炉心流出も増減させなければ
ならない。また、ゼノン濃度の分布の変化おにび炉心流
量の変化に伴い炉心熱出力分布も時間的、空間的に変化
づる。
心熱出ノＪが低下し、炉心流量を上昇させると炉心熱出
力が上昇する。また、一定出力を保持するには、ゼノン
ＩＩ！Ｘの増減に対応して炉心流出も増減させなければ
ならない。また、ゼノン濃度の分布の変化おにび炉心流
量の変化に伴い炉心熱出力分布も時間的、空間的に変化
づる。
さらに、沸騰水形原子炉では、核燃料および各秤機器の
健全性維持のため炉心熱出力と炉心流量との関係が規制
されており、原子炉の運転番よその制限範囲内で行なわ
なければならない。
健全性維持のため炉心熱出力と炉心流量との関係が規制
されており、原子炉の運転番よその制限範囲内で行なわ
なければならない。
第２図はこのＪ、うな制限範囲を示すもので、横軸には
炉心流量が、縦軸には炉心熱出力がとらｆし、斜線を施
した部分が原子炉運転範囲である。さらに核燃料の健全
性維持のため、予め核燃料をならし運転したときの出力
分布（以下ＰＣエンベロープという）内でのみ出力分布
の変更が許される。
炉心流量が、縦軸には炉心熱出力がとらｆし、斜線を施
した部分が原子炉運転範囲である。さらに核燃料の健全
性維持のため、予め核燃料をならし運転したときの出力
分布（以下ＰＣエンベロープという）内でのみ出力分布
の変更が許される。
従って、８１ｉ ！ｌｌ氷水形子炉で負荷追従運転を行
なう場合には、前述した炉心流量および炉心熱出力分布
に対り−る２つの制限を守りながら行なうことが必要と
なる。
なう場合には、前述した炉心流量および炉心熱出力分布
に対り−る２つの制限を守りながら行なうことが必要と
なる。
ところで、負荷追従運転において出力を低下さぼるとき
、炉心流儀が第２図に示した炉心流出の下限を下回るこ
とがあり得る。また、出力を高出力に保持するためにゼ
ノン濃度の減少に見合って炉心流量を低下させるとき、
高山ツノに対してｙ［容される最小の炉心流量を下回る
こともあり得る。
、炉心流儀が第２図に示した炉心流出の下限を下回るこ
とがあり得る。また、出力を高出力に保持するためにゼ
ノン濃度の減少に見合って炉心流量を低下させるとき、
高山ツノに対してｙ［容される最小の炉心流量を下回る
こともあり得る。
ざらに前述した高出力時の流量低下中に出力分布が変化
し、出力がＩ） Ｃエンベロープから逸Ｂ−ｙるような
領域を生じるおそれがある。特に炉心下部の出力変動は
大きいので、炉心下部におけるＰＣエンベロープ逸［１
１２の可能性が大きい。ところが、ならし運転により炉
心下部のＰＣエンベロープを拡張することは、炉心上部
、中部に比し困難である。従って、前述した２つの制限
内で炉心熱出力を変更するには、炉心流量調整と制御棒
操作の併用が必要となる。
し、出力がＩ） Ｃエンベロープから逸Ｂ−ｙるような
領域を生じるおそれがある。特に炉心下部の出力変動は
大きいので、炉心下部におけるＰＣエンベロープ逸［１
１２の可能性が大きい。ところが、ならし運転により炉
心下部のＰＣエンベロープを拡張することは、炉心上部
、中部に比し困難である。従って、前述した２つの制限
内で炉心熱出力を変更するには、炉心流量調整と制御棒
操作の併用が必要となる。
りなわら、現在の沸騰水形原子力発電プラントでは、系
統の負荷に追従して自由に出力変更のできる領域は非常
に限られたものどされている。従って、系統負荷の大幅
な変更に際しては、運転員が中央給電指令所からの指令
を受け、手動により注意深く出力変更を行なう必要があ
る。
統の負荷に追従して自由に出力変更のできる領域は非常
に限られたものどされている。従って、系統負荷の大幅
な変更に際しては、運転員が中央給電指令所からの指令
を受け、手動により注意深く出力変更を行なう必要があ
る。
一方、現状のυＩＩＩ！！水形原子力水雷原子力発電プ
ラント小幅な出力変更に対しては比較的自由に変更が訂
されており、ま）Ｃ速い出力変化が可能である。
ラント小幅な出力変更に対しては比較的自由に変更が訂
されており、ま）Ｃ速い出力変化が可能である。
第３図に示す曲線ｅは電力系統の典型的な日負荷曲線を
示すもので、図から明らかなように、昼休みにあたる１
２時から１３時の間にかけて負荷が落ち込む形となって
いる。そして、この昼休に見られるＪ：うな非常に短時
間な負荷変更に対しては、前）ホしｔｃゼノン濃度の影
