本發(fā)明屬于核能工業(yè)供汽領(lǐng)域，尤其涉及一種壓水堆核能聯(lián)合供汽系統(tǒng)及供汽多機(jī)組協(xié)同控制方法。

背景技術(shù)：

1、本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

2、核電機(jī)組供汽的方案包括單機(jī)組母管制抽汽方案和多機(jī)組母管制抽汽方案。其中，單機(jī)組母管制抽汽方案為：一個(gè)核電廠擁有多臺(tái)機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組采用單元制抽取主蒸汽供應(yīng)對(duì)應(yīng)多列蒸汽轉(zhuǎn)換裝置的方式。這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于各個(gè)機(jī)組之間互相獨(dú)立，缺點(diǎn)在于單個(gè)機(jī)組故障導(dǎo)致供汽中斷的靈活性不足等問(wèn)題。

3、多機(jī)組母管制抽汽方案解決了單機(jī)組母管制抽汽方案所存在的單個(gè)機(jī)組故障導(dǎo)致供汽中斷的靈活性不足的問(wèn)題。但是，多機(jī)組母管制抽汽方案在抽汽負(fù)荷調(diào)節(jié)的過(guò)程中，普遍存在因母管壓力的波動(dòng)等因素可能影響各機(jī)組的安全運(yùn)行的問(wèn)題，目前亟需一種供汽系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及供汽控制策略來(lái)解決上述多機(jī)組母管制抽汽方案普遍存在的技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述背景技術(shù)中多機(jī)組母管制抽汽方案普遍存在因母管壓力的波動(dòng)等因素可能影響各機(jī)組的安全運(yùn)行的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種壓水堆核能聯(lián)合供汽系統(tǒng)及供汽多機(jī)組協(xié)同控制方法，其中的壓水堆核能聯(lián)合供汽系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)施，且有利于提升多機(jī)組抽汽供汽調(diào)節(jié)分配的靈活性及保證多機(jī)組運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明的第一個(gè)方面提供一種壓水堆核能聯(lián)合供汽系統(tǒng)。

4、一種壓水堆核能聯(lián)合供汽系統(tǒng)，其包括n臺(tái)核電機(jī)組、n個(gè)蒸汽轉(zhuǎn)換模塊、主蒸汽抽汽母管和回水母管；其中，n為大于或等于3的正整數(shù)；

5、每臺(tái)所述核電機(jī)組連接一個(gè)主蒸汽抽汽管道，所述主蒸汽抽汽管道與所述主蒸汽抽汽母管連通；每個(gè)主蒸汽抽汽管道上均布設(shè)有機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥；所述機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的開度隨著外部熱網(wǎng)的蒸汽負(fù)荷變化而變化；

6、每個(gè)所述蒸汽轉(zhuǎn)換模塊均設(shè)有進(jìn)汽端口、出汽端口、供水端口及回水端口；所述進(jìn)汽端口均與所述主蒸汽抽汽母管相連通；所述出汽端口均與外供蒸汽母管相連通；所述供水端口均與除鹽水母管相連通，所述回水端口均與所述回水母管相連通，所述回水母管與每臺(tái)核電機(jī)組相連。

7、作為一種實(shí)施方式，在所述壓水堆核能聯(lián)合供汽系統(tǒng)中，所有核電機(jī)組的類型及運(yùn)行參數(shù)均相同。

8、上述技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)所有核電機(jī)組的類型及運(yùn)行參數(shù)均相同時(shí)，便于同步調(diào)控各個(gè)機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥，使得后續(xù)調(diào)控方法簡(jiǎn)單且方便運(yùn)行。

9、作為一種實(shí)施方式，在所述壓水堆核能聯(lián)合供汽系統(tǒng)中，至少存在兩臺(tái)核電機(jī)組的類型及運(yùn)行參數(shù)不同。

10、上述技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于，這樣能夠根據(jù)核電機(jī)組的特性或?qū)嶋H情況進(jìn)行對(duì)應(yīng)負(fù)荷分配，避免核機(jī)組之間互相的耦合影響，從而保證及時(shí)滿足熱網(wǎng)的負(fù)荷需求。

11、本發(fā)明的第二個(gè)方面提供一種基于壓水堆核能聯(lián)合供汽系統(tǒng)的供汽多機(jī)組協(xié)同控制方法。

12、一種基于如上述所述壓水堆核能聯(lián)合供汽系統(tǒng)的供汽多機(jī)組協(xié)同控制方法，其包括：

13、獲取各臺(tái)核電機(jī)組及蒸汽轉(zhuǎn)換模塊的運(yùn)行狀態(tài)；

14、當(dāng)所有蒸汽轉(zhuǎn)換模塊均處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，判斷是否存在至少一臺(tái)核電機(jī)組處于事故狀態(tài)：

15、若是，則從預(yù)設(shè)控制方案數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取并執(zhí)行第一多機(jī)組協(xié)同控制方案，以形成新的穩(wěn)定運(yùn)行工況；

