核电机组升功率阶段用于确定中间量程保护定值的方法与流程

本发明是关于核电厂反应堆控制技术领域，特别是关于一种核电机组升功率阶段用于确定中间量程保护定值的方法。

背景技术：

在核电机组再启动过程中，通常采取功率台阶停留，功率稳步上升的方法。机组升功率过程中需对中间量程保护定值进行验证和确定，保护定值的标定是机组稳定且安全运行的重要指标之一。中间量程通道是反应堆核仪表系统(rpn系统)中的组成部分，由两个独立的相同线路组成。中间量程保护定值主要包含c1(中间量程闭锁提升功率控制棒保护信号)、rt(中间量程紧急停堆信号)、atwt(中间量程未能紧急停堆的预计瞬态保护信号)。

随着燃耗的分布及功率的变化，中间量程电流值不断变化，使得原设定的中间量程保护定值变化，故需要在升功率期间对中间量程各保护定值进行验证及标定。升功率阶段中间量程保护定值的设定主要是修正堆芯功率变化所引起的中间量程电流值变化从而导致相应保护定值不准确的情况。目前，核电机组升功率阶段中间量程保护定值给定方法如下：在8％平台进行平台停留，并保证在相应功率平台停留2小时，随后进行热平衡试验测量得到堆芯热功率，热功率试验期间分别对主控室机柜的中间量程1号通道和中间量程2号通道的电压值(5个)进行测量，随后转换为中间量程电流值进行中间量程定值计算(在30％平台及48％平台进行相同操作，最终定值标定至少需18小时)。

然而，这些信号均由中间量程的电流直接触发，而作为要求设定值的物理量为反应堆功率水平。因此反应堆功率与中间量程的电流之间的对应关系，直接影响保护的设定精度。核电厂每次对于升功率阶段的中间量程最终保护定值的验证及调整都需要在该功率平台至少稳定2小时进行中间量程电流的测量。上述方法的中间量程保护定值设置的准确性较差，平台停留试验时间较长，机组运行效率较低。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种核电机组升功率阶段用于确定中间量程保护定值的方法，其能够防止中间量程保护定值设置错误而引入反应堆不恰当保护动作或保护失效，并且能够提高中间量程保护定值设置的准确性。

为实现上述目的，本发明提供了一种核电机组升功率阶段用于确定中间量程保护定值的方法，包括如下步骤：进行8％fp平台热平衡试验；采集热平衡测量时间段内堆芯功率，并进行记录；分别采集主控室机柜的中间量程第一通道和第二通道的电压值，并进行记录；将中间量程的电压值转换为电流值；根据堆芯功率和电流值，进行8％fp平台中间量程保护信号对应的电流定值计算；机组功率上升至30％±2％fp功率后读取平台核功率数值；以及根据优化公式计算任意功率下的中间量程保护信号对应的电流定值。

在一优选的实施方式中，根据优化公式计算任意功率下的中间量程保护信号对应的电流定值，其中公式如下：

其中，i为中间量程的通道号，i＝1、2；px为任意功率；p30±2％fp为机组功率上升至30％±2％fp功率后读取的平台核功率数值；c1x为px功率下的中间量程闭锁提升功率控制棒保护信号c1对应的电流定值；rtx为px功率下的中间量程紧急停堆信号rt对应的电流定值；atwtx为px功率下的中间量程未能紧急停堆的预计瞬态保护信号atwt对应的电流定值；irc8±2％fp,i为在8±2％fp功率台阶中间量程的第i号通道的电流值；irc30±2％fp,i为在30±2％fp功率台阶中间量程的第i号通道的电流值。

在一优选的实施方式中，中间量程保护信号对应的电流定值包括：中间量程闭锁提升功率控制棒保护信号c1对应的电流定值，中间量程紧急停堆信号rt对应的电流定值，中间量程未能紧急停堆的预计瞬态保护信号atwt对应的电流定值。