響は非常に少なく、ＰＣエンベロープをおかず危険のな
いことが知られている。
示すもので、図から明らかなように、昼休みにあたる１
２時から１３時の間にかけて負荷が落ち込む形となって
いる。そして、この昼休に見られるＪ：うな非常に短時
間な負荷変更に対しては、前）ホしｔｃゼノン濃度の影
響は非常に少なく、ＰＣエンベロープをおかず危険のな
いことが知られている。
［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、
前述した昼休時間帯のように一定の条件を満たず場合に
中央給電指令所からの負荷変更要求信号を直接プラント
出力制御系へ人力し、負荷変化に自動的に追従り゛るこ
とのできる原子ツノ発電所の負荷追従運転装置を提供し
ようとするものである。
前述した昼休時間帯のように一定の条件を満たず場合に
中央給電指令所からの負荷変更要求信号を直接プラント
出力制御系へ人力し、負荷変化に自動的に追従り゛るこ
とのできる原子ツノ発電所の負荷追従運転装置を提供し
ようとするものである。
［発明の概要］
すなわち本発明は、中央給電指令所からの負荷変更要求
信号を入力し、この負荷変更要求信号の値が予め定めら
れた範囲内にあり、かつ前記負荷変更要求信号を入力し
た時刻が予め定められた運転時間内にあるときに前記負
荷変更要求信号を出力する負荷変更要求信号選択装置と
、この負荷変更要求信号選択装置から出力された前記負
荷変更要求信号に基底出力を示す基底出力信号を加算し
、この加算された信号を出力制御信号としてプラント出
力制御系に出力する出力要求装置とからなることを特徴
とＪる原子ツノ発電所の負荷追従運転装置である。
信号を入力し、この負荷変更要求信号の値が予め定めら
れた範囲内にあり、かつ前記負荷変更要求信号を入力し
た時刻が予め定められた運転時間内にあるときに前記負
荷変更要求信号を出力する負荷変更要求信号選択装置と
、この負荷変更要求信号選択装置から出力された前記負
荷変更要求信号に基底出力を示す基底出力信号を加算し
、この加算された信号を出力制御信号としてプラント出
力制御系に出力する出力要求装置とからなることを特徴
とＪる原子ツノ発電所の負荷追従運転装置である。
［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。
る。
第４図において符号１は電力需要に応じて負荷変更要求
信号Ｓ１を出力する中央給電指令所を示している。中央
給電指令所１からの負荷変更要求信号Ｓ１は負荷追従運
転装置２に入力され、この負荷追従運転装置２において
入力された負荷変更要求信号Ｓ１が後述する一定の条件
を満たすかどうかが検討され、満たす場合には出力制御
信号Ｓ２がプラン１〜出力制御系３に出力される。プラ
ント出力制御系３には発電機４から発電機フィードバッ
ク信号Ｓ３が入力されており、この発電機フィードバッ
ク信号８３と負荷変更要求信号Ｓ１どの偏差がめ−られ
、この偏差分の出力を保証する出力制御信号Ｓ４が原子
炉５に出力される。この結果、原子炉５の出力おにび発
電Ｉ１４の出力が負荷変更要求信号＄１に応じた値に制
御される。
信号Ｓ１を出力する中央給電指令所を示している。中央
給電指令所１からの負荷変更要求信号Ｓ１は負荷追従運
転装置２に入力され、この負荷追従運転装置２において
入力された負荷変更要求信号Ｓ１が後述する一定の条件
を満たすかどうかが検討され、満たす場合には出力制御
信号Ｓ２がプラン１〜出力制御系３に出力される。プラ
ント出力制御系３には発電機４から発電機フィードバッ
ク信号Ｓ３が入力されており、この発電機フィードバッ
ク信号８３と負荷変更要求信号Ｓ１どの偏差がめ−られ
、この偏差分の出力を保証する出力制御信号Ｓ４が原子
炉５に出力される。この結果、原子炉５の出力おにび発
電Ｉ１４の出力が負荷変更要求信号＄１に応じた値に制
御される。
第５図は負荷追従運転装置２の詳細を示Ｊ−もので、こ
の負荷追従運転装置２は負荷変更要求信号選択装置６お
よび出力要求装＠９どから主体部分が構成されている。
の負荷追従運転装置２は負荷変更要求信号選択装置６お
よび出力要求装＠９どから主体部分が構成されている。
負荷変更要求信号選択装置６は、中央給電指令所１から
の負荷変更要求信号Ｓ１を入力し、この負荷変更要求信
号８１の値が予め定められた範囲内にあるときに負荷変
更要求信号Ｓ１を通過さＵる最大出力変化幅１１ｉ＋Ｊ