16、若所有核電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)均處于正常狀態(tài)，進(jìn)一步判斷核電機(jī)組的類型及運(yùn)行參數(shù)是否均相同，若是，則從預(yù)設(shè)控制方案數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取并執(zhí)行第二多機(jī)組協(xié)同控制方案，以調(diào)整機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的開度來(lái)匹配外部熱網(wǎng)的蒸汽負(fù)荷變化；否則，從預(yù)設(shè)控制方案數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取并執(zhí)行第三多機(jī)組協(xié)同控制方案，以調(diào)整機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的開度來(lái)匹配外部熱網(wǎng)的蒸汽負(fù)荷變化。

17、作為一種實(shí)施方式，所述第一多機(jī)組協(xié)同控制方案為：

18、以目標(biāo)供汽流量為控制目標(biāo)，將處于事故狀態(tài)的核電機(jī)組的負(fù)荷均勻分配給所有處于正常狀態(tài)的核電機(jī)組，同步增大所有處于正常狀態(tài)的核電機(jī)組的機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的開度，且同時(shí)在機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的開度調(diào)節(jié)過(guò)程中保持抽汽母管的壓力穩(wěn)定。

19、上述技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于，這樣能夠最大程度減小處于正常狀態(tài)的核電機(jī)組的抽汽負(fù)荷變化幅度對(duì)整個(gè)壓水堆核能聯(lián)合供汽系統(tǒng)安全運(yùn)行的影響，保證了整個(gè)壓水堆核能聯(lián)合供汽系統(tǒng)供汽的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

20、作為一種實(shí)施方式，所述第一多機(jī)組協(xié)同控制方案為：

21、保持所有處于正常狀態(tài)的核電機(jī)組的抽汽流量不變，控制蒸汽熱網(wǎng)用戶側(cè)的用汽負(fù)荷調(diào)低，及自動(dòng)調(diào)整各個(gè)蒸汽轉(zhuǎn)換模塊的流量。

22、上述技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于，這樣能夠保證核電機(jī)組、首站的安全運(yùn)行以及供汽的參數(shù)穩(wěn)定。

23、作為一種實(shí)施方式，所述第二多機(jī)組協(xié)同控制方案為：

24、獲取未來(lái)時(shí)刻外部熱網(wǎng)的蒸汽負(fù)荷預(yù)測(cè)值及當(dāng)前外供蒸汽流量并進(jìn)行比較；

25、根據(jù)比較結(jié)果，同步等量調(diào)整所有機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的開度，以匹配外部熱網(wǎng)的蒸汽負(fù)荷變化。

26、上述方案的優(yōu)點(diǎn)在于，這樣能夠盡可能減小熱網(wǎng)供汽的延遲性，可通過(guò)提前同時(shí)調(diào)整多臺(tái)核電機(jī)組的抽汽閥門的開度從而改變加熱蒸汽的流量，以同時(shí)保證用戶用汽參數(shù)不降低和用氣量及時(shí)供應(yīng)。

27、作為一種實(shí)施方式，同步等量調(diào)整所有機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的開度的步驟為：

28、根據(jù)已知的機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的開度與負(fù)荷之間的關(guān)系，確定出未來(lái)時(shí)刻外部熱網(wǎng)的蒸汽負(fù)荷預(yù)測(cè)值所對(duì)應(yīng)的各個(gè)機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的需求開度；

29、獲取各個(gè)機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的當(dāng)前開度，并在此基礎(chǔ)上向各個(gè)機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的需求開度方向同步調(diào)整機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥。

30、上述方案的優(yōu)點(diǎn)在于，這樣能夠使得核電機(jī)組繼續(xù)均衡抽汽，保證每臺(tái)核電機(jī)組的發(fā)電效益和供汽效益最大化，從而保證幾臺(tái)供汽機(jī)組的總體效益最大化。

31、作為一種實(shí)施方式，所述第三多機(jī)組協(xié)同控制方案為：

32、獲取未來(lái)時(shí)刻外部熱網(wǎng)的蒸汽負(fù)荷預(yù)測(cè)值及當(dāng)前外供蒸汽流量并進(jìn)行比較；

33、根據(jù)預(yù)先設(shè)定的負(fù)荷分配策略或?qū)崟r(shí)在線仿真確定的最優(yōu)負(fù)荷分配策略，結(jié)合上述比較結(jié)果，對(duì)應(yīng)調(diào)整各個(gè)機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的開度，以匹配外部熱網(wǎng)的蒸汽負(fù)荷變化。

34、上述方案的優(yōu)點(diǎn)在于，這樣能夠根據(jù)核電機(jī)組的特性及實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)匹配對(duì)應(yīng)調(diào)整各個(gè)機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的開度，提升多機(jī)組抽汽供汽調(diào)節(jié)分配的靈活性，避免機(jī)組互相的耦合影響，從而保證及時(shí)滿足熱網(wǎng)的負(fù)荷需求。

