JPS6026480B2 - 原子力発電所の出力制御装置 - Google Patents
原子力発電所の出力制御装置Info
- Publication number
- JPS6026480B2 JPS6026480B2 JP53130876A JP13087678A JPS6026480B2 JP S6026480 B2 JPS6026480 B2 JP S6026480B2 JP 53130876 A JP53130876 A JP 53130876A JP 13087678 A JP13087678 A JP 13087678A JP S6026480 B2 JPS6026480 B2 JP S6026480B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- frequency signal
- power plant
- nuclear power
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Feedback Control In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は原子力発電所の出力制御装置に係り、特に原子
炉炉心に前直された冷却材混合燈梓部を通して原子炉炉
心に冷却材を強制循環させる少なくとも２系統の再循環
系を備えた沸騰水型原子力発電所の再循環系の不安定領
域に於ける運転を行うに当って出力変動等を極小ならし
める新規の原子力発電所の出力制御装置に関するもので
ある。
炉炉心に前直された冷却材混合燈梓部を通して原子炉炉
心に冷却材を強制循環させる少なくとも２系統の再循環
系を備えた沸騰水型原子力発電所の再循環系の不安定領
域に於ける運転を行うに当って出力変動等を極小ならし
める新規の原子力発電所の出力制御装置に関するもので
ある。
一般に沸騰水型原子力発電所の出力制御を行う場合は、
原子炉の炉心流量の再循環流量を可変とする事に依って
、これを行っている。第１図は一般的な沸騰水型原子力
発電所の再循環系機器と制御系の関係を示すブロック図
で、同図中１は原子炉、２Ａ，２Ｂは再循環系配管、３
Ａ，３Ｂは再循環ポンプ、４Ａ，４Ｂは電動機、５Ａ，
５Ｂは可変周波数電源、６Ａ，６Ｂは前記可変周波数電
源５Ａ，５Ｂの制御器、７Ａ，７Ｂは周波数要求信号、
８は主制御器、１０Ａは主蒸気流量信号、１０Ｂは負荷
設定信号、１１は前記各信号ＬＯＡ，１０Ｂの偏差をと
って偏差信号１１Ａを出力する偏差器をそれぞれ示すも
のである。
原子炉の炉心流量の再循環流量を可変とする事に依って
、これを行っている。第１図は一般的な沸騰水型原子力
発電所の再循環系機器と制御系の関係を示すブロック図
で、同図中１は原子炉、２Ａ，２Ｂは再循環系配管、３
Ａ，３Ｂは再循環ポンプ、４Ａ，４Ｂは電動機、５Ａ，
５Ｂは可変周波数電源、６Ａ，６Ｂは前記可変周波数電
源５Ａ，５Ｂの制御器、７Ａ，７Ｂは周波数要求信号、
８は主制御器、１０Ａは主蒸気流量信号、１０Ｂは負荷
設定信号、１１は前記各信号ＬＯＡ，１０Ｂの偏差をと
って偏差信号１１Ａを出力する偏差器をそれぞれ示すも
のである。
第１図からも明らかな如く、原子炉１の再循環系配管２
Ａ，２Ｂに設けた再循環ポンプ３Ａ，３Ｂは電動機４Ａ
，４Ｂで駆動され、前記電動機４Ａ，４Ｂは可変周波数
電源５Ａ，５Ｂからの供給電源周波数を可変制御する事
に依り、その回転数を可変制御される。
Ａ，２Ｂに設けた再循環ポンプ３Ａ，３Ｂは電動機４Ａ
，４Ｂで駆動され、前記電動機４Ａ，４Ｂは可変周波数
電源５Ａ，５Ｂからの供給電源周波数を可変制御する事
に依り、その回転数を可変制御される。
再循環ポンプ３Ａ，３Ｂから原子炉１内に送り込まれた
冷却材は炉内において炉心の外周に配置されたジェット
ポンプを通り、さらに炉心下部に形成された共通のプレ
ナムで十分混合渡洋された後、炉心に通される。周波数
要求信号７Ａ，７Ｂは主蒸気流量信号１０Ａと負荷設定
信号１０Ｂの偏差１ １Ａに基き、主制御器８から与え
られる。しかしながら、従来かかる再循環系の運転領域
に於いて、機器の特性に依っては、再循環流量にある流
量範囲内で、ある周期の振動が生じる事が明らかになっ
た。
冷却材は炉内において炉心の外周に配置されたジェット
ポンプを通り、さらに炉心下部に形成された共通のプレ
ナムで十分混合渡洋された後、炉心に通される。周波数
要求信号７Ａ，７Ｂは主蒸気流量信号１０Ａと負荷設定
信号１０Ｂの偏差１ １Ａに基き、主制御器８から与え
られる。しかしながら、従来かかる再循環系の運転領域