在一优选的实施方式中，根据堆芯功率和电流值，进行8％fp平台中间量程保护定值计算，其中公式如下：

其中，p为堆芯功率；i为中间量程的通道号，i＝1、2；irc为中间量程电压值转换后的电流值；c1i为中间量程第i通道的闭锁提升功率控制棒保护信号对应的电流定值；rti为中间量程第i通道的紧急停堆信号对应的电流定值；atwti为中间量程第i通道的未能紧急停堆的预计瞬态保护信号对应的电流定值。

在一优选的实施方式中，采集主控室机柜的中间量程第一通道和第二通道的电压值具体为：第一通道和第二通道分别至少采集五个电压值，并计算所采集的电压值的平均电压值。

在一优选的实施方式中，核电机组升功率阶段用于确定中间量程保护定值的方法的理论和实测偏差小于0.5％fp。

本发明还提供了一种核电机组升功率阶段用于确定中间量程保护定值的装置，包括：用于采集热平衡测量时间段内堆芯功率的单元；用于分别采集主控室机柜的中间量程第一通道和第二通道的电压值的单元；用于将中间量程的电压值转换为电流值的单元；用于根据堆芯功率和电流值，计算8％fp平台中间量程保护信号对应的电流定值的单元；用于在机组功率上升至30％±2％fp功率后读取平台核功率数值的单元；以及用于根据优化公式计算任意功率下的中间量程保护信号对应的电流定值的单元。

在一优选的实施方式中，其中，根据优化公式计算任意功率下的中间量程保护信号对应的电流定值，计算公式如下：

其中，i为中间量程的通道号，i＝1、2；px为任意功率；p30±2％fp为机组功率上升至30％±2％fp功率后读取的平台核功率数值；c1x为px功率下的中间量程闭锁提升功率控制棒保护信号c1对应的电流定值；rtx为px功率下的中间量程紧急停堆信号rt对应的电流定值；atwtx为px功率下的中间量程未能紧急停堆的预计瞬态保护信号atwt对应的电流定值；irc8±2％fp,i为在8±2％fp功率台阶中间量程的第i号通道的电流值；irc30±2％fp,i为在30±2％fp功率台阶中间量程的第i号通道的电流值；

并且其中，根据堆芯功率和电流值，进行8％fp平台中间量程保护定值计算，其中计算公式如下：

其中，p为堆芯功率；i为中间量程的通道号，i＝1、2；irc为中间量程电压值转换后的电流值；c1i为中间量程第i通道的闭锁提升功率控制棒保护信号对应的电流定值；rti为中间量程第i通道的紧急停堆信号对应的电流定值；atwti为中间量程第i通道的未能紧急停堆的预计瞬态保护信号对应的电流定值。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机存储介质存储有代码，该代码用于执行如下操作：进行8％fp平台热平衡试验；采集热平衡测量时间段内堆芯功率，并进行记录；分别采集主控室机柜的中间量程第一通道和第二通道的电压值，并进行记录；将中间量程的电压值转换为电流值；根据堆芯功率和电流值，进行8％fp平台中间量程保护信号对应的电流定值计算；机组功率上升至30％±2％fp功率后读取平台核功率数值；以及根据优化公式计算任意功率下的中间量程保护信号对应的电流定值。

在一优选的实施方式中，其中，根据优化公式计算任意功率下的中间量程保护信号对应的电流定值，其中计算公式如下：

其中，i为中间量程的通道号，i＝1、2；px为任意功率；p30±2％fp为机组功率上升至30％±2％fp功率后读取的平台核功率数值；c1x为px功率下的中间量程闭锁提升功率控制棒保护信号c1对应的电流定值；rtx为px功率下的中间量程紧急停堆信号rt对应的电流定值；atwtx为px功率下的中间量程未能紧急停堆的预计瞬态保护信号atwt对应的电流定值；irc8±2％fp,i为在8±2％fp功率台阶中间量程的第i号通道的电流值；irc30±2％fp,i为在30±2％fp功率台阶中间量程的第i号通道的电流值；