35、作為一種實(shí)施方式，對(duì)應(yīng)調(diào)整各個(gè)機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的開度的步驟為：

36、根據(jù)預(yù)先設(shè)定的負(fù)荷分配策略及已知的機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的開度與負(fù)荷之間的關(guān)系，確定出未來(lái)時(shí)刻外部熱網(wǎng)的蒸汽負(fù)荷預(yù)測(cè)值所對(duì)應(yīng)的各個(gè)機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的需求開度；

37、獲取各個(gè)機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的當(dāng)前開度，并在此基礎(chǔ)上向各個(gè)機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的需求開度方向?qū)?yīng)調(diào)整機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥。

38、上述方案的優(yōu)點(diǎn)在于，這樣能夠根據(jù)核電機(jī)組的特性來(lái)預(yù)先設(shè)定負(fù)荷分配策略，確定各個(gè)機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的開度，避免機(jī)組互相的耦合影響，從而保證及時(shí)滿足熱網(wǎng)的負(fù)荷需求。

39、作為一種實(shí)施方式，對(duì)應(yīng)調(diào)整各個(gè)機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的開度的步驟為：

40、根據(jù)實(shí)時(shí)在線仿真確定的最優(yōu)負(fù)荷分配策略及已知的機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的開度與負(fù)荷之間的關(guān)系，確定出未來(lái)時(shí)刻外部熱網(wǎng)的蒸汽負(fù)荷預(yù)測(cè)值所對(duì)應(yīng)的各個(gè)機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的需求開度；

41、獲取各個(gè)機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的當(dāng)前開度，并在此基礎(chǔ)上向各個(gè)機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的需求開度方向?qū)?yīng)調(diào)整機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥。

42、上述方案的優(yōu)點(diǎn)在于，這樣能夠根據(jù)核電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)實(shí)時(shí)在線確定最優(yōu)負(fù)荷分配策略，從而調(diào)整各個(gè)機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥的開度，避免機(jī)組互相的耦合影響，保證及時(shí)滿足熱網(wǎng)的負(fù)荷需求。

43、作為一種實(shí)施方式，所述供汽多機(jī)組協(xié)同控制方法還包括：

44、當(dāng)所有核電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)均處于正常狀態(tài)，且至少存在一個(gè)蒸汽轉(zhuǎn)換模塊發(fā)生故障時(shí)：

45、將發(fā)生故障的蒸汽轉(zhuǎn)換模塊的負(fù)荷分配至其他正常運(yùn)行的蒸汽轉(zhuǎn)換模塊，以匹配外部熱網(wǎng)的蒸汽負(fù)荷變化；或保持當(dāng)前正常運(yùn)行的蒸汽轉(zhuǎn)換模塊的狀態(tài)不變，同時(shí)降低蒸汽熱網(wǎng)用戶側(cè)的用汽負(fù)荷，以匹配外部熱網(wǎng)的蒸汽負(fù)荷變化。

46、上述方案的優(yōu)點(diǎn)在于，這樣能夠保障整個(gè)壓水堆核能聯(lián)合供汽系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定。

47、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

48、(1)本發(fā)明提出一種多機(jī)組母管制的壓水堆核能聯(lián)合供汽系統(tǒng)，利用主蒸汽抽汽母管連接所有核電機(jī)組及所有蒸汽轉(zhuǎn)換模塊，再結(jié)合與主蒸汽抽汽母管聯(lián)通的各個(gè)主蒸汽抽汽管道上的機(jī)組主蒸汽抽汽調(diào)節(jié)閥開度變化，調(diào)整各個(gè)核電機(jī)組的負(fù)荷，從而匹配外部熱網(wǎng)的蒸汽負(fù)荷變化，解決了多機(jī)組母管制抽汽方案普遍存在因母管壓力的波動(dòng)等因素可能影響各機(jī)組的安全運(yùn)行的技術(shù)問(wèn)題，保證了多核電機(jī)組運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性以及用戶用汽的需求。

49、(2)本發(fā)明提出了一種壓水堆核能聯(lián)合供汽系統(tǒng)的供汽多機(jī)組協(xié)同控制方法，其能夠針對(duì)核電機(jī)組發(fā)生突發(fā)事故狀況、所有核電機(jī)組相同、至少兩臺(tái)核電機(jī)組不同的情況及蒸汽轉(zhuǎn)換模塊發(fā)生故障情況，給出對(duì)應(yīng)的協(xié)同控制方案，使得整個(gè)供汽多機(jī)組協(xié)同控制方法易于實(shí)施，有利于提升多機(jī)組抽汽供汽調(diào)節(jié)分配的靈活性，保證了整個(gè)壓水堆核能聯(lián)合供汽系統(tǒng)供汽的連續(xù)性和穩(wěn)定性，且能夠及時(shí)滿足熱網(wǎng)的負(fù)荷需求。

50、本發(fā)明附加方面的優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。