に於いて、機器の特性に依っては、再循環流量にある流
量範囲内で、ある周期の振動が生じる事が明らかになっ
た。
この再循環流量の振動は炉心流量の振動を生み、その結
果発電所の出力が変動したり、原子炉機器、たとえばジ
ェットポンプを含む炉内線造物に振動に依る高サイクル
被労を生じたりする可能性がある為、従来は再循環系の
制御範囲を限定したり、発電所起動時の出力上昇に当っ
ては、運転員の熟練操作に頼る等の対策を要していた。
従って、本発明の目的は上記従来技術の欠点を無くし、
再循環流量が振動を起す様な再循環系の不安定領域に相
当する原子炉出力を出す場合にも、再循環流量の振動を
伴わない運転を可能とし、出力振動や機器の高サイクル
疲労を解消し得る新規の原子力発電所の出力制御装置を
提供するにある。
果発電所の出力が変動したり、原子炉機器、たとえばジ
ェットポンプを含む炉内線造物に振動に依る高サイクル
被労を生じたりする可能性がある為、従来は再循環系の
制御範囲を限定したり、発電所起動時の出力上昇に当っ
ては、運転員の熟練操作に頼る等の対策を要していた。
従って、本発明の目的は上記従来技術の欠点を無くし、
再循環流量が振動を起す様な再循環系の不安定領域に相
当する原子炉出力を出す場合にも、再循環流量の振動を
伴わない運転を可能とし、出力振動や機器の高サイクル
疲労を解消し得る新規の原子力発電所の出力制御装置を
提供するにある。
第２図は本発明の一実施例に係る原子力発電所の出力制
御装置の部分ブロック図で、第１図の構成と異なる点は
、主制御器８の出力である周波数要求信号８Ａを運転装
置２０１こ与え、その出力として別の周波数要求信号２
０Ａ，２０８を得て、これを制御器６Ａ，６Ｂに与えて
いる事である。
御装置の部分ブロック図で、第１図の構成と異なる点は
、主制御器８の出力である周波数要求信号８Ａを運転装
置２０１こ与え、その出力として別の周波数要求信号２
０Ａ，２０８を得て、これを制御器６Ａ，６Ｂに与えて
いる事である。
第３図は第２図の運転装置２０の詳細な構成を示す概略
構成図で、同図中２１‘ま主制御器８からの周波数要求
信号８Ａを受けて、再循環系の不安定領域に当る周波数
の下限ＰＩと上限Ｐ２と突き合せ、ＰＩ≦８ＡＳＰ２の
時に信号２１Ｂの出力を行う判断指令器、２３，２４は
前記判断指令器２１の出力信号２１Ｂに依ってオンする
スイッチリレー、２２はＰ２−ＰＩに相当するバイアス
信号２２Ａを発生するバイアス信号発生器、２５は入力
された周波数要求信号８Ａから前記バイアス信号２２Ａ
を減算して、周波数要求信号２０Ｂを出力する減算器、
２６は入力された周波数要求信号８Ａに前記バイアス信
号２２Ａを加算して、周波数要求信号２０Ａを出力する
加算器である。以上述べた如き構成に於いて、以下その
動作を第４図の特性図に従って説明する。
構成図で、同図中２１‘ま主制御器８からの周波数要求
信号８Ａを受けて、再循環系の不安定領域に当る周波数
の下限ＰＩと上限Ｐ２と突き合せ、ＰＩ≦８ＡＳＰ２の
時に信号２１Ｂの出力を行う判断指令器、２３，２４は
前記判断指令器２１の出力信号２１Ｂに依ってオンする
スイッチリレー、２２はＰ２−ＰＩに相当するバイアス
信号２２Ａを発生するバイアス信号発生器、２５は入力
された周波数要求信号８Ａから前記バイアス信号２２Ａ
を減算して、周波数要求信号２０Ｂを出力する減算器、
２６は入力された周波数要求信号８Ａに前記バイアス信
号２２Ａを加算して、周波数要求信号２０Ａを出力する
加算器である。以上述べた如き構成に於いて、以下その
動作を第４図の特性図に従って説明する。
ところで、第４図ａ，ｂは縦軸に可変周波数電源５Ａ，
５Ｂの可変周波数範囲の０〜１００％をとり、機軸に時
刻ｔをとったもので、同図ａは周波数要求信号８Ａを、
ｂは周波数要求信号２０Ａ，２０Ｂをそれぞれ示すもの
である。なお、縦軸周波数のうちＰＩ〜Ｐ２％の範囲が
再循環系の不安定領域である。今、原子炉１の出力制御
を行うに当って、主蒸気流量１０Ａと負荷設定信号１０
Ｂを偏差器１１に入力して得られる偏差信号１１Ａに基
いて主制御器８で制御演算を行い、得られた周波数要求
信号８Ａが時刻ｔと共に第４図ａに示す如く変化するも
のとする。この様な場合、第１図に示す如き従釆の出力
制御装置に於いては、周波数要求信号がＰ２に達する時
刻ｔ，からＰＩ以下になる時刻ｔ２までの間並びに、同
信号が再びＰＩに達する時刻ｔ３からＰ沙〆上になる時
刻Ｌまでの間は、再循環系は不安定な挙動を示して、種
々の弊害を生じる訳である。
５Ｂの可変周波数範囲の０〜１００％をとり、機軸に時
