JPS6283693A - Nuclear reactor output control method and device - Google Patents

Nuclear reactor output control method and device

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Publication number
JPS6283693A
JPS6283693A JP60225086A JP22508685A JPS6283693A JP S6283693 A JPS6283693 A JP S6283693A JP 60225086 A JP60225086 A JP 60225086A JP 22508685 A JP22508685 A JP 22508685A JP S6283693 A JPS6283693 A JP S6283693A
Authority
JP
Japan
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flow rate
turbine
signal
output
reactor
Prior art date
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Pending
Application number
JP60225086A
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Japanese (ja)
Inventor
貢 中原
隆雄 佐藤
順一 丹治
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6283693A publication Critical patent/JPS6283693A/en
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、原子炉の出力制御方法及び装置、特に、沸騰
水型原子炉(以下BWRと称する)プラントの再循環流
量制御系により原子炉出力を制御する原子炉の制御方法
及び装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a method and apparatus for controlling the power of a nuclear reactor, and in particular, to controlling the reactor power by a recirculation flow rate control system of a boiling water reactor (hereinafter referred to as BWR) plant. This invention relates to a method and device for controlling a nuclear reactor.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

一般に、BWRプラントにおける発電機出力、すなわち
タービン出力は、タービン流入蒸気量をamして制御す
るにの時、原子炉出力も同時に制御することが望ましく
、急速な負荷変動に対しては、再循環流量を制御して原
子炉出力を制御する。しかし、タービン出力要求に対し
原子炉出力を追従させる場合、再循環流量を急速に変化
させると原子炉の中性子束信号がオーバーシュートし。
Generally, when controlling the generator output in a BWR plant, that is, the turbine output, by controlling the amount of steam flowing into the turbine, it is desirable to control the reactor output at the same time. Control the reactor output by controlling the flow rate. However, when the reactor power is made to follow the turbine power demand, the neutron flux signal of the reactor will overshoot if the recirculation flow rate is changed rapidly.

原子炉がスクラムする可能性がある。この中性子束信号
の変動を抑制する方法が1例えば、特開昭54−397
90号公報に開示されている。
There is a possibility that the reactor will scram. One method for suppressing fluctuations in this neutron flux signal is, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-397.
It is disclosed in Publication No. 90.

この公報に開示されているのは、蒸気流量の急変による
原子炉圧力の変動を抑制できるBWRプラントの原子炉
圧力制御装置で、第6図はこのシステム構成の説明図で
ある。
This publication discloses a reactor pressure control system for a BWR plant that can suppress fluctuations in reactor pressure due to sudden changes in steam flow rate, and FIG. 6 is an explanatory diagram of this system configuration.

この図で、1は原子炉、2はタービン、3は復水器、4
,5及び6はそれぞれ原子炉1とタービン2との間に設
けられている主蒸気隔離弁、タービン止め弁、及びター
ビン加減弁、7は復水器3と主蒸気隔離弁4との間に設
けられているタービンバイパス弁、8は原子炉1と復水
器3との間に接続されている給水系、9は中性子束φ、
原子炉圧力P、蒸気流量Qs及びタービン速度Nを入力
とする原子炉圧力制御装置、10及び11は原子炉圧力
制御装置9とそれぞれタービン加減弁6及びタービンバ
イパス弁7との間に設けられているタービン加減弁駆動
機構及びタービンバイパス弁駆動機構、12は再循環ポ
ンプ、13は原子炉圧力制御装置9の負荷偏差出力Cに
よって動作する再循環系主制御器を示しており、a及び
bはそれぞれ、タービン加減弁開度要求信号及びタービ
ンバイパス弁開度要求信号を示している。
In this diagram, 1 is a nuclear reactor, 2 is a turbine, 3 is a condenser, and 4 is a
, 5 and 6 are a main steam isolation valve, a turbine stop valve, and a turbine control valve provided between the reactor 1 and the turbine 2, respectively; 7 is a main steam isolation valve between the condenser 3 and the main steam isolation valve 4; A turbine bypass valve is provided, 8 is a water supply system connected between the reactor 1 and the condenser 3, 9 is a neutron flux φ,
Reactor pressure control devices 10 and 11 which receive the reactor pressure P, steam flow rate Qs, and turbine speed N as inputs are provided between the reactor pressure control device 9 and the turbine control valve 6 and turbine bypass valve 7, respectively. 12 is a recirculation pump, 13 is a recirculation system main controller operated by the load deviation output C of the reactor pressure control device 9, and a and b are A turbine control valve opening request signal and a turbine bypass valve opening request signal are shown, respectively.

この原子炉の圧力制御装置による圧力制御は、原子炉1
内の原子炉圧力P及び中性子束φ、蒸気流量Qs、ター
ビン速度Nを原子炉圧力制御装置9に入力し、所定の演
算が行われその出力により、タービン加減弁6、タービ
ンバイパス弁7.再循環ポンプ12をそれぞれ制御する
こで行なわれる。
Pressure control by this reactor pressure control device is performed in the reactor 1
The reactor pressure P, neutron flux φ, steam flow rate Qs, and turbine speed N are input to the reactor pressure control device 9, predetermined calculations are performed, and the outputs are used to control the turbine control valve 6, turbine bypass valve 7. This is done by controlling the recirculation pumps 12 respectively.

