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AP1000压水堆功率控制模式浅析作者：孙林宁来源：《科技资讯》2015年第06期摘要：反应堆功率控制是维持反应堆稳定的核心控制，该文通过结合反应堆反应性控制的基本原理对AP1000采用的功率控制模式进行了简要的介绍，分析了AP1000核功率控制关于功率水平和功率分布的控制方式及约束条件，功率水平控制系统从低功率控制和高功率控制两个部分展开，功率分布则主要分析其轴向功率的控制信号及其限制条件。
同时简要减少了反应堆功率控制模块中的快速降功率功能。
最后将AP1000反应堆功率控制模式与其他模式进行了对比，在功率水平和功率分布调节方面进行了比较分析。
关键词：核电站反应性反应堆功率控制 AP1000模式中图分类号：TM44 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（c）-0042-02目前，压水堆核电厂因其功率密度高、结构紧凑、安全易控、技术成熟、造价和发电成本相对较低等特点，成为目前国际上最广泛采用的商用核电堆型。
而在我国，绝大部分商运核电以及在建核电也都采用了这种主流堆型。
随着压水堆的不断完善和发展，其反应堆功率控制系统也在不断的优化，目的是可以保证一、二回路的温度、压力等热工参数及堆芯功率分布等参数能满足一定的跟踪电网负荷变化的要求，并且能够避免造成过大的堆芯功率分布畸变。
1 反应堆功率控制基本原理反应堆功率控制中最重要的就是要保持反应堆临界（稳定工况），也即中子数量保持不变。
为此，就必须补偿在负荷变化中产生的各种反应性效应。
这些反应性效应主要有：慢化剂温度效应（水的温度效应）、燃料温度效应（多普勒效应）、燃耗、硼溶液的浓度、控制棒束（黑棒和灰棒）。
当反应堆从一个临界状态过渡到另一个临界状态时，这些反应性必须满足：Σρ=Δρ多普勒+Δρ棒+Δρ硼+Δρ温+Δρ毒=0其中，Δρ多普勒、Δρ毒、Δρ温为被控量，Δρ硼、Δρ棒为控制量。
如果Σρ>0，则功