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JP2670400B2 - Monitoring equipment for nuclear power plants - Google Patents
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JP2670400B2 - Monitoring equipment for nuclear power plants - Google Patents

Monitoring equipment for nuclear power plants

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JP2670400B2
JP2670400B2 JP3294065A JP29406591A JP2670400B2 JP 2670400 B2 JP2670400 B2 JP 2670400B2 JP 3294065 A JP3294065 A JP 3294065A JP 29406591 A JP29406591 A JP 29406591A JP 2670400 B2 JP2670400 B2 JP 2670400B2
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monitoring
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、沸騰水型原子力発電プ
ラントの監視装置に係り、特に運転制限条件である熱的
制限値の監視装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a monitoring apparatus for a boiling water nuclear power plant, and more particularly to a monitoring apparatus for a thermal limit value which is an operation limiting condition.

【0002】[0002]

【従来の技術】沸騰水型原子力発電プラントでは、制御
棒の引抜き/挿入操作と再循環流量の制御により炉心流
量を変更して出力を調整する方法が採られている。また
燃料の健全性を確保するために最小限界出力比(Minimu
m Critical Power Ratio,MCPR)と線出力密度(Li
ner Hert Generation Ratio ,LHGR)に対して運転
上許容される限界値(以下、熱的制限値と呼ぶ)が設定
されている。従って、前記の制御棒操作や再循環流量制
御により出力を変更する際には、これらの熱的制限値か
ら逸脱することのないように十分な配慮が必要とされて
いる。
2. Description of the Related Art In a boiling water nuclear power plant, a method is adopted in which the power is adjusted by changing the core flow rate by extracting / inserting control rods and controlling the recirculation flow rate. In order to ensure the integrity of the fuel, the minimum limit output ratio (Minimu
m Critical Power Ratio (MCPR) and linear power density (Li
ner Hert Generation Ratio (LHGR), a limit value (hereinafter referred to as a thermal limit value) that is allowable in operation is set. Therefore, when the output is changed by the control rod operation or the recirculation flow rate control, sufficient consideration must be taken so as not to deviate from these thermal limit values.

【0003】これらの運転制限条件を監視する手段とし
て、従来は炉心内の出力分布を計算し、これから限界出
力比(Critical Power Ratio,CPR)及び線出力密度
を求めて監視する炉心性能計算装置や、さらに炉心性能
計算装置で求めた限界出力比及び線出力密度に基づいて
計算した制限値を局部出力モニター(Local P0wer Rang
e Monitoring System ,以下、LPRMと略称する)信
号が超えないかを連続的に監視する熱的制限値監視装置
がある。後者では、制限値を超えた場合には、制御棒操
作あるいは再循環流量制御が阻止されて出力変更が中断
される。
As a means for monitoring these operation limiting conditions, conventionally, a core performance calculation device for calculating an output distribution in the core and obtaining a critical power ratio (CPR) and a linear power density from the power distribution to monitor the power distribution has been used. In addition, the local power monitor (Local P0wer Rang Rang
e Monitoring System, hereinafter abbreviated as LPRM) There is a thermal limit value monitoring device that continuously monitors whether or not the signal exceeds. In the latter case, when the limit value is exceeded, control rod operation or recirculation flow rate control is blocked and output change is interrupted.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のLPRM信号に
よる熱的制限値監視装置では、炉心性能計算装置で行な
われるような物理的モデルに基づいた熱的制限値の計算
を行なうことはせず、その代わりに炉心性能計算装置で
計算された限界出力比や線出力密度に基づいて、夫々が
許容限界値に達するときのLPRM信号の値を推定し、
これをLPRM信号に対する制限値としてLPRM信号
がこれを超えないことを連続的に監視している。このL
PRM信号に対する制限値は、制御棒操作及び再循環流
量調整を行なうに伴って、事前に設定した補正手段によ
って非安全側とならないように補正が加えられる。
The conventional thermal limit value monitoring apparatus based on the LPRM signal does not calculate the thermal limit value based on a physical model as performed in a core performance calculation apparatus. Instead, based on the limit power ratio and line power density calculated by the core performance calculation device, the value of the LPRM signal when each reaches the allowable limit value is estimated,
This is set as a limit value for the LPRM signal, and it is continuously monitored that the LPRM signal does not exceed the limit value. This L
The limit value for the PRM signal is corrected by a previously set correcting means so as not to be on the unsafe side as the control rod is operated and the recirculation flow rate is adjusted.