ここで、蒸気流量Qsと中性子束φとの偏差信号には、
比例、積分及び微分(P I D)の3要素ゲインが乗
算され、この信号を再循環系主制御器13への負荷偏差
出力Cに対し加算する構成となっている。この様な構成
とすることにより、蒸気流量Qs と中性子束φとの偏
差に応じて再循環流量が制御され、その結果、安定な中
性子束応答を得ている。
Here, the deviation signal between the steam flow rate Qs and the neutron flux φ is as follows:
The signal is multiplied by three element gains of proportional, integral, and differential (PID), and this signal is added to the load deviation output C to the recirculation system main controller 13. With this configuration, the recirculation flow rate is controlled according to the deviation between the steam flow rate Qs and the neutron flux φ, and as a result, a stable neutron flux response is obtained.

しかしながら、再循環系主制御器13への出力である負
荷偏差信号Cの算出に蒸気流量信号を用いてることから
、蒸気流量センサの故障の影響。
However, since the steam flow rate signal is used to calculate the load deviation signal C, which is the output to the recirculation system main controller 13, the influence of failure of the steam flow rate sensor.

あるいは蒸気流量信号に混入した雑音の影響を直接的に
受けることになる。また、タービンバイパス弁7の誤動
作、タービン加減弁6の誤動作による中性子束変動を十
分に抑制できない等の問題がある。
Alternatively, it will be directly affected by noise mixed into the steam flow rate signal. Further, there are problems such as the inability to sufficiently suppress neutron flux fluctuations due to malfunction of the turbine bypass valve 7 and malfunction of the turbine control valve 6.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、BWRプラントの出力を負荷要求信号
に応じて、再循環流量を用いて制御する場合に、中性子
束信号の急激な変化を抑制することができ、さらに蒸気
流量センサの故障、蒸気流量信号に混入した雑音等の影
響を除くと共に、タービンバイパス弁等の誤動作による
中性子束変動を抑制することができる原子炉の出力制御
装置を提供することにある。
An object of the present invention is to be able to suppress sudden changes in a neutron flux signal when controlling the output of a BWR plant using a recirculation flow rate in accordance with a load request signal, and to prevent failure of a steam flow rate sensor. An object of the present invention is to provide an output control device for a nuclear reactor that can eliminate the influence of noise mixed in a steam flow rate signal and suppress neutron flux fluctuations due to malfunction of a turbine bypass valve or the like.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明の、第1の発明の原子炉の出力制御方法は、沸騰
水型原子力プラントの再循環流量制御系により原子炉出
力を制御する原子炉の出力制御方法において、タービン
制御系の全蒸気流量要求信号と中性子束信号との偏差信
号を前記再循環流量制御系に帰還させることを特徴とし
、第2の発明の原子炉の出力制御装置は、再循環流量制
御系の設けられている沸騰水型原子力プラントの原子炉
出力を前記再循環流量制御系で制御する原子炉の出力制
御装置において、JM子炉圧力が入力して全蒸気流量要
求信号が出力する原子炉圧力制御装置と、タービン出力
の設定値、前記全蒸気流量要求信号及びタービン速度が
入力してタービン加減弁及びタービンバイパス弁駆動信
号及び負荷偏差出力が出力するタービン出力制御装置と
、中性子−束、前記全蒸気流量要求信号及び前記負荷偏
差出力が入力して前記再循環ポンプに出力する再循環流
量制御系を有していることを特徴とするものである。
The power control method for a nuclear reactor according to the first aspect of the present invention is a power control method for a nuclear reactor in which the reactor power is controlled by a recirculation flow rate control system of a boiling water nuclear power plant. A power control device for a nuclear reactor according to a second aspect of the present invention is characterized in that a deviation signal between a request signal and a neutron flux signal is fed back to the recirculation flow rate control system. In the reactor output control device for controlling the reactor output of a type nuclear power plant using the recirculation flow rate control system, there is a reactor pressure control device to which the JM slave reactor pressure is input and a total steam flow rate request signal is output, and a turbine output a turbine output control device which inputs the set value of , the total steam flow rate request signal and the turbine speed and outputs a turbine control valve and turbine bypass valve drive signal and a load deviation output; a neutron flux, the total steam flow rate request signal and the turbine speed; The present invention is characterized in that it has a recirculation flow rate control system which inputs the load deviation output and outputs it to the recirculation pump.

本発明iよ、中性束信号と全蒸気流量要求信号との偏差
信号を再循環流量制御系に使用することにより、安定な
中性子束応答を得るようにしたもであり、全蒸気流量要
求信号を使用することにより。
According to the present invention, a stable neutron flux response is obtained by using a deviation signal between a neutral flux signal and a total steam flow rate request signal in a recirculation flow rate control system. By using.

