Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


Требования к участию блоков АЭС в первичном регулировании частоты

В главе 3 достаточно подробно рассмотрены требования к участию блоков АЭС в первичном регулировании частоты в нормальных и расчетных аварийных условиях в энергосистеме. Поэтому кратко напомним, что частота поддерживается системой регулирования, состоящей из подсистем первичного, вторичного и третичного регулирования.

Первичное регулирование частоты (время мобилизации до 30 с) есть основное средство ограничения отклонений частоты. Оно является статическим и осуществляется регуляторами скорости генерирующих установок, которые инициируют быстрое изменение моментов турбин энергоблоков на электростанциях в зависимости от направления и величины отклонения скорости вращения турбин от заданной.

Вторичное регулирование частоты (время мобилизации до 15 мин) корректирует действие регуляторов скорости на электростанциях, выделенных для астатического регулирования частоты и внешних перетоков в зоне регулирования. Оно обеспечивает восстановление спустя некоторое время частоты в энергосистеме, а также диапазонов первичного регулирования (± 5 %). В нормальных условиях именно за счет вторичного регулирования обеспечивается удержание колебаний текущей частоты в полосе 50 ± 0,05 Гц или в допустимой полосе 50 ± 0,2 Гц с возвратом к нормальной частоте за время не более 15 мин.

Третичное регулирование частоты восстанавливает возможности вторичного регулирования, оптимизирует распределение возникшего в зоне регулирования небаланса между электростанциями с использованием расчетов, основанных на измерениях, проводимых в режиме реального времени. Это фактически оперативное диспетчерское изменение заданной мощности станции.

Технические требования к параметрам энергоблока АЭС, участвующего в общем первичном регулировании частоты (ОПРЧ) [7]:

зона нечувствительности систем автоматического регулирования (САР) турбины не более 0,15 Гц;

диапазон отклонения мощности энергоблока от текущего значения при участии в ОПРЧ от +2 до -8 % номинальной мощности;

время участия в ОПРЧ - до нормализации частоты (возврата частоты в заданную зону нечувствительности первичного регулятора).

Возможность участия энергоблоков АЭС в первичном регулировании частоты определяется указанными характеристиками регуляторов их турбин. Соответственно, если частота в системе поддерживается с точностью 50,0 ± 0,05 Гц, а регуляторы турбин АЭС имеют зону нечувствительности 0,15 Гц, то они могут и не почувствовать изменения параметра. Но при отклонении частоты до 0,15 Гц блоки АЭС включаются в ее поддержание, помогая ограничить величину отклонения. Правда, только в том случае, если блок не работает на максимальной мощности, а по ситуации требуется увеличить ее.

Для обеспечения участия АЭС в общем первичном регулировании изменяются режимы АЭС и положения регламентов. В частности, в регламентах ВВЭР-1000 середины 1980-х гг. предусматривалось, что после вывода блока на номинальную (или вообще стационарную) мощность автоматический регулятор мощности (АРМ) переводился в режим «Н» - режим поддержания постоянной нейтронной мощности, не зависящей от изменения нагрузки в системе. Сегодня АРМ в этой же ситуации оставляется в режиме «Т», обеспечивающем изменение мощности реактора при росте или снижении нагрузки турбин блока. Этим обеспечивается участие блоков в общем первичном регулировании.

В последние годы активизировались работы по переводу турбогенераторов АЭС с гидравлической САР на электрогидравличе- скую систему (ЭГСР) с электромеханическими преобразователями. Внедрение такой САР на СмолАЭС, например, позволило уменьшить зону нечувствительности с 0,3 (150 мГц) до 0,04 % (20 мГц).

Снижение же зоны нечувствительности САР турбин до 20-30 мГц открывает возможность работ по обоснованию участия блоков АЭС в нормированном первичном регулировании частоты (НПРЧ). Участие мощных энергоблоков АЭС в НПРЧ снизит возможные отклонения частоты в системе при различных возмущениях (подробнее об этом сказано в разделе 3.3).

Попутно заметим, что улучшение характеристик САР обеспечивает более точное поддержание давления в барабанах-сепараторах и открывает возможность повышения его рабочего значения примерно на 0,03 МПа с соответствующим повышением КПД блока.

Эксплуатация АЭС. Ч. 1 Работа АЭС в энергосистемах. Ч. II. Обращение с радиоактивными отходами: Учебное пособие. М.: НИЯУ МИФИ, 2011.

Экспертиза

на главную