并且其中，根据堆芯功率和电流值，进行8％fp平台中间量程保护定值计算，其中计算公式如下：

其中，p为堆芯功率；i为中间量程的通道号，i＝1、2；irc为中间量程电压值转换后的电流值；c1i为中间量程第i通道的闭锁提升功率控制棒保护信号对应的电流定值；rti为中间量程第i通道的紧急停堆信号对应的电流定值；atwti为中间量程第i通道的未能紧急停堆的预计瞬态保护信号对应的电流定值。

与现有技术相比，根据本发明的核电机组升功率阶段用于确定中间量程保护定值的方法具有如下有益效果：

1、能够防止中间量程保护定值设置错误引入反应堆不恰当保护动作或保护失效，并且提高了中间量程保护定值设置的准确性；

2、与传统方法相比，本发明的方法的理论和实测偏差在0.5％fp以内，远小于5％fp允许偏差的验收准则，因此具有更高的精度；

3、减少低功率平台停留可提高pci裕量，同时减小相关操作人员操作风险；

4、优化后可减少升功率过程中机组平台停留时间约12小时，显著减少了平台停留试验时间，提高了机组运行效率。

附图说明

图1是根据本发明一实施方式的核电机组升功率阶段用于确定中间量程保护定值的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

堆核电机组在换料大修后机组再启动过程中，中间量程电流与堆芯功率间存在一定线性关系，可利用线性关系仅通过堆芯功率得出中间量程电流，从而计算出所需功率平台中间量程保护定值。如图1所示，根据本发明优选实施方式的核电机组升功率阶段用于确定中间量程保护定值的方法，包括如下步骤：步骤101：进行8％fp平台热平衡试验；步骤102：采集热平衡测量时间段内堆芯功率，并进行记录；步骤103：分别采集主控室机柜的中间量程第一通道和第二通道的电压值，并进行记录；步骤104：将中间量程的电压值转换为电流值；步骤105：根据堆芯功率和电流值，进行8％fp平台中间量程保护信号对应的电流定值计算；步骤106：机组功率上升至30％±2％fp功率后读取平台核功率数值；以及步骤107：根据优化公式计算任意功率下的中间量程保护信号对应的电流定值。

上述方案中，步骤107中，根据优化公式计算任意功率下的中间量程保护信号对应的电流定值，其中公式如下：

其中，i为中间量程的通道号，i＝1、2；px为任意功率；p30±2％fp为机组功率上升至30％±2％fp功率后读取的平台核功率数值；c1x为px功率下的中间量程闭锁提升功率控制棒保护信号c1对应的电流定值；rtx为px功率下的中间量程紧急停堆信号rt对应的电流定值；atwtx为px功率下的中间量程未能紧急停堆的预计瞬态保护信号atwt对应的电流定值；irc8±2％fp,i为在8±2％fp功率台阶中间量程的第i号通道的电流值；irc30±2％fp,i为在30±2％fp功率台阶中间量程的第i号通道的电流值。

步骤103中，采集主控室机柜的中间量程第一通道和第二通道的电压值具体为：第一通道和第二通道分别至少采集五个电压值，并计算所采集的电压值的平均电压值。

步骤104中，将中间量程的电压值转换为电流值是基于如下公式进行的：

i＝10^-13+2*v，其中i为电流值，v为电压值。

步骤105中，中间量程保护信号对应的电流定值包括：中间量程闭锁提升功率控制棒保护信号c1对应的电流定值，中间量程紧急停堆信号rt对应的电流定值，中间量程未能紧急停堆的预计瞬态保护信号atwt对应的电流定值。根据堆芯功率和电流值，进行8％fp平台中间量程保护定值计算，其中公式如下：

其中，p为堆芯功率；i为中间量程的通道号，i＝1、2；irc为中间量程电压值转换后的电流值；c1i为中间量程第i通道的闭锁提升功率控制棒保护信号对应的电流定值；rti为中间量程第i通道的紧急停堆信号对应的电流定值；atwti为中间量程第i通道的未能紧急停堆的预计瞬态保护信号对应的电流定值。