センサ故障の影響、センサ信号への雑音の混入の影響が
除去でき、さらにタービンバイパス弁等の誤動作時もよ
り安定な中性子束応答を得るようにしたものである。
This eliminates the effects of sensor failure and noise mixing into sensor signals, and also provides a more stable neutron flux response even when a turbine bypass valve or the like malfunctions.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、実施例について説明する。 Examples will be described below.

第1図は本発明の原子炉の出力制御装置の一実施例をB
WRプラントに適用した原子炉出力制御システムの構成
を示す説明図で、第6図と同一部分には同一符号が付し
である。この図で、14は原子炉1中の原子炉圧力Pが
入力し、全蒸気流量要求信号gが出力する原子炉圧力制
御装置、15はタービン2出力が設定され、原子炉圧力
制御袋に14からの全蒸気流量要求信号g及びタービン
速度Nが入力しタービン出力が設定され、タービン加減
弁開度要求信号a、タービンバイパス弁開示要求償号す
、負荷偏差出力Cが出力するタービン出力制御装置、1
6は中性子束φ、全蒸気流量要求償号g及び負荷偏差出
力Cが入力し、再循環ポンプ12の速度制御信号を出力
する再循環流量制御系を示している。
Figure 1 shows an embodiment of the nuclear reactor power control device of the present invention.
This is an explanatory diagram showing the configuration of a nuclear reactor power control system applied to a WR plant, and the same parts as in FIG. 6 are given the same reference numerals. In this figure, 14 is a reactor pressure control device into which the reactor pressure P in the reactor 1 is input and the total steam flow rate request signal g is output; 15 is a reactor pressure control device in which the turbine 2 output is set; A turbine output control device that inputs a total steam flow rate request signal g and a turbine speed N from a turbine, sets a turbine output, and outputs a turbine adjustment valve opening request signal a, a turbine bypass valve disclosure request signal, and a load deviation output C. ,1
Reference numeral 6 indicates a recirculation flow rate control system to which the neutron flux φ, the total steam flow rate demand compensation sign g, and the load deviation output C are inputted, and a speed control signal for the recirculation pump 12 is outputted.

この実施例の出力制御装置においては、原子炉1内の原
子炉圧力Pによって蒸気流量Q、が送出される。この蒸
気流量Qsは、主蒸気隔離弁4及びタービン止め弁5を
介してタービン加減弁6に送出され、タービン蒸気流量
としてタービン2に噴出される。一方、蒸気流量Qsの
一部は必要に応じタービンバイパス蒸気流量として復水
器3に送出される。復水器3を通過した蒸気流量Q、は
In the output control device of this embodiment, a steam flow rate Q is sent out depending on the reactor pressure P within the nuclear reactor 1. This steam flow rate Qs is sent to the turbine control valve 6 via the main steam isolation valve 4 and the turbine stop valve 5, and is injected to the turbine 2 as a turbine steam flow rate. On the other hand, a part of the steam flow rate Qs is sent to the condenser 3 as a turbine bypass steam flow rate, if necessary. The steam flow rate Q that passed through the condenser 3 is.

水となり給水系8を通って再び原子炉1に戻る。It becomes water and returns to the reactor 1 again through the water supply system 8.

このBWRプラントの原子炉の出力制御は、原子炉1内
の原子炉圧力Pに基づいて原子炉圧力制御袋!!14か
ら出力される全蒸気流量要求信号g。
The reactor output control of this BWR plant is based on the reactor pressure P inside the reactor 1! ! Total steam flow rate request signal g output from 14.

原子炉の中性子束φ、タービン速度Nをタービン出力制
御袋!!!15、再循環流量制御系16の入力とし所定
の演算を行って、タービン加減弁6、タービンバイパス
弁7、再循環ポンプ12を制御する。
Turbine output control bag for reactor neutron flux φ and turbine speed N! ! ! 15. Performs predetermined calculations as an input to the recirculation flow rate control system 16 to control the turbine control valve 6, turbine bypass valve 7, and recirculation pump 12.

5S2図は、第1図の再循環流量制御系16のブロック
図で、17は主制御器、18はリミッタ回路、19は速
度制御器、20及び21は一次遅れ要素、22は不感帯
リミッタ回路、23はPID要素、24はリミッタ回路
を示している。第2図において、再循環流量制御系16
の主制御器17への入力は、流量設定信号もしくはター
ビン出力制御装置15からの負荷偏差信号Cのいずれか
であり、必要に応じ切り換えられる。これらの信号を入
力とした主制御器17の出力は、A及びBループの2系
統に分かれるが、第2図においてはその一系統のAルー
プのみ図示しである。この主制御器17の出力と再循環
ポンプ12の回転数N。
5S2 is a block diagram of the recirculation flow rate control system 16 of FIG. 1, in which 17 is a main controller, 18 is a limiter circuit, 19 is a speed controller, 20 and 21 are first-order delay elements, 22 is a dead band limiter circuit, 23 indicates a PID element, and 24 indicates a limiter circuit. In FIG. 2, the recirculation flow control system 16
The input to the main controller 17 is either the flow rate setting signal or the load deviation signal C from the turbine output control device 15, and is switched as necessary. The output of the main controller 17 which receives these signals as input is divided into two systems, A and B loops, but only one system, the A loop, is shown in FIG. The output of this main controller 17 and the rotation speed N of the recirculation pump 12.