【0005】しかしながら、この方法では炉心性能計算
装置で熱的制限値を計算してからの制御棒操作量、ある
いは再循環流量調整量等が大きくなるにつれてLPRM
信号に対する制限値の推定値に対する誤差が大きくな
る。また、炉心状態によっては操作量がそれほど大きく
なくても制限値の誤差が大きくなる場合があるため、炉
心性能計算装置の結果に基づくLPRM制限値の更新は
できるだけ短周期に行なうのが望ましい。
However, according to this method, as the control rod operation amount or the recirculation flow rate adjustment amount after the thermal limit value is calculated by the core performance calculation device becomes larger, the LPRM becomes larger.
The error with respect to the estimated value of the limit value for the signal increases. Also, depending on the state of the core, the error of the limit value may increase even if the operation amount is not so large. Therefore, it is desirable that the update of the LPRM limit value based on the result of the core performance calculation device be performed in a cycle as short as possible.

【0006】特に、熱的制限値の余裕が小さい場合に
は、熱的制限値の監視が十分に行なえなくなる可能性が
ある。そのため、炉心性能計算装置による熱的制限値の
計算を計算機の能力を考慮して、できるだけ短い周期で
行なわせるようにしているが、この熱的制限値の計算に
は時間がかかる上、炉心性能計算装置は熱的制限値の計
算以外にも種々な機能を有していることから、熱的制限
値の計算のみを頻繁に行なうわけにはいかない。
In particular, when the margin of the thermal limit value is small, there is a possibility that the thermal limit value cannot be sufficiently monitored. For this reason, the calculation of the thermal limit value by the core performance calculation device is performed in a cycle as short as possible in consideration of the capability of the computer. Since the calculation device has various functions in addition to the calculation of the thermal limit value, it is not possible to frequently calculate only the thermal limit value.

【0007】従って、熱的制限値の計算周期をせいぜい
10〜15分程度にしか短くできないが、この場合にも炉心
性能計算装置の計算機はこの熱的制限値の計算が大きな
負荷割合を占めることになり、計算機の他の機能への活
用が大きく制限されるという課題があった。
Therefore, the calculation cycle of the thermal limit value is at most
Although it can be shortened to only about 10 to 15 minutes, even in this case, the calculation of the thermal limit value occupies a large load ratio in the computer of the core performance calculation device, and the utilization of the computer for other functions is greatly limited. There was a problem to be done.

【0008】本発明の目的とするところは、運転制限値
の更新時期を炉心状態量の変化が大きい場合及び熱的制
限値の余裕が小さい場合には短い間隔で行ない、変化が
小さい場合及び熱的制限値の余裕が大きい場合には炉心
性能計算の頻度を抑えることにより、熱的制限値を高い
精度で監視すると共に熱的制限値の余裕のある期間には
計算機を他の機能にできるだけ有効に活用できる原子力
発電プラントの監視装置を提供することにある。
The object of the present invention is to update the operation limit value at short intervals when the change of the core state quantity is large and when the margin of the thermal limit value is small, and when the change is small and when the thermal limit value is small. If the margin of the thermal limit is large, the frequency of the core performance calculation is suppressed to monitor the thermal limit with high accuracy and to use the computer as much as possible for other functions during the period when the thermal limit has a margin. It is to provide a monitoring device for a nuclear power plant that can be utilized for

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】制御棒操作と再循環流量
制御により出力制御を行なう沸騰水型原子力発電プラン
トにおいて、制御棒パターン、炉心流量及びLPRM信
号等のプロセスデータをプラントから入力して燃料に課
せられた制約条件である熱的制限値を計算する炉心性能
計算装置と、この炉心性能計算装置によって計算された
熱的制限値や計算時の制御棒パターン、炉心流量及びL
PRM信号を入力して運転制限値を計算する運転制限値
計算装置と、この運転制限値計算装置から運転制限値及
び熱的制限値計算時の制御棒パターン、炉心流量等を入
力すると共に制御棒パターン、炉心流量及びLPRM信
号等のプロセスデータの現在値を連続的に入力して前記
熱的制限値を高速に監視し、必要に応じて原子炉出力の
制御装置に操作ブロック信号を発する熱的制限値監視装
置と、この熱的制限値監視装置からの監視結果と監視に
用いた監視プロセスデータ等を入力すると共に前記炉心
性能計算装置からは熱的制限値計算時の制御パターン、
炉心流量及びLPRM信号等のプロセスデータを入力し
て炉心性能計算装置による熱的制限値計算の必要性を判
断する判定装置を具備する。
In a boiling water nuclear power plant in which output control is performed by control rod operation and recirculation flow rate control, process data such as a control rod pattern, core flow rate and LPRM signal is input from the plant to obtain fuel. Core performance calculation device for calculating a thermal limit value which is a constraint condition imposed on the core, a thermal limit value calculated by the core performance calculation device, a control rod pattern at the time of calculation, a core flow rate and L
An operation limit value calculating device for inputting a PRM signal to calculate an operation limit value, and a control rod pattern and a core rod for inputting a control rod pattern, core flow rate, etc. when calculating the operation limit value and the thermal limit value from the operation limit value calculating device Thermal values for continuously inputting current values of process data such as pattern, core flow rate and LPRM signal to monitor the thermal limit value at high speed, and issuing an operation block signal to the reactor output control device as necessary. Limit value monitoring device, and the control pattern at the time of thermal limit value calculation from the core performance calculation device together with inputting monitoring results and monitoring process data used for monitoring from this thermal limit value monitoring device,
A determination device is provided for inputting process data such as the core flow rate and the LPRM signal to determine the necessity of calculating the thermal limit value by the core performance calculation device.