限器７と、負荷変更要求信号Ｓ１を入力しＩζ時刻が予
め定められた運転時間内にあるときに負荷変更要求信号
Ｓ１を出力Ｊる運転時間制限器８とから構成されている
。
の負荷変更要求信号Ｓ１を入力し、この負荷変更要求信
号８１の値が予め定められた範囲内にあるときに負荷変
更要求信号Ｓ１を通過さＵる最大出力変化幅１１ｉ＋Ｊ
限器７と、負荷変更要求信号Ｓ１を入力しＩζ時刻が予
め定められた運転時間内にあるときに負荷変更要求信号
Ｓ１を出力Ｊる運転時間制限器８とから構成されている
。
出力要求装置９は負荷変更要求信号選択装置６から負荷
変更要求信号Ｓ１を入力し、この負荷変更要求信号８１
の値に基底用ツノを示す基底出力信号Ｓ５を加算し、こ
の信号を出力制御信号Ｓ２としてプランｌ−出ノＪ制御
系３に出力する。
変更要求信号Ｓ１を入力し、この負荷変更要求信号８１
の値に基底用ツノを示す基底出力信号Ｓ５を加算し、こ
の信号を出力制御信号Ｓ２としてプランｌ−出ノＪ制御
系３に出力する。
第６図は最大出力変化幅制限器７および運転時間制限器
８に予め定められた制限範囲を示すもので、図において
符５ｉ３ａで示す範囲が最大出力変化幅制限器７の出力
変化幅制限値とされており、符号しで示す範囲が運転時
間制限器８の運転時間制限値とされている。
８に予め定められた制限範囲を示すもので、図において
符５ｉ３ａで示す範囲が最大出力変化幅制限器７の出力
変化幅制限値とされており、符号しで示す範囲が運転時
間制限器８の運転時間制限値とされている。
以上のように構成された原子力発電所の負荷追従運転装
置では、第６図に示すように、運転時間制限値すから外
れた系統負荷が高いところで安定している場合には、中
央給電指令所１からの負荷変更要求信号８１はＯであり
、定格用、力（基底出力）が要求出力としてプラント出
力制御系３へ出ツノされる。
置では、第６図に示すように、運転時間制限値すから外
れた系統負荷が高いところで安定している場合には、中
央給電指令所１からの負荷変更要求信号８１はＯであり
、定格用、力（基底出力）が要求出力としてプラント出
力制御系３へ出ツノされる。
一方、昼休時間帯のように、運転時間制限値す内に含ま
れる時刻において、第６図に示すように、出力が低１・
し、この出力の低下が運転時間制限器８内に設定される
出力変化幅制限値ａ内にあるときには負荷変更要求信号
Ｓ１が直接プラン１〜出力制御系３に出力される。なお
負荷変更要求信号Ｓ１の値が最大出力変化幅制限器７に
設定される出力変化幅制限値ａを越えた場合には、ある
定められた大きさに制限された信号がプラント出力制御
系３に出力される。
れる時刻において、第６図に示すように、出力が低１・
し、この出力の低下が運転時間制限器８内に設定される
出力変化幅制限値ａ内にあるときには負荷変更要求信号
Ｓ１が直接プラン１〜出力制御系３に出力される。なお
負荷変更要求信号Ｓ１の値が最大出力変化幅制限器７に
設定される出力変化幅制限値ａを越えた場合には、ある
定められた大きさに制限された信号がプラント出力制御
系３に出力される。
なお第６図に示した最大出力変化幅制限器７の出力変化
幅制限値ａとしては基底出力の３０〜４０％、運転時間
制限器８の運転時間制限値すとしては、例えば１０時〜
１７時の時間帯を設定するのが望ましい。
幅制限値ａとしては基底出力の３０〜４０％、運転時間
制限器８の運転時間制限値すとしては、例えば１０時〜
１７時の時間帯を設定するのが望ましい。
［発明の効果］
以上述べたように本発明の原子力発電所の負荷追従運転
装置ににれば、燃料の健全性に悪影響を及ぼ１ことなく
負荷追従運転を自助的に行なうことができ、原子力発電
所の効率的な運用を図ることができる。
装置ににれば、燃料の健全性に悪影響を及ぼ１ことなく
負荷追従運転を自助的に行なうことができ、原子力発電
所の効率的な運用を図ることができる。
第１図は負荷追従運転時におりる炉心熱出力、炉心流量
、ゼノン濃度およびヨウ素８１度の時間的変化を示すグ
ラフ、第２図は原子炉の運転範囲を示すグラフ、第３図
は電力系統の典型的な日負荷ｒＩｈ線を示づ゛グラフ、
ｖＡ４図は本発明の一実施例の原子力発電所の負荷追従
運転装置を示すブロック図、第５図は第４図に示す負荷
追従運転装置の詳細を示すブロック図、第６図は最大出
力変化幅制限器および運転時間制限器にそれぞれ設定さ
れる出力変化幅制限値および運転時間制限値を示すグラ