との偏差をとり、リミッタ回路18を通した後、速度制
御器19によりポンプ速度要求信号とする。
After taking the deviation from the pump speed and passing it through the limiter circuit 18, the speed controller 19 generates a pump speed request signal.

一方、原子炉の中性子束φは一次遅れ要素20を通過し
、この信号と、−次遅れ要素21を通過した全負荷流量
要求信号gとの偏差をとる。この偏差信号は、不感帯リ
ミッタ回路22を通し、PID要素23であるGo  
(s)を乗算し、さらにリミッタ回路24を通した後、
前述したポンプ速度要求信号との差をとり、最終的には
再循環流量要求信号PLRとして取り出す。この再循環
流量要求信号PLRにより、再循環ポンプ12の速度を
制御する。ここで、全蒸気流量要求信号gは、原子炉圧
力制御装置14において、原子炉圧力Pと原子炉圧力設
定信号Poとを突き合わせた圧力偏差信号に対し、−次
進み/遅れ要素を乗算した後、圧力調定率Rの逆数を乗
じた信号である。
On the other hand, the neutron flux φ of the nuclear reactor passes through the first-order lag element 20, and the deviation between this signal and the full-load flow rate request signal g, which has passed through the -th order lag element 21, is taken. This deviation signal is passed through the dead band limiter circuit 22 and the PID element 23 Go
After multiplying by (s) and further passing through the limiter circuit 24,
The difference from the above-mentioned pump speed request signal is taken and finally taken out as the recirculation flow rate request signal PLR. The speed of the recirculation pump 12 is controlled by this recirculation flow rate request signal PLR. Here, the total steam flow rate request signal g is obtained by multiplying the pressure deviation signal obtained by matching the reactor pressure P and the reactor pressure setting signal Po by a - next lead/lag element in the reactor pressure control device 14. , is a signal multiplied by the reciprocal of the pressure adjustment rate R.

このように構成された原子炉の出力制御装置を適用した
BWRプラントによって、再循環流量を流量設定により
変化させた場合の中性子束応答を求めた結果を第3図に
示す。横軸には時間、縦軸には、蒸気流量、中性子束、
再循環流量がとってあり、A(実線)はこの実施例の場
合、B(一点鎖線)は、第2図における中性子束φと全
蒸気流量要求信号gとの偏差を再循環流量要求信号PL
Rに帰還させなかった場合を示している。この図の中性
子束応答の比較から、中性子束φと全蒸気流量要求信号
gとの偏差信号にPID要素23を乗算し、再循環流量
要求信号PLRにこの信号の帰還をかけることで、再循
環流量の急変時における中性子束のオーバシュートを抑
制することができ、より安定に中性子束を制御している
ことが明らかである。
FIG. 3 shows the results of determining the neutron flux response when the recirculation flow rate is changed by the flow rate setting using a BWR plant to which the reactor power control device configured as described above is applied. The horizontal axis is time, and the vertical axis is steam flow rate, neutron flux,
The recirculation flow rate is determined, and A (solid line) is the recirculation flow rate request signal PL in this embodiment, and B (dotted chain line) is the deviation between the neutron flux φ and the total steam flow rate request signal g in FIG.
The case is shown in which it is not returned to R. From the comparison of the neutron flux responses in this figure, it is found that the deviation signal between the neutron flux φ and the total steam flow rate request signal g is multiplied by the PID element 23, and the feedback of this signal is applied to the recirculation flow rate request signal PLR. It is clear that the overshoot of the neutron flux can be suppressed when the flow rate suddenly changes, and the neutron flux can be controlled more stably.

さらに1本発明の有効性を調べるために、8個あるター
ビンバイパス弁7の中の1つの弁の制御系が故障し、通
常全開状態であるタービンバイパス弁7の1つの弁が開
放状態となった場合について検討した結果を第4図に示
す、横軸には時間。
Furthermore, in order to investigate the effectiveness of the present invention, the control system of one of the eight turbine bypass valves 7 broke down, and one of the turbine bypass valves 7, which is normally fully open, became open. Figure 4 shows the results of considering the case where the horizontal axis represents time.

縦軸には蒸気流量、全蒸気流量要求信号、中性子束、再
循環流量がとってあり、C(実線)は本発明の場合、D
(一点鎖線)は従来例の場合を示している。
The vertical axis shows the steam flow rate, total steam flow rate request signal, neutron flux, and recirculation flow rate, and C (solid line) is D in the case of the present invention.
(One-dot chain line) shows the case of the conventional example.