【0010】[0010]

【作用】炉心性能計算装置により制御棒パターン、炉心
流量、LPRM信号などのプロセスデータをプラントか
ら入力して燃料に課せられた制約条件である熱的制限値
を計算し、前記炉心性能計算装置により熱的制限値の計
算終了後、運転制限値計算装置において前記炉心性能計
算装置によって計算された熱的制限値や計算に使用され
た制御棒パターン、炉心流量及びLPRM信号を入力し
て運転制限値を計算する。
The core performance calculation device inputs process data such as control rod pattern, core flow rate and LPRM signal from the plant to calculate the thermal limit value which is a constraint condition imposed on the fuel, and the core performance calculation device After the calculation of the thermal limit value, the operation limit value is input by inputting the thermal limit value calculated by the core performance calculation device, the control rod pattern used in the calculation, the core flow rate and the LPRM signal in the operation limit value calculation device. Is calculated.

【0011】制御棒操作あるいは再循環流量により出力
変更中の熱的制限値を連続的に監視する手段として、熱
的制限値監視装置において前記運転制限値計算装置から
運転制限値及び熱的制限値計算時の制御棒パターン、炉
心流量を入力すると共に、プラントから制御棒パター
ン、炉心流量、LPRM信号などのプロセスデータの現
在値を連続的に入力して前記運転制限値を計算時点と現
在の状態量の変化の大きさに応じて適切に補正すること
により熱的制限値を連続的に監視する。なお、この結
果、熱的制限値が制限値を逸脱している場合には、原子
炉出力の制御装置の操作を阻止する信号を発する。
As a means for continuously monitoring the thermal limit value while the output is being changed by operating the control rod or the recirculation flow rate, in the thermal limit value monitoring device, the operating limit value calculating device from the operating limit value calculating device operates and the thermal limit value. The control rod pattern and the core flow rate at the time of calculation are input, and the current values of the process data such as the control rod pattern, the core flow rate and the LPRM signal are continuously input from the plant to calculate the operation limit value at the time of calculation and the current state. The thermal limit value is continuously monitored by appropriately compensating for the magnitude of the change in quantity. As a result, when the thermal limit value deviates from the limit value, a signal for interrupting the operation of the reactor output control device is issued.

【0012】さらに、判定装置においては、前記熱的制
限値監視装置から監視結果と監視に用いたプロセスデー
タ等を入力すると共に、前記炉心性能計算装置からは熱
的制限値計算時の制御棒パターン、炉心流量、LPRM
信号等のプロセスデータを入力して炉心性能計算装置に
よる熱的制限値計算の必要性を判断し、予め設定された
条件が成立していると判断された場合には炉心性能計算
装置に対して熱的制限値の計算を要求して、例え熱的制
限値監視装置が運転制限値を超えていないと判断した場
合にも、炉心状態量の変化が大きい場合には、炉心性能
計算装置に熱的制限値の計算を要求することにより、炉
心性能計算装置による高い精度での熱的制限値の監視を
行わせる。
Further, in the determination device, the monitoring result and the process data used for the monitoring are input from the thermal limit value monitoring device, and the core performance calculation device inputs the control rod pattern at the time of calculating the thermal limit value. , Core flow rate, LPRM
By inputting process data such as signals, the necessity of calculating the thermal limit value by the core performance calculation device is judged, and if it is judged that the preset conditions are satisfied, the core performance calculation device is judged. Even if a request for calculation of the thermal limit value is made and the thermal limit value monitoring device determines that the operation limit value is not exceeded, if the change in the core state quantity is large, the thermal performance calculation device By requesting the calculation of the thermal limit value, the thermal limit value can be monitored with high accuracy by the core performance calculation device.