本发明的核电机组升功率阶段用于确定中间量程保护定值的方法的理论和实测偏差小于0.5％fp。

本发明还提供了一种核电机组升功率阶段用于确定中间量程保护定值的装置，包括：用于采集热平衡测量时间段内堆芯功率的单元；用于分别采集主控室机柜的中间量程第一通道和第二通道的电压值的单元；用于将中间量程的电压值转换为电流值的单元；用于根据堆芯功率和电流值，计算8％fp平台中间量程保护信号对应的电流定值的单元；用于在机组功率上升至30％±2％fp功率后读取平台核功率数值的单元；以及用于根据优化公式计算任意功率下的中间量程保护信号对应的电流定值的单元。

在一优选的实施方式中，其中，根据优化公式计算任意功率下的中间量程保护信号对应的电流定值，计算公式如下：

其中，i为中间量程的通道号，i＝1、2；px为任意功率；p30±2％fp为机组功率上升至30％±2％fp功率后读取的平台核功率数值；c1x为px功率下的中间量程闭锁提升功率控制棒保护信号c1对应的电流定值；rtx为px功率下的中间量程紧急停堆信号rt对应的电流定值；atwtx为px功率下的中间量程未能紧急停堆的预计瞬态保护信号atwt对应的电流定值；irc8±2％fp,i为在8±2％fp功率台阶中间量程的第i号通道的电流值；irc30±2％fp,i为在30±2％fp功率台阶中间量程的第i号通道的电流值；

并且其中，根据堆芯功率和电流值，进行8％fp平台中间量程保护定值计算，其中计算公式如下：

其中，p为堆芯功率；i为中间量程的通道号，i＝1、2；irc为中间量程电压值转换后的电流值；c1i为中间量程第i通道的闭锁提升功率控制棒保护信号对应的电流定值；rti为中间量程第i通道的紧急停堆信号对应的电流定值；atwti为中间量程第i通道的未能紧急停堆的预计瞬态保护信号对应的电流定值。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机存储介质存储有代码，该代码用于执行如下操作：进行8％fp平台热平衡试验；采集热平衡测量时间段内堆芯功率，并进行记录；分别采集主控室机柜的中间量程第一通道和第二通道的电压值，并进行记录；将中间量程的电压值转换为电流值；根据堆芯功率和电流值，进行8％fp平台中间量程保护信号对应的电流定值计算；机组功率上升至30％±2％fp功率后读取平台核功率数值；以及根据优化公式计算任意功率下的中间量程保护信号对应的电流定值。

在一优选的实施方式中，其中，根据优化公式计算任意功率下的中间量程保护信号对应的电流定值，其中计算公式如下：

其中，i为中间量程的通道号，i＝1、2；px为任意功率；p30±2％fp为机组功率上升至30％±2％fp功率后读取的平台核功率数值；c1x为px功率下的中间量程闭锁提升功率控制棒保护信号c1对应的电流定值；rtx为px功率下的中间量程紧急停堆信号rt对应的电流定值；atwtx为px功率下的中间量程未能紧急停堆的预计瞬态保护信号atwt对应的电流定值；irc8±2％fp,i为在8±2％fp功率台阶中间量程的第i号通道的电流值；irc30±2％fp,i为在30±2％fp功率台阶中间量程的第i号通道的电流值；

并且其中，根据堆芯功率和电流值，进行8％fp平台中间量程保护定值计算，其中计算公式如下：

其中，p为堆芯功率；i为中间量程的通道号，i＝1、2；irc为中间量程电压值转换后的电流值；c1i为中间量程第i通道的闭锁提升功率控制棒保护信号对应的电流定值；rti为中间量程第i通道的紧急停堆信号对应的电流定值；atwti为中间量程第i通道的未能紧急停堆的预计瞬态保护信号对应的电流定值。

需要说明的是，本发明的热平衡试验是在热平衡测量设备kme上进行的。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。