このように、タービンバイパス弁7の1つの弁が開放と
なることによって、蒸気流量Q、は急増し、原子炉圧力
Pが低下する。このため、原子炉圧力Pを一定値に保持
するように全蒸気流量要求信号gが減少し、タービン加
減弁6が絞り込まれる。一方原子炉圧力Pの一時的な減
少により中性子束φは最初減少する。この時、再循環流
量には中性子束φと全蒸気流量要求信号gとの偏差が帰
還されることから、再循環流量は減少する。従って、蒸
気流量Q3が急激に増加するような過渡的状態において
も、再循環流量が急増しないため、中性子束φは大幅な
変動をすることなく、不用意なスクラムによる原子炉停
止を防ぐことができる。
In this way, by opening one of the turbine bypass valves 7, the steam flow rate Q increases rapidly and the reactor pressure P decreases. Therefore, the total steam flow rate request signal g decreases so as to maintain the reactor pressure P at a constant value, and the turbine control valve 6 is throttled. On the other hand, due to a temporary decrease in the reactor pressure P, the neutron flux φ initially decreases. At this time, since the deviation between the neutron flux φ and the total steam flow rate request signal g is fed back to the recirculation flow rate, the recirculation flow rate decreases. Therefore, even in a transient state where the steam flow rate Q3 suddenly increases, the recirculation flow rate does not increase sharply, so the neutron flux φ does not change significantly, and it is possible to prevent reactor shutdown due to an inadvertent scram. can.

これに対して、従来は蒸気流量Qsと中性子束φとの偏
差信号を再循環流量制御系に使用したいたので、タービ
ンバイパス弁7の1つの弁が開放状態となることにより
蒸気流量Qsが急増し、原子炉圧力Pが低下する。この
ため一時的に中性子束φは低下する。この時、再循環流
量には中性子束φと蒸気流量Qsとの偏差が反映される
ことがら、再循環流量は増加する。その結果、再wi環
流増 量の変化率に中性子束φの1加は依存するため、中性子
束φの大幅な変動が発生することになり、原子炉をスク
ラムにいたらせる可能性がある。
In contrast, conventionally, the deviation signal between the steam flow rate Qs and the neutron flux φ was used in the recirculation flow rate control system, so when one valve of the turbine bypass valve 7 is opened, the steam flow rate Qs increases rapidly. As a result, the reactor pressure P decreases. Therefore, the neutron flux φ temporarily decreases. At this time, since the deviation between the neutron flux φ and the steam flow rate Qs is reflected in the recirculation flow rate, the recirculation flow rate increases. As a result, since the addition of the neutron flux φ depends on the rate of change of the re-wi reflux increase, a large fluctuation in the neutron flux φ will occur, potentially causing the reactor to reach a scram.

以上述べたように、この実施例によれば、再循環流量の
急変時における中性子束φの大幅な変動を抑制するとが
できると共に、タービンバイパス弁が全開度となるよう
な故障、あるいは誤動作時においても安定な中性子束応
答を得ることができる。
As described above, according to this embodiment, it is possible to suppress large fluctuations in the neutron flux φ when the recirculation flow rate suddenly changes, and at the same time, it is possible to suppress large fluctuations in the neutron flux φ when the recirculation flow rate suddenly changes. It is also possible to obtain a stable neutron flux response.

第5図は他の実施例の要部であるタービン負荷設定部、
負荷偏差値設定部等から構成されるタービン出力制御装
置及び原子炉圧力制御装置10のブロック図で、第2図
の場合とは、全蒸気流量要求信号gと中性子束信号φと
の偏差信号をタービン出力制御装置における負荷偏差値
設定部に帰還している点が異なっている。この図で、2
5がタービン負荷設定部、26は演算部、27は負荷偏
差値設定部、28は原子炉圧力制御装置14のは一次進
み/遅れ要素、29は圧力調定率、30は低値選択回路
LVGを示している。
FIG. 5 shows a turbine load setting section which is a main part of another embodiment;
This is a block diagram of the turbine output control device and the reactor pressure control device 10, which are composed of a load deviation value setting section, etc. In the case of FIG. 2, the deviation signal between the total steam flow rate request signal g and the neutron flux signal The difference is that the feedback is fed back to the load deviation value setting section in the turbine output control device. In this diagram, 2
5 is a turbine load setting section, 26 is a calculation section, 27 is a load deviation value setting section, 28 is a primary lead/lag element of the reactor pressure control device 14, 29 is a pressure adjustment rate, and 30 is a low value selection circuit LVG. It shows.

原子炉圧力制御装置14は、原子炉圧力Pと原子炉圧力
設定信号Poを突き合せた圧力偏差信号に対し、−次進
み/遅れ要素G1 (g)28を乗算した後、圧力調定
率R29の逆数を乗じ全蒸気流量要求信号gを出力する
。タービン加減弁開度要求信号aは、タービン負荷設定
部25からの負荷要求信号fと原子炉圧力制御装置14
からの全蒸気流量要求信号gとのうち、小さい値を示す
信号が選択される。ここで、負荷要求信号fは、設定速
度に対するタービンスピードNの偏差修正で、誤差修正
信号d及びタービン負荷要求信号eとをし 加算して得られる。+かし通常状態においては、誤差修
正信号dはほぼ零であるため、負荷要求信くし 号fは、タービン負荷要求信号e考えることができる。
The reactor pressure control device 14 multiplies the pressure deviation signal obtained by comparing the reactor pressure P and the reactor pressure setting signal Po by -next advance/lag element G1 (g) 28, and then calculates the pressure adjustment rate R29. Multiply by the reciprocal and output the total steam flow rate request signal g. The turbine adjustment valve opening request signal a is combined with the load request signal f from the turbine load setting section 25 and the reactor pressure control device 14.
Among the total steam flow rate request signals g from , the signal having a smaller value is selected. Here, the load request signal f is obtained by correcting the error correction signal d and the turbine load request signal e by correcting the deviation of the turbine speed N from the set speed. In the normal state, the error correction signal d is approximately zero, so the load request signal f can be considered as the turbine load request signal e.