【0013】[0013]

【実施例】本発明の一実施例について図面を参照して説
明する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0014】図1のブロック構成図に示すように、原子
炉1内に設置されたLPRM1a,制御棒位置検出器1
b及び炉心流量検出器1c等のプラント内の各計装系か
らの制御棒パターン、炉心流量及びLPRM信号等のプ
ロセスデータを入力して、炉心性能計算装置2は原子炉
燃料に課せられた制約条件である熱的制限値を計算し、
この計算に使用された制御棒パターン、炉心流量、LP
RM信号等と共に、運転制限値計算装置3へ出力する。
この信号を受けて、運転制限値計算装置3は運転制限値
を計算して熱的制限値監視装置4に出力する。
As shown in the block diagram of FIG. 1, the LPRM 1a installed in the reactor 1 and the control rod position detector 1
b and the process data such as the core flow rate and the LPRM signal from the control rod patterns from each instrumentation system in the plant such as the core flow rate detector 1c and the like, and the core performance calculation device 2 imposes restrictions on the reactor fuel. Calculate the condition, the thermal limit,
Control rod pattern, core flow rate, LP used in this calculation
Output to the operation limit value calculation device 3 together with the RM signal and the like.
In response to this signal, the operation limit value calculation device 3 calculates the operation limit value and outputs it to the thermal limit value monitoring device 4.

【0015】熱的制限値監視装置4では、前記運転制限
値計算装置3からの運転制限値及び熱的制限値計算時の
制御棒パターン、炉心流量等を入力すると共に、前記L
PRM1a,制御棒位置検出器1b及び炉心流量検出器
1c等のプラント内の各計装系からの制御棒パターン、
炉心流量及び局部出力モニター信号等のプロセスデータ
の現在値を連続的に入力して、前記運転制限値を計算時
点と現在の状態量の変化の大きさに応じて適切に補正す
ることにより熱的制限値を連続的に監視する。この監視
結果と監視に用いたプロセスデータ等は判定装置5に出
力される。
In the thermal limit value monitoring device 4, the operating limit value and the control rod pattern at the time of calculating the thermal limit value, the core flow rate, etc. are input from the operating limit value calculating device 3, and the L
A control rod pattern from each instrumentation system in the plant such as PRM 1a, control rod position detector 1b and core flow rate detector 1c,
By continuously inputting the current values of the process data such as the core flow rate and the local output monitor signal, the operation limit value is appropriately corrected in accordance with the calculation time point and the magnitude of the change in the current state quantity to achieve thermal performance. Monitor limit values continuously. The monitoring result and the process data used for monitoring are output to the determination device 5.

【0016】なお、この監視している熱的制限値が、所
定の制限値を逸脱している場合には、原子炉1の周辺に
配設してある制御棒制御装置6及び再循環流量制御装置
7に対し、操作を阻止するブロック信号を発する。
When the monitored thermal limit value deviates from the predetermined limit value, the control rod control device 6 and the recirculation flow rate control disposed around the reactor 1 are controlled. It issues a block signal to the device 7 which blocks the operation.

【0017】判定装置5では、前記熱的制限値監視装置
4の出力と、前記炉心性能計算装置2からの熱的制限値
計算時の制御棒パターン、炉心流量及びLPRM信号等
のプロセスデータを入力して、炉心性能計算装置2によ
る熱的制限値計算の必要性を判断して、予め設定された
条件が成立していると判断された場合には、炉心性能計
算装置2に対して熱的制限値の計算を要求するように構
成されている。なお、上記各装置は検出器を除いて通常
は計算機で構成され、夫々の相互間においてプロセスデ
ータ等の情報授受が行われる。次に上記構成による作用
について説明する。
The determination device 5 receives the output of the thermal limit value monitoring device 4 and the process data such as the control rod pattern, the core flow rate, and the LPRM signal from the core performance calculation device 2 at the time of calculating the thermal limit value. Then, the necessity of calculation of the thermal limit value by the core performance calculation device 2 is judged, and when it is judged that the preset condition is satisfied, the core performance calculation device 2 is thermally It is configured to require calculation of limits. It should be noted that each of the above-mentioned devices is usually composed of a computer except for the detector, and information such as process data is exchanged between the respective devices. Next, the operation of the above configuration will be described.