フである。 １・・・・・・・・・・・・中央給電指令所３・・・・
・・・・・・・・プラント出力制御系４・・・・・・・
・・・・・発電磯 ６・・・・・・・・・・・・負荷変更要求信号選択装置
７・・・・・・・・・・・・最大出力変化幅制限器８・
・・・・・・・・・・・運転時間制限器９・・・・・・
・・・・・・出力要求装置代理人弁理士 則 近 憲
佑 （ばか１名） 第 １ 図 第６図 →時お」 −へ１１
、ゼノン濃度およびヨウ素８１度の時間的変化を示すグ
ラフ、第２図は原子炉の運転範囲を示すグラフ、第３図
は電力系統の典型的な日負荷ｒＩｈ線を示づ゛グラフ、
ｖＡ４図は本発明の一実施例の原子力発電所の負荷追従
運転装置を示すブロック図、第５図は第４図に示す負荷
追従運転装置の詳細を示すブロック図、第６図は最大出
力変化幅制限器および運転時間制限器にそれぞれ設定さ
れる出力変化幅制限値および運転時間制限値を示すグラ
フである。 １・・・・・・・・・・・・中央給電指令所３・・・・
・・・・・・・・プラント出力制御系４・・・・・・・
・・・・・発電磯 ６・・・・・・・・・・・・負荷変更要求信号選択装置
７・・・・・・・・・・・・最大出力変化幅制限器８・
・・・・・・・・・・・運転時間制限器９・・・・・・
・・・・・・出力要求装置代理人弁理士 則 近 憲
佑 （ばか１名） 第 １ 図 第６図 →時お」 −へ１１
Claims (1)
- （１）中央給電指令所からの負荷変更要求信号を入ノｊ
し、この負荷変更要求信号の値が予め定められた範囲内
にあり、かつ前記負荷変更要求信号を入力した時刻が予
め定められた運転時間内にあるときに前記負荷変更要求
信号を出力する負荷変更要求信号選択装置と、この負荷
変更要求信号選択装置から出力された前記負荷変更要求
信号に基底出力を示す基底出力信号を加算し、この加算
された信号を出力制御信号としてプラント出力制御系に
出力する出力要求装置とからなることを特徴とする原子
力発電所の負荷追従運転装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58154114A JPS6046497A (ja) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | 原子力発電所の負荷追従運転装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58154114A JPS6046497A (ja) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | 原子力発電所の負荷追従運転装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6046497A true JPS6046497A (ja) | 1985-03-13 |
Family
ID=15577226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58154114A Pending JPS6046497A (ja) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | 原子力発電所の負荷追従運転装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046497A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021148611A (ja) * | 2020-03-19 | 2021-09-27 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | 原子力発電システム |
-
1983
- 1983-08-25 JP JP58154114A patent/JPS6046497A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021148611A (ja) * | 2020-03-19 | 2021-09-27 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | 原子力発電システム |
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