また、負荷要求信号eは、タービン負荷信号りとタービ
ン負荷信号のバイアス量Δhを加えたものに設定される
。このバイアス量Δhは通常、タービン負荷信号りの1
0%前後の値に設定される。
Further, the load request signal e is set to the sum of the turbine load signal and the bias amount Δh of the turbine load signal. This bias amount Δh is usually 1 of the turbine load signal.
It is set to a value around 0%.

通常運転状態では、第5図において全蒸気流量要求信号
gと負荷要求信号fとを比較すると、前述のバイアス量
の分だけ全蒸気流量要求信号gが小さいため低値選択回
路LVGの出力は全蒸気流量要求信号gとなり、タービ
ン負荷に応じた蒸気流量Q5を供給するためのタービン
加減弁開度要求償帯aとなる。すなわち、通常運転時に
おいては全蒸気流量要求信号gは、タービン加減弁開度
要求信号aとみなすことができる。また、全蒸気流量要
求信号gの設定は、圧力設定Paにより行なわれる。こ
のため通常はタービン加減弁6は、原子炉圧力Pを一定
に保持するように制御される。
In the normal operating state, when comparing the total steam flow rate request signal g and the load request signal f in FIG. This becomes the steam flow rate request signal g, which becomes the turbine adjustment valve opening request compensation band a for supplying the steam flow rate Q5 according to the turbine load. That is, during normal operation, the total steam flow rate request signal g can be regarded as the turbine control valve opening degree request signal a. Further, the setting of the total steam flow rate request signal g is performed by the pressure setting Pa. For this reason, the turbine control valve 6 is normally controlled to maintain the reactor pressure P constant.

タービンバイパス弁7は、負荷変動があっても原子炉圧
力Pを一定に保持するために使用する。
The turbine bypass valve 7 is used to maintain the reactor pressure P constant even if there are load fluctuations.

このタービンバイパス弁7の制御は、全蒸気流量要求信
号gとタービン加減弁開度要求信号aとの差信号、すな
わちタービンバイパス弁開度要求信号すで制御される。
The turbine bypass valve 7 is controlled by the difference signal between the total steam flow rate request signal g and the turbine adjustment valve opening request signal a, that is, the turbine bypass valve opening request signal.

タービン加減弁6の弁開度は、以上述べたよう同時に再
循環流量制御系16の再循環系主制御器17へ負荷偏差
値設定部27からの負荷偏差信号Cを出力し、タービン
出力要求とタービン出力とが一致するよう制御する。
As described above, the valve opening degree of the turbine control valve 6 is determined by outputting the load deviation signal C from the load deviation value setting section 27 to the recirculation system main controller 17 of the recirculation flow rate control system 16 at the same time as the turbine output request. Control is performed to match the turbine output.

原子炉圧力Pは、原子炉出力(中性子束φ相当)の熱に
よった発生する蒸気発生量と原子炉1から出力される蒸
気流量Qsとの差によって変化する。
The reactor pressure P changes depending on the difference between the amount of steam generated by the heat of the reactor output (equivalent to the neutron flux φ) and the steam flow rate Qs output from the reactor 1.

このため、この中性子束φと蒸気流量Qs相当の信号と
の差信号をも考慮に入れて原子炉出力を制御する。ここ
で、蒸気流量Q8は、前述した全蒸気流景要求償号gと
みなすことができ、さらに蒸気流量センサの故障の影響
及び蒸気流量Q、のセンサ信号に混入する雑音の影響を
受けないようにするため、中性子束φと全蒸気流量要求
信号gとの差信号を利用する。すなわち、全蒸気流量要
求信号gと中性子束との2つの制御量の差信号に3要素
ゲインGz(s)を乗算し、この信号を負荷偏差信号C
に加算させる。負荷偏差値設定部27において、Δhの
バイアスを設定するのは、タービン出力を変化させよう
とするとき、直接タービン加減弁6の弁開度を変えるの
ではなく、まず再循環流量を変えて原子炉出力を変える
ことにより。
Therefore, the reactor output is controlled by taking into account the difference signal between the neutron flux φ and the signal corresponding to the steam flow rate Qs. Here, the steam flow rate Q8 can be regarded as the above-mentioned total steam flow required compensation code g, and is further not affected by the failure of the steam flow rate sensor and the noise mixed in the sensor signal of the steam flow rate Q. In order to do this, the difference signal between the neutron flux φ and the total steam flow rate request signal g is used. That is, the difference signal between the two control variables, the total steam flow rate request signal g and the neutron flux, is multiplied by the three-element gain Gz(s), and this signal is used as the load deviation signal C.
Add to. The reason for setting the bias of Δh in the load deviation value setting section 27 is that when trying to change the turbine output, the recirculation flow rate is first changed and the atom By varying the furnace power.

