AP1000给水控制系统-论文.pdf

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1、2014年27期科技一向导◇科技论坛◇APIO00给水控制系统代博余佳峰(国核自仪系统工程有限公司中国上海200233)【摘要】给水控制系统也被称为蒸汽发生器液位控制系统，采用数字化的控制平台，通过控制主给水阀和启动给水阀来调节进入蒸汽发生器的给水流量，维持液位在合理区间。本文介绍了APIO00非能动核电厂给水控制系统的两种控制模式、功能及切换，然后详细描述了两种给水控制模式。【关键词】功能；低功率给水控制模式；高功率给水控制模式；模式切换0．引言1式2-3给水控制系统的主要功能是控制主给水阀和启动给水阀以调节I+T4S进入蒸汽发生器的给水流量．用于维持电厂在稳态运行期间蒸汽发生=

2、滤波时间常数，秒器的程控液位和电厂在正常瞬态期间．蒸汽发生器液位在一个可接受然后把筛选滤波后的汽轮机第一级压力信号通过式2—4转换为的区间．从而避免不必要的反应堆跳闸驱动。汽轮机的功率信号。1．功能2PrU=+Al(TP)+A2(TP)式2—4给水控制系统对各种运行瞬态(如：负荷跟踪。负荷调节)和电网／其中：P汽机功率电厂扰动(如甩负荷、给水泵跳闸)提供有效的给水控制而不需要操纵TP：滤波后汽机第一级压力员干预。A，A2=经验系数低功率给水控制模式主要功能是控制启动给水阀以调节进入蒸得到的汽轮机功率信号经过函数Ffx1转换为蒸汽发生器的程序汽发生器的启动给水流量，在核电厂低功率(约

3、0％～20％额定功率)、液位参考信号无载、升温和冷却时．保持蒸汽发生器壳内的程序液位。2．2．4窄量程液位偏差补偿高功率给水控制模式主要功能是控制主给水阀以调节进入蒸汽窄量程蒸汽发生器液位偏差等于程序液位或操纵员手动整定值发生器的主给水流量．在核电厂稳态功率运行工况下．保持蒸汽发生减去补偿后的窄量程液位。该偏差先经过蒸汽压力决定的增益补偿器壳内的程序液位：在核电厂瞬态功率运行工况下，限制液位过大波动．保持与正常液位整定值之间有一定的裕量后，作为PID控制器的输入偏差信号。2-1氐功率给水控制模式2．2．5低功率PID控制器该窄量程液位偏差补偿信号经式2-5PID调节器环节．输出与宽

4、低功率给水控制器产生一个用于控制启动给水阀的低功率流量需求信号．该信号由前馈信号和PID补偿液位偏差信号两部分组成量程液位偏差即前馈信号叠加．得到低功率模式下的蒸汽发生器给水流量需求信号，通过整定参数k。、T5、T6值，使调节器品质达到最优，从21前馈信号由于在低功率模式下．精确测量蒸汽流量是不可行的．所以采用而使液位偏差保持在合理区间。了宽量程蒸汽发生器液位与无载液位的偏差的增益作为比例积分控制器输人的前馈信号．该信号增益可调．用来改善控制系统的响应性Kl+专+'r6S式2—5其中：能。K．=比例增益2．2PID补偿液位偏差信号它是由测量的经过补偿的窄量程液位与液位整定值之差．再

5、经=积分时间常数PID补偿后得到的。液位整定值可以是操纵员手动设定值．也可以是T=微分时间常数由汽轮机功率经过函数发生器计算后得到的程序液位．操纵员可以选式2—5中的K．、是给水温度的函数，受给水温度的变化而改择用手动输入的设定值或经过转换计算的程序液位作为窄量程蒸汽变，给水温度包括主给水温度和启动给水温度如果是主给水管路给发生器的参考液位水，则K．、T5受主给水温度的变化而改变；如果是启动给水管路给水，2．2．1窄量程液位信号则K、t受启动给水温度的变化而改变。先对窄量程液位信号进行筛选．剔除窄量程液位信号坏点、偏差过大信号，然后通过式2—1，对筛选后的窄量程液位滤波．防止液位信

6、号的振荡．保障波形平滑1式2—1l+下．St，=滤波时间常数．秒2．2．2窄量程液位超前滞后补偿超前补偿可以增加频带提高系统的快速响应性，并可使稳定裕度增大；滞后补偿可以缓解稳态精度与振荡之间的矛盾．但同时会使频带变窄。因此，要全面提高窄量程液位的品质，使快速性、稳态精度和振荡性均有所改善，筛选滤波后的窄量程液位应经式2-2进行超前滞后补偿射水韫厦!：+—兰一式2图2—1低功率给水控制原理图1-2+下3Sl+丁3S1+下3S‘3．高功率给水控制模式T．，=超前时间常数．秒控制偏差的产生和补偿方式与低功率给水控制相似．但有所改=，滞后时间常数．秒进。高功率给水控制器产生一个用于控制主

7、给水阀的高功率流量需求2．2．3程序液位信号，该信号由汽水流量失匹信号和高功率液位偏差信号两部分组先对汽轮机第一级压力信号进行筛选，保障经过筛选后的信号有成。效可靠，然后通过式2—3，对筛选后的汽轮机第一级压力信号进行滤3．1汽水流量失匹信号波，以得到一个稳定的压力信号。经过微分／滞后补偿的蒸汽流量与主给水流量之差作为汽水流量146◇科技论坛◇科技一向导2014年27期失匹信号，该失匹信号通过一个增益函数或微分函数进行调节，当流=超前时间常数，秒量失匹信号接近于零时，