【0018】原子炉1内に設置されたLPRM1aや制
御棒位置検出器1b及び炉心流量検出器1c等のプラン
ト内の各計装系からの制御棒パターン、炉心流量及びL
PRM信号等のプロセスデータを入力して、炉心性能計
算装置2において通常は従来と同様に1時間に1回の周
期で熱的制限値等の炉心性能の計算を行なうが、制御棒
操作あるいは再循環流量制御によって出力変更を行なう
場合には、判定装置5からの要求に基づいて計算を実行
する。
A control rod pattern, a core flow rate, and a control rod pattern from each instrumentation system in the plant, such as the LPRM 1a, the control rod position detector 1b, and the core flow rate detector 1c installed in the reactor 1.
The process data such as the PRM signal is input and the core performance calculation device 2 normally calculates the core performance such as the thermal limit value at a cycle of once an hour as in the conventional method. When the output is changed by the circulation flow rate control, the calculation is executed based on the request from the determination device 5.

【0019】前記計算周期あるいは判定装置5からの要
求があると、炉心性能計算装置2は制御棒パターン、炉
心流量及びLPRM信号等のプロセスデータを各計装系
から入力して燃料に課せられた制約条件である熱的制限
値を計算する。この熱的制限値の計算が終了すると、前
記炉心性能計算装置2によって計算された熱的制限値
や、計算に使用された制御棒パターン、炉心流量及びL
PRM信号を運転制限値計算装置3に転送する。
When there is a request from the calculation cycle or the determination device 5, the core performance calculation device 2 inputs process data such as a control rod pattern, a core flow rate, and an LPRM signal from each instrumentation system and is imposed on the fuel. Calculate the thermal limit value that is the constraint. When the calculation of the thermal limit value is completed, the thermal limit value calculated by the core performance calculation device 2, the control rod pattern used for the calculation, the core flow rate, and the L
The PRM signal is transferred to the operation limit value calculation device 3.

【0020】運転制限値計算装置3では、前記炉心性能
計算装置2から熱的制限値、制御棒パターン、炉心流量
及びLPRM信号等が出力されてくると、これらのデー
タから最小限界出力比(MCPR)及び最大線出力密度
(Maximum Liner Hert Generation Ratio ,MLHG
R)の熱的制限値に対する運転制限値を計算する。運転
制限値の計算式の一実施例を下記の式(1) と(2) で示
す。
In the operation limit value calculation device 3, when the core performance calculation device 2 outputs the thermal limit value, the control rod pattern, the core flow rate, the LPRM signal, etc., the minimum limit output ratio (MCPR) is calculated from these data. ) And maximum line power density (Maximum Liner Hert Generation Ratio, MLHG)
Calculate the operating limit for the thermal limit of R). An example of the calculation formula of the operation limit value is shown by the following formulas (1) and (2).

【0021】[0021]

【数1】 RBCPOi=(RMCPRi/OLMCPR)*LPRMCi…(1) RBHGOi=(LIMHGR/RMHGRi)*LPRMHi…(2) ここでRBCPOi;最小限界出力比に対する監視領域
毎の運転制御値 RBHGOi;最大線出力密度に対する監視領域毎の運
転制御値 RMCPRi;監視領域毎の最小限界出力比 RMHGRi;監視領域毎の最大線出力密度 OLMCPR;運転上許容される限界出力比の最小値 LIMHGR;運転上許容される線出力密度の最大値 LPRMCi;限界出力比監視領域毎のLPRM信号の
平均値 LPRMHi;線出力密度監視領域毎のLPRM信号の
平均値
RBCPOi = (RMCPRi / OLMCPR) * LPRMCi (1) RBHGOi = (LIMHGR / RMHGRi) * LPRMHi (2) where RBCPOi; the operation control value for each monitoring area with respect to the minimum limit output ratio RBHGOi; Operation control value for each monitoring area with respect to output density RMCPRi; Minimum limit output ratio for each monitoring area RMHGRi; Maximum line output density for each monitoring area OLMCPR; Minimum allowable output ratio for operation LIMHGR; Operational allowance Maximum value of line power density LPRMCi; average value of LPRM signal for each limit power ratio monitoring area LPRMHi; average value of LPRM signal for each line power density monitoring area

【0022】最小限界出力比及び最大線出力密度をLP
RM信号を用いて連続的に監視する場合には、図2の最
小限界出力比監視領域図に示すように、LPRM11の
位置に基づいて夫々の監視領域を設定する。即ち、最小
限界出力比に対する監視領域10は、LPRMストリング
12の4本によって囲まれる制御棒13を4本と、燃料集合
体14の16本をもって一つの監視領域とする。
The minimum limit power ratio and the maximum linear power density are set to LP.
When continuously monitoring using the RM signal, each monitoring area is set based on the position of the LPRM 11 as shown in the minimum limit output ratio monitoring area diagram of FIG. That is, the monitoring area 10 for the minimum limit output ratio is the LPRM string
Four control rods 13 surrounded by four rods 12 and 16 rods 14 of the fuel assembly 14 constitute one monitoring region.