原子炉圧力Pを変化させ、これにより前述した全蒸気流
量要求信号gを変えて1間接的にタービン加減弁6の弁
開度を変えるためである。
This is to change the reactor pressure P, thereby changing the aforementioned total steam flow rate request signal g, and indirectly changing the valve opening degree of the turbine control valve 6.

一方、前述の説明からも明らかなように、全蒸気流量要
求信号gの代りに蒸気流量Qsを使用する場合は、蒸気
流量Qsと原子炉の中性子束φとの差信号に3要素ゲイ
ンGa(s)を乗算し、この信号を負荷偏差信号0に加
算して、再循環流量を制御していたため、蒸気流量セン
サの故障は、蒸気流tQsの例えば減少となみなされ、
その結果、再循環流量が抑えられると共に、タービン加
減弁6の弁開度が小さくなる。このため、一定負荷運転
を続行したいにもかかわらず原子炉出力は低下してしま
うのである。また同様に、蒸気流量センサ信号に混入し
た雑音は、蒸気流量Q、の変動として中性子束φと突き
合わされた後、負荷偏差信号Cに加算されるため、雑音
の影響により、再循環流量が常に微小変動する問題があ
った。
On the other hand, as is clear from the above explanation, when the steam flow rate Qs is used instead of the total steam flow rate request signal g, the three-element gain Ga ( s) and added this signal to the load deviation signal 0 to control the recirculation flow rate, a failure of the steam flow sensor would be considered as, for example, a decrease in the steam flow tQs;
As a result, the recirculation flow rate is suppressed and the valve opening degree of the turbine control valve 6 is reduced. For this reason, the reactor output decreases even though it is desired to continue constant load operation. Similarly, the noise mixed in the steam flow rate sensor signal is compared with the neutron flux φ as a fluctuation in the steam flow rate Q, and then added to the load deviation signal C. Therefore, due to the influence of noise, the recirculation flow rate is always There was a problem with small fluctuations.

この点、蒸気流量Qs とみなすことができる全蒸気流
量要求信号にと原子炉の中性子束φとの差信号に3要素
ゲインGz  (s)を乗算し、この信号を負荷偏差信
号Cに加算して、再循環流量を制御する本発明では、前
述した問題の発生を防ぐことができる。これは第2図の
場合においてもまったく同様である。
In this respect, the difference signal between the total steam flow rate request signal, which can be regarded as the steam flow rate Qs, and the reactor neutron flux φ is multiplied by a three-element gain Gz (s), and this signal is added to the load deviation signal C. Accordingly, the present invention, which controls the recirculation flow rate, can prevent the above-mentioned problems from occurring. This is exactly the same in the case of FIG.

なお、実施例の原子炉の出力制御装置の説明は、従来技
術によるアナログ電子回路の制御装置との一比較の都合
上、電子回路的な制御ブロックを用いたが、マイクロコ
ンピュータ等を用いたディジタル制御回路によっても実
現することができる。
Note that in the explanation of the nuclear reactor output control device of the example, an electronic circuit-like control block was used for convenience of comparison with a conventional analog electronic circuit control device, but a digital control block using a microcomputer etc. was used. It can also be realized by a control circuit.

これら実施例の原子炉の出力制御装置によれば再循環流
量に急変時における中性子束の変動を効果的に抑制する
と共に、蒸気流量センサの故障、蒸気流量信号に混入す
る雑音の影響を除くことができるため、より安定なりW
Rプラントの運転が可能となる。さらに、タービンバイ
パス弁、タービン加減弁の故障、あるいは誤動作により
、蒸気、流量が急変した場合にも、中性子束の変動を抑
制することができる。
According to the reactor output control device of these embodiments, it is possible to effectively suppress fluctuations in neutron flux when the recirculation flow rate suddenly changes, and also to eliminate the effects of failure of the steam flow rate sensor and noise mixed in the steam flow rate signal. It is more stable because
It becomes possible to operate the R plant. Furthermore, even if the steam and flow rate suddenly change due to failure or malfunction of the turbine bypass valve or turbine control valve, fluctuations in neutron flux can be suppressed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は、BWRプラントの出力を負荷要求信号に応じ
て、再循環流量を用いて制御する場合に。
The invention relates to controlling the output of a BWR plant in response to a load demand signal using a recirculation flow rate.