刻ｔをとったもので、同図ａは周波数要求信号８Ａを、
ｂは周波数要求信号２０Ａ，２０Ｂをそれぞれ示すもの
である。なお、縦軸周波数のうちＰＩ〜Ｐ２％の範囲が
再循環系の不安定領域である。今、原子炉１の出力制御
を行うに当って、主蒸気流量１０Ａと負荷設定信号１０
Ｂを偏差器１１に入力して得られる偏差信号１１Ａに基
いて主制御器８で制御演算を行い、得られた周波数要求
信号８Ａが時刻ｔと共に第４図ａに示す如く変化するも
のとする。この様な場合、第１図に示す如き従釆の出力
制御装置に於いては、周波数要求信号がＰ２に達する時
刻ｔ，からＰＩ以下になる時刻ｔ２までの間並びに、同
信号が再びＰＩに達する時刻ｔ３からＰ沙〆上になる時
刻Ｌまでの間は、再循環系は不安定な挙動を示して、種
々の弊害を生じる訳である。
これに対して、第２図、第３図の構成に依れば、周波数
要求信号８ＡがＰ２とＰＩの間にある間は、信号８Ａに
対して、バイアス信号発生器２２からのバイアス信号２
２Ａがスイッチリレー２３、加算器２６を通じて加算さ
れ、同時にスイッチリレー２４、減算器２５を通じて減
算され、第４図ｂに示す如く、周波数Ｐ２とＰＩの範囲
にはかからない周波数要求信号２０Ａ，２０Ｂが各可変
周波数電源５Ａ，５Ｂの制御器６Ａ，６８に与えられる
。両再循環ポンプ３Ａ，３Ｂは互いに等速で運転する、
いわゆる対称運転を行うのが一般的には望ましいが、運
転条件によっては、極端な速度差を持つことになる禁止
範囲を除いて、所定の範囲内の速度差を持つことになる
許容範囲が存在する。２つの要求信号２０Ａ，２０Ｂは
一般に、その許容範囲内の速度差に対応する値となる。
要求信号８ＡがＰ２とＰＩの間にある間は、信号８Ａに
対して、バイアス信号発生器２２からのバイアス信号２
２Ａがスイッチリレー２３、加算器２６を通じて加算さ
れ、同時にスイッチリレー２４、減算器２５を通じて減
算され、第４図ｂに示す如く、周波数Ｐ２とＰＩの範囲
にはかからない周波数要求信号２０Ａ，２０Ｂが各可変
周波数電源５Ａ，５Ｂの制御器６Ａ，６８に与えられる
。両再循環ポンプ３Ａ，３Ｂは互いに等速で運転する、
いわゆる対称運転を行うのが一般的には望ましいが、運
転条件によっては、極端な速度差を持つことになる禁止
範囲を除いて、所定の範囲内の速度差を持つことになる
許容範囲が存在する。２つの要求信号２０Ａ，２０Ｂは
一般に、その許容範囲内の速度差に対応する値となる。
再循環ポンプ３Ａ，３Ｂから速度差をもって供給された
冷却材は原子炉１内の炉心下部プレナムで混合蝿拝され
、炉心に循環される。２つの周波数要求信号２０Ａ，２
０ＢはＰ２とＰＩの間の不安定領域ではステップ的に変
化する事となる為、可変周波数電源５Ａ，５Ｂの最高応
答速度で再循環系は不安定領域を通過する事となる。従
って、再循環系機器の特性に依る不安定性の影響を最小
限にとどめる事が出釆る。以上述べた如く、本発明に依
れば、原子力発電所の再循環系機器の不安定特性を最小
とする事が出来る為、電力系統に与える発電所出力の不
安定現象並びに原子炉機器の高サイクル疲労を最小とす
る事が出来るばかりでなく、再循環系の運転範囲拡大に
依る原子力発電所の運転性能の向上、運転員の負担転減
等を図る上で効果的な原子力発電所の出力制御装置を得
る事が出来るものである。
冷却材は原子炉１内の炉心下部プレナムで混合蝿拝され
、炉心に循環される。２つの周波数要求信号２０Ａ，２
０ＢはＰ２とＰＩの間の不安定領域ではステップ的に変
化する事となる為、可変周波数電源５Ａ，５Ｂの最高応
答速度で再循環系は不安定領域を通過する事となる。従
って、再循環系機器の特性に依る不安定性の影響を最小
限にとどめる事が出釆る。以上述べた如く、本発明に依
れば、原子力発電所の再循環系機器の不安定特性を最小
とする事が出来る為、電力系統に与える発電所出力の不
安定現象並びに原子炉機器の高サイクル疲労を最小とす
る事が出来るばかりでなく、再循環系の運転範囲拡大に
依る原子力発電所の運転性能の向上、運転員の負担転減
等を図る上で効果的な原子力発電所の出力制御装置を得
る事が出来るものである。
図面の簡単な説明第１図は一般的な沸騰水型原子力発電
所の再循環系機器と制御系の関係を示すブロック図、第
２図は本発明の一実施例に係る原子力発電所の出力制御
装置の部分ブロック図、第３図は第２図の運転装置の詳
細な構成を示す概略構成図、第４図ａ，ｂは第２図、第
３図の動作を説明する為の特性図である。
所の再循環系機器と制御系の関係を示すブロック図、第
２図は本発明の一実施例に係る原子力発電所の出力制御
装置の部分ブロック図、第３図は第２図の運転装置の詳
