稳压器的压力控制方法、装置及反应堆冷却剂系统与流程

本技术涉及核电，特别是涉及稳压器的压力控制方法、装置及反应堆冷却剂系统。

背景技术：

1、稳压器是核电厂反应堆冷却剂系统(通常也称为一回路系统)中的一个关键设备。在稳压器内腔中，下部是饱和水，上部是饱和蒸汽，通过调节上部蒸汽的压力，将反应堆冷却剂系统的压力控制在压力整定值附近，从而保证反应堆的稳定运行。具体地，稳压器设置有喷淋结构和电加热结构，作为压力调节的执行机构，当电加热结构开启时，电加热结构加热稳压器内腔中的水产生蒸汽，使汽腔内密度增加从而升压，当喷淋结构开启时，通过水的喷淋使蒸汽凝结以降压。

2、同时，稳压器作为反应堆冷却剂系统的缓冲箱，补偿反应堆冷却剂系统水容积的变化，尤其是在几组升、降功率工程中，冷却剂(水)由于温度变化而引起的体积变化可由稳压器水位的改变予以抵消，减少废水处理。

3、相关技术中的稳压器，压力控制效果不够理想，当存在外部扰动(例如反应堆冷却剂系统的水装量)时，外部扰动也会引起压力波动，相关技术中的压力控制方式中未考虑外部扰动对压力的影响。

技术实现思路

1、基于此，有必要提出一种稳压器的压力控制方法、装置及反应堆冷却剂系统，旨在提高压力控制效果。

2、本技术第一方面的实施例提出了一种稳压器的压力控制方法，包括：

3、获取反应堆冷却剂系统的平均温度，根据所述平均温度生成稳压器的压力整定值；

4、获取稳压器的实测压力，根据所述实测压力和压力整定值生成第一压力调整值；

5、获取稳压器的水位，根据当前水位信息以及第一预设时长内的一系列水位信息预测第二预设时长后的水位变化，并根据所述水位变化生成第二压力调整值；

6、根据所述第一压力调整值与所述第二压力调整值，输出压力调整指令给稳压器的调压执行机构。

7、相关技术中，多以根据反应堆冷却剂系统的温度生成的压力整定值与稳压器的实测压力之间的差值作为调整依据，向调压执行机构下达压力调整指令，然而，由获取稳压器的实测压力、获取反应堆冷却剂系统的平均温度到生成压力整定值，再到给调压执行机构下达压力调整指令，这一系列动作由开始到完成需经过一定的时长，由于外部扰动的存在(该扰动会引起压力变化)，经过这一定的时长之后，使得下达压力调整指令的时刻，稳压器的实际压力已经发生变化，那么按照之前的调整依据去调整压力，会使调压后的结果与预期发生偏差。

8、本技术实施例中的稳压器的压力控制方法，根据反应堆冷却剂系统的平均温度以及稳压器的实测压力生成第一压力调整值，同时，根据稳压器的当前水位信息和过去一段时间(第一预设时长)内的一系列水位信息预测第二预设时长后的水位变化，并根据该水位变化生成第二压力调整值，最终根据第一压力调整值和第二压力调整值，输出压力调整指令给稳压器的调压执行机构。本技术实施例中的压力控制方法，以反应堆冷却剂系统的温度生成的压力整定值与稳压器的实测压力之间的差值作为调整依据之一，并根据外部扰动引起的水位变化情况对第二预设时长后的压力变化进行了预测，以预测结果作为调整依据之二，使得最终输出的压力调整指令考虑到了外部扰动对压力的影响，并且可以消除该影响。从而使调压后的结果更符合预期结果，进而可以提高压力控制效果。