【0023】また最大線出力密度に対する監視領域は、
図3の最大線出力密度監視領域図に示すように、前記図
2に示す最小限界出力比監視領域を、軸方向にさらに4
領域に等分割したものを一つの最大線出力密度監視領域
15とする。
The monitoring area for the maximum linear power density is
As shown in the maximum line output density monitoring region diagram of FIG. 3, the minimum limit output ratio monitoring region shown in FIG.
One maximum line power density monitoring area that is divided into areas
15

【0024】炉心性能計算装置2により熱的制限値が計
算された以降の制御棒操作、あるいは再循環流量制御に
よる原子炉出力変更中において、熱的制限値を連続的に
監視するために、熱的制限値監視装置4において前記運
転制限値計算装置3から運転制限値及び熱的制限値計算
時の制御棒パターン、炉心流量等を入力すると共に、原
子炉1の各計装系から制御棒パターン、炉心流量、LP
RM信号等のプロセスデータの現在値を連続的に入力
し、前記運転制限値を計算時点と現在の状態量の変化の
大きさに応じて適切に補正することにより熱的制限値を
連続的に監視する。この運転制限値の補正式の一実施例
を下記の式(3) と(4) で示す。
In order to continuously monitor the thermal limit value during the control rod operation after the thermal limit value is calculated by the core performance calculation device 2 or during the change of the reactor output by the recirculation flow rate control, In the dynamic limit value monitoring device 4, the control rod pattern, core flow rate, etc. at the time of calculating the operation limit value and the thermal limit value are input from the operation limit value calculating device 3, and the control rod pattern is input from each instrumentation system of the reactor 1. , Core flow, LP
The thermal limit value is continuously input by continuously inputting the current value of the process data such as the RM signal and appropriately correcting the operation limit value in accordance with the calculation time point and the magnitude of the change in the current state quantity. Monitor. An example of the correction formula for the operation limit value is shown by the following formulas (3) and (4).

【0025】[0025]

【数2】 RBCPi=RBCPOi*f(CRiO,CRi,WO,W)…(3) RBHGi=RBHGOi*g(CRiO,CRi,WO,W)…(4) RBCPi;最小限界出力比に対する監視領域毎の補正
後の運転制限値 RBHGi;最大線出力密度に対する監視領域毎の補正
後の運転制限値 f;最小限界出力比に対する運転制限値の補正関数 g;最大線出力密度に対する運転制限値の補正関数 CRiO;熱的制限値計算時の監視領域毎の制御棒引抜
き位置 CRi;監視時の監視領域毎の制御棒引抜き位置 WO;熱的制限値計算時の炉心流量 W;監視時の炉心流量
RBCPi = RBCPOi * f (CRiO, CRi, WO, W) (3) RBHGi = RBHGOi * g (CRiO, CRi, WO, W) (4) RBCPi; for each monitoring area with respect to the minimum limit output ratio RBHGi after correction of RBHGi; operation limit value after correction for each monitoring area for maximum line power density f; correction function for operation limit value for minimum limit power ratio g; correction function for operation limit value for maximum line power density CRiO: Control rod withdrawal position for each monitoring area when calculating thermal limit value CRi: Control rod withdrawing position for each monitoring area during monitoring WO: Core flow rate when calculating thermal limit value W: Core flow rate during monitoring

【0026】なお、上記補正関数f,gは引き数に示さ
れた各パラメータの多項式で与えられ、多項式の係数は
運転に先立ってオフラインの詳細な炉心性能計算の結果
を用いて決めておく。上記の式(3) ,(4) により補正後
の運転制限値が求まると、熱的制限値の監視は次の式
(5) ,(6) ,(7) ,(8) で行なわれる。
The correction functions f and g are given by polynomials of the parameters indicated by the arguments, and the coefficients of the polynomials are determined by using the results of detailed offline core performance calculation prior to the operation. Once the corrected operation limit value is obtained by the above equations (3) and (4), the thermal limit value can be monitored by the following equation.
The steps (5), (6), (7), and (8) are performed.

【0027】[0027]

【数3】 (Equation 3)

【0028】上式により制限値を逸脱していると判定さ
れた場合には、熱的制限値監視装置4は前記制御棒制御
装置6及び再循環流量制御装置7に対して操作を阻止す
るようブロック信号を出力する。
If it is determined by the above equation that the limit value is exceeded, the thermal limit value monitoring device 4 prevents the control rod control device 6 and the recirculation flow rate control device 7 from operating. Output block signal.

【0029】判定装置5は、前記熱的制限値監視装置4
から監視結果と監視に用いてプロセスデータ等を入力す
ると共に、前記炉心性能計算装置2からは熱的制限値計
算時の制御棒パターン、炉心流量等のプロセスデータを
入力して、炉心性能計算装置2による熱的制限値計算が
必要か否かを判定するものである。
The determination device 5 is the thermal limit value monitoring device 4 described above.
From the core performance calculator 2, process data such as a control rod pattern and a core flow rate at the time of calculating thermal limit values are input from the core performance calculator 2 to the core performance calculator. It is determined whether the thermal limit value calculation by 2 is necessary.

【0030】この判定のために、判定装置5では熱的制
限値に影響する制御棒パターン、炉心流量及びLPRM
信号等を監視プロセスデータとして監視する。先ず、判
定装置5は前記熱的制限値監視装置4から入力した監視
結果に基づいて、熱的制限値の余裕が大きい場合には監
視プロセスデータの許容変化幅を大きくする一方、熱的
制限値の余裕が小さい場合には、監視プロセスデータの
許容変化幅も小さくなるように監視プロセスデータの許
容変化幅を計算する。この許容変化幅の計算は、事前に
設定された熱的制限値の余裕量と各監視プロセスデータ
の許容変化幅との関係式に基づいて行なわれる。
For this determination, the determination device 5 uses the control rod pattern, the core flow rate and the LPRM which influence the thermal limit value.
A signal or the like is monitored as monitoring process data. First, based on the monitoring result input from the thermal limit value monitoring device 4, the determination device 5 increases the allowable variation range of the monitoring process data when the margin of the thermal limit value is large, while the thermal limit value is increased. If the margin of is small, the allowable change width of the monitoring process data is calculated so that the allowable change width of the monitoring process data is also small. The calculation of the allowable change width is performed based on a relational expression between a margin amount of the thermal limit value set in advance and the allowable change width of each monitoring process data.

【0031】次に、前記炉心性能計算装置2からに入力
した熱的制限値計算時の監視プロセスデータと前記熱的
制限値監視装置4から入力した監視プロセスデータとの
差を求め、各監視プロセスデータの変化量が先に計算し
た夫々の許容変化幅を超えているか否かを調べる。その
結果、いずれかの監視プロセスデータが許容変化幅以上
に変化していると判断された場合には、炉心性能計算装
置2に対して熱的制限値の計算を要求する。
Next, the difference between the monitoring process data input from the core performance calculation device 2 at the time of calculating the thermal limit value and the monitoring process data input from the thermal limit value monitoring device 4 is obtained, and each monitoring process is calculated. It is checked whether or not the amount of change in data exceeds the permissible change width calculated in advance. As a result, when it is determined that any one of the monitoring process data has changed within the allowable change width, the core performance calculation device 2 is requested to calculate the thermal limit value.

【0032】これにより、熱的制限値監視装置4が運転
制限値を超えていないと判断した場合にも、炉心状態量
の変化が大きい場合には、炉心性能計算装置2による熱
的制限値の計算を要求することにより、炉心性能計算装
置2による高い精度での熱的制限値の監視を行わせると
共に、以降の熱的制限値監視装置4による連続監視の監
視精度を向上させることが可能となる。
In this way, even when the thermal limit monitoring device 4 determines that the operation limit has not been exceeded, if the change in the core state quantity is large, the thermal limit value by the core performance calculation device 2 is determined. By requesting the calculation, it is possible to monitor the thermal limit value with high accuracy by the core performance calculation device 2 and to improve the monitoring accuracy of the subsequent continuous monitoring by the thermal limit value monitoring device 4. Become.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上本発明によれば、制御棒操作あるい
は再循環流量の制御中においてLPRM信号を用いて簡
易計算法による熱的制限値の連続的な監視に際し、炉心
性能計算装置による運転制限値の初期化を従来の一定周
期で行うものと異なり、熱的制限値の余裕幅と熱的制限
値に関わるプロセスデータの変化量に基づいて熱的制限
値計算の必要性を判断することにより、熱的制限値の余
裕が小さい場合、あるいは炉心状態量の変化が大きい場
合には、運転制限値の計算を早目に行ない、これにより
熱的制限値の余裕が小さい場合、あるいは炉心状態量の
変化が大きい場合の監視精度が向上して、燃料健全性の
確保が容易となる。
As described above, according to the present invention, when the thermal limit value is continuously monitored by the simple calculation method using the LPRM signal during the operation of the control rod or the control of the recirculation flow rate, the operation restriction by the core performance calculation device is performed. Unlike the conventional method of initializing the value in a fixed cycle, by determining the necessity of calculating the thermal limit value based on the margin of the thermal limit value and the amount of change in the process data related to the thermal limit value. If the margin of the thermal limit is small, or if the change in the core state quantity is large, the operation limit value is calculated earlier, whereby the margin of the thermal limit value is small, or the core state quantity is calculated. The accuracy of monitoring when there is a large change is improved, and it becomes easier to secure fuel integrity.

【0034】また熱的制限値の余裕が大きい場合、ある
いは炉心状態量の変化が小さい場合には、炉心性能計算
装置による運転制限値の計算頻度を減らすことが可能と
なり、これにより炉心性能計算装置の計算機を他の機能
に有効に活用することが可能となる効果がある。
Further, when the margin of the thermal limit value is large, or when the change in the core state quantity is small, it is possible to reduce the frequency of calculation of the operation limit value by the core performance calculation device, and thereby the core performance calculation device. There is an effect that the computer of can be effectively used for other functions.

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

【図1】本発明の原子力発電プラントの監視装置の一実
施例のブロック構成図。
FIG. 1 is a block configuration diagram of an embodiment of a monitoring apparatus for a nuclear power plant according to the present invention.

【図2】本発明の最小限界出力比監視領域図。FIG. 2 is a diagram of a minimum limit output ratio monitoring area of the present invention.

【図3】本発明の最大線出力密度監視領域図。FIG. 3 is a maximum line power density monitoring area diagram of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…原子炉、1a,11…LPRM、1b…制御棒位置検
出器、1c…炉心流量検出器、2…炉心性能計算装置、
3…運転制御値計算装置、4…熱的制限値監視装置、5
…判定装置、6…制御棒制御装置、7…再循環流量制御
装置、10…最小限界出力比監視領域、12…LPRMスト
リング、13…制御棒、14…燃料集合体、15…最大線出力
密度監視領域。
1 ... Reactor, 1a, 11 ... LPRM, 1b ... Control rod position detector, 1c ... Core flow rate detector, 2 ... Core performance calculation device,
3 ... Operation control value calculation device, 4 ... Thermal limit value monitoring device, 5
... Judgment device, 6 ... Control rod control device, 7 ... Recirculation flow rate control device, 10 ... Minimum limit output ratio monitoring region, 12 ... LPRM string, 13 ... Control rod, 14 ... Fuel assembly, 15 ... Maximum line power density Monitoring area.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 制御棒操作と再循環流量制御により出力
制御を行なう沸騰水型原子力発電プラントにおいて、制
御棒パターン、炉心流量及び局部出力モニター信号等の
プロセスデータをプラントから入力して燃料に課せられ
た制約条件である熱的制限値を計算する炉心性能計算装
置と、この炉心性能計算装置によって計算された熱的制
限値や計算時の制御棒パターン、炉心流量及び局部出力
モニター信号等を入力して運転制限値を計算する運転制
御値計算装置と、この運転制御値計算装置からの運転制
限値及び熱的制限値計算時の制御棒パターン、炉心流量
等を入力すると共に制御棒パターン、炉心流量及び局部
出力モニター信号等のプロセスデータの現在値を連続的
に入力して前記熱的制限値を高速に監視する熱的制限値
監視装置と、この熱的制限値監視装置からの監視結果と
監視に用いたプロセスデータ等を入力すると共に前記炉
心性能計算装置からは熱的制限値計算時の制御棒パター
ン、炉心流量及び局部出力モニター信号等のプロセスデ
ータを入力して炉心性能計算装置による熱的制限値計算
の必要性を判断する判定装置からなることを特徴とする
原子力発電プラントの監視装置。
1. In a boiling water nuclear power plant in which output control is performed by control rod operation and recirculation flow rate control, process data such as control rod pattern, core flow rate and local output monitor signal are input from the plant and imposed on fuel. The core performance calculation device that calculates the thermal limit value that is the constraint condition, the thermal limit value calculated by this core performance calculation device, the control rod pattern at the time of calculation, the core flow rate, the local output monitor signal, etc. are input. Control value calculation device for calculating the operation limit value by inputting the control rod pattern, the core flow rate, etc. at the time of calculating the operation limit value and thermal limit value from the operation control value calculation device, A thermal limit value monitoring device for continuously inputting current values of process data such as a flow rate and a local output monitor signal to monitor the thermal limit value at high speed, and a thermal limit value monitoring device. Process data, such as control rod pattern, core flow rate and local output monitor signal at the time of thermal limit value calculation from the core performance calculation device while inputting the monitoring result from the dynamic limit value monitoring device and the process data used for monitoring A monitoring device for a nuclear power plant, which comprises a determination device for determining whether or not the thermal limit value calculation is performed by the core performance calculation device by inputting
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