中性子束信号の急激な変化を抑制することができ、さら
に蒸気流量センサの故障、蒸気流量信号に混入した雑音
等の影響を除くと共に、タービンバイパス弁等の誤動作
による中性子束変動を抑制することができる原子炉の出
力制御方法及び装置を提供可能とするもので、産業上の
効果の大なるものである。
It is possible to suppress sudden changes in the neutron flux signal, and it is also possible to eliminate the effects of steam flow rate sensor failures, noise mixed in the steam flow rate signal, etc., and to suppress neutron flux fluctuations due to malfunctions of turbine bypass valves, etc. This makes it possible to provide a method and device for controlling the output of a nuclear reactor, which has great industrial effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の原子炉の出力制御装置の一実施例を
BWRプラントに適用した原子炉出力制御システムの構
成を示す説明図、第2図は、第1図の再循環流量制御系
のブロック図、第3図は、曲 再循環流量の変動的の中性子束応答を示す線図。 第4図は、蒸気流量の変動時の中性子束応答を示す線図
、第5図は、本発明の原子炉の出力制御装置の他の実施
例をタービン出力制御装置に適用した原子炉の出力制御
システムのブロック図、第6図は、従来の原子炉の出力
制御装置のシステムの構成を示す説明図である。 1・・・原子炉、2・・・タービン、3・・・復水器、
4・・・上止 蒸気隔離弁、5・・・タービン弁め弁、6・・・タービ
ン加減弁、7・・・タービンバイパス弁、8・・・給水
系、10・・・タービン加減弁駆動機構、11・・・タ
ービンバイパス弁駆動機構、12・・・再循環ポンプ、
14・・・原子炉圧力制御装置、15・・・タービン出
力制御装置、16・・・再循環流量制御系。 代理人 弁理士 長崎博男2゛ 。 (ばか1名) 茅3 目 ε 埒同 茅4 図 −JfrItl
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of a reactor power control system in which an embodiment of the nuclear reactor power control device of the present invention is applied to a BWR plant, and FIG. FIG. 3 is a diagram showing the fluctuating neutron flux response of the curved recirculation flow rate. FIG. 4 is a diagram showing the neutron flux response when the steam flow rate fluctuates, and FIG. 5 is a diagram showing the output power of a nuclear reactor in which another embodiment of the nuclear reactor power control device of the present invention is applied to a turbine power control device. FIG. 6, a block diagram of a control system, is an explanatory diagram showing a system configuration of a conventional nuclear reactor power control device. 1... Nuclear reactor, 2... Turbine, 3... Condenser,
4... Top steam isolation valve, 5... Turbine valve, 6... Turbine regulator valve, 7... Turbine bypass valve, 8... Water supply system, 10... Turbine regulator valve drive mechanism, 11... turbine bypass valve drive mechanism, 12... recirculation pump,
14... Reactor pressure control device, 15... Turbine output control device, 16... Recirculation flow rate control system. Agent: Patent attorney Hiroo Nagasaki 2゛. (1 idiot) Kaya 3 eyes ε 埒道茅4 Figure-JfrItl

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、沸騰水型原子力プラントの再循環流量制御系により
原子炉出力を制御する原子炉の出力制御方法において、
タービン制御系の全蒸気流量要求信号と中性子束信号と
の偏差信号を前記再循環流量制御系に帰還させることを
特徴とする原子炉の出力制御方法。 2、再循環流量制御系の設けられている沸騰水型原子力
プラントの原子炉出力を前記再循環流量制御系で制御す
る原子炉の出力制御装置において、原子炉圧力が入力し
て全蒸気流量要求信号が出力する原子炉圧力制御装置と
、タービン出力の設定値、前記全蒸気流量要求信号及び
タービン速度が入力してテービン加減弁及びタービンバ
イパス弁駆動信号及び負荷偏差出力が出力するタービン
出力制御装置と、中性子束、前記全蒸気流量要求信号及
び前記負荷偏差出力が入力して前記再循環ポンプに出力
する再循環流量制御系を有していることを特徴とする原
子炉の出力制御装置。 3、前記全蒸気流量要求信号と前記中性子束信号との偏
差信号を不感帯リミッタ回路に通して後、比例、積分、
微分要素からなる演算器により演算し、その演算結果を
前記再循環流量制御系のポンプ速度制御器の出力側に帰
還するようになつている特許請求の範囲第2項記載の原
子炉の出力制御装置。
[Claims] 1. A nuclear reactor output control method for controlling reactor output using a recirculation flow rate control system of a boiling water nuclear power plant, comprising:
A nuclear reactor output control method, characterized in that a deviation signal between a total steam flow rate request signal of a turbine control system and a neutron flux signal is fed back to the recirculation flow rate control system. 2. In a reactor power control device that controls the reactor output of a boiling water nuclear power plant equipped with a recirculation flow rate control system, the reactor pressure is input and the total steam flow rate is requested. a reactor pressure control device that outputs a signal; and a turbine output control device that receives a turbine output set value, the total steam flow rate request signal, and the turbine speed and outputs a Tabin control valve and turbine bypass valve drive signal and a load deviation output. and a recirculation flow rate control system which inputs the neutron flux, the total steam flow rate request signal, and the load deviation output and outputs it to the recirculation pump. 3. After passing the deviation signal between the total steam flow rate request signal and the neutron flux signal through a dead band limiter circuit, proportional, integral,
The output control of a nuclear reactor according to claim 2, wherein the calculation is performed by a calculation unit consisting of a differential element, and the calculation result is fed back to the output side of the pump speed controller of the recirculation flow rate control system. Device.
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