9、在一些实施例中，所述根据所述第一压力调整值与所述第二压力调整值，输出压力调整指令给稳压器的调压执行机构的步骤，包括：

10、将所述第一压力调整值与所述第二压力调整值求和，生成第三压力调整值；

11、以所述第三压力调整值为依据，输出压力调整指令给稳压器的调压执行机构。

12、在一些实施例中，所述获取反应堆冷却剂系统的平均温度的步骤，包括：

13、获取反应堆冷却剂系统的冷管段的温度；

14、获取反应堆冷却剂系统的热管段的温度；

15、对所述冷管段的温度和所述热管段的温度进行平均处理，得到所述反应堆冷却剂系统的平均温度。

16、在一些实施例中，所述根据所述平均温度生成稳压器的压力整定值的步骤，包括：

17、在反应堆冷却剂系统的压力和温度运行许可图的上边界曲线和下边界曲线之间，绘制出一条平滑曲线；

18、对所述平滑曲线进行拟合，得到压力和温度之间的拟合关系式；

19、根据所述拟合关系式以及所述反应堆冷却剂系统的平均温度，得到所述压力整定值。

20、在一些实施例中，所述获取稳压器的实测压力，根据所述实测压力和压力整定值生成第一压力调整值的步骤，包括：

21、获取设置于所述稳压器直筒段顶部的第一压力传感器的第一压力；

22、获取设置于反应堆冷却剂系统的热管段的窄量程压力传感器的第二压力，以及获取设置于所述热管段的宽量程压力传感器的第三压力；

23、根据所述压力整定值所处的区间，选择所述第一压力、所述第二压力和所述第三压力中的一者作为稳压器的实测压力；

24、将所述实测压力和所述压力整定值作差，得到第一压力调整值。

25、在一些实施例中，所述根据所述压力整定值所处的区间，选择所述第一压力、所述第二压力和所述第三压力中的一者作为稳压器的实测压力，包括：

26、当所述压力整定值处于所述第一压力传感器的量程内时，以所述第一压力作为所述实测压力；

27、当所述压力整定值小于所述第一压力传感器的量程且处于所述窄量程压力传感器的量程内时，以所述第二压力作为所述实测压力；

28、当所述压力整定值小于所述第一压力传感器的量程且大于所述窄量程压力传感器的量程时，以所述第三压力作为所述实测压力；

29、当所述压力整定值大于所述第一压力传感器的量程时，以所述第三压力作为所述实测压力。

30、在一些实施例中，所述获取稳压器的水位，根据当前水位信息以及第一预设时长内的一系列水位信息预测第二预设时长后的水位变化，并根据所述水位变化生成第二压力调整值的步骤，包括：

31、获取稳压器内的水位测量装置所测量的水位；

32、根据当前水位信息以及第一预设时长内的一系列水位信息，利用前馈控制器并结合预测模型计算所述第二预设时长后的水位变化；

33、根据所述水位变化计算水位变化引起的压力扰动；

34、生成第二压力调整值，所述第二压力调整值配置为抵消所述压力扰动。

35、本技术第二方面的实施例提出了一种稳压器的压力控制装置，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的控制程序，所述控制程序被所述处理器执行时实现上述第一方面任一实施例中的压力控制方法。

36、本技术第三方面的实施例提出了一种反应堆冷却剂系统，包括：

37、压力容器；

38、冷管段，所述冷管段连接所述压力容器的进口；

39、热管段，所述热管段连接所述压力容器的出口；

40、稳压器，与所述热管段连接；

41、温度测量装置，所述温度测量装置配置为测量所述反应堆冷却剂系统的平均温度；

42、压力测量装置，用于测量稳压器的实测压力；

43、压力控制装置，所述压力控制装置为上述第二方面任一实施例中的压力控制装置；

44、调压执行机构，用于接收所述压力控制装置输出压力调整指令，并根据所述压力调整指令对所述稳压器的内腔的压力进行调整。

45、在一些实施例中，所述稳压器的内腔包括直筒段、位于所述直筒段上方的第一半球段和位于所述直筒段下方的第二半球段；

46、所述压力测量装置包括：

47、第一压力传感器，所述第一压力传感器设置于所述直筒段的顶部；

48、窄量程压力传感器，所述窄量程压力传感器设置于所述热管段；

49、宽量程压力传感器，所述宽量程压力传感器设置于所述热管段。

50、在一些实施例中，所述温度测量装置包括：

51、第一温度传感器，设置于所述冷管段；

52、第二温度传感器，设置于所述热管段。