細な構成を示す概略構成図、第４図ａ，ｂは第２図、第
３図の動作を説明する為の特性図である。
１…・・・原子炉、３Ａ，３Ｂ・…・・再循環ポンプ、
５Ａ，５Ｂ．・・・・・可変周波数電源、６Ａ，６Ｂ．
・・．・・制御器、８・・・・・・主制御器、１１・・
・・・・偏差器、２０・・・・・・運転装置、２２・・
…・バイアス信号発生器。
５Ａ，５Ｂ．・・・・・可変周波数電源、６Ａ，６Ｂ．
・・．・・制御器、８・・・・・・主制御器、１１・・
・・・・偏差器、２０・・・・・・運転装置、２２・・
…・バイアス信号発生器。
多Ｚ囚多Ｚ囚
多ａ図
多４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 原子炉炉心に前置された冷却材混合撹拌部を通して
前記原子炉炉心に冷却材を強制循環させる少なくとも２
系統の再循環系と、この再循環系を駆動すべく各再循環
系ごとに設けられた再循環ポンプと、この再循環ポンプ
を駆動する電動機と、前記再循環系の流量と負荷要求か
ら前記電動機に対する要求周波数信号を発生する第１の
制御手段と、前記要求周波数信号が予め定められた特定
の周波数領域に含まれない時は前記要求周波数信号をそ
のまま各電動機に対応する制御周波数信号とし、前記要
求周波数信号が前記周波数領域に含まれる時は前記要求
周波数信号を片均値として、かつ前記周波数領域に含ま
れない少なくとも２つの制御周波数信号に変換し、これ
を各電動機ごとに対応して出力する第２の制御手段と、
この第２の制御手段の出力に基づき前記各電動機を周波
数制御する装置とを備えたことを特徴とする原子力発電
所の出力制御装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の原子力発電所の出力
制御装置において、前記第２の制御手段は、前記要求周
波数信号が予め定められた周波数領域にある時、前記要
求周波数信号に対して前記周波数領域を外れるように、
総和が零となるような少なくとも２つの適宜バイアスを
加算し、これを制御周波数信号として出力する演算手段
から成ることを特徴とする原子力発電所の出力制御装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53130876A JPS6026480B2 (ja) | 1978-10-24 | 1978-10-24 | 原子力発電所の出力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53130876A JPS6026480B2 (ja) | 1978-10-24 | 1978-10-24 | 原子力発電所の出力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5557198A JPS5557198A (en) | 1980-04-26 |
| JPS6026480B2 true JPS6026480B2 (ja) | 1985-06-24 |
Family
ID=15044752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53130876A Expired JPS6026480B2 (ja) | 1978-10-24 | 1978-10-24 | 原子力発電所の出力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6026480B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6015599A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-26 | 株式会社日立製作所 | 原子炉再循環流量制御方法 |
| JP2007192671A (ja) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Toshiba Corp | 沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法 |
-
1978
- 1978-10-24 JP JP53130876A patent/JPS6026480B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5557198A (en) | 1980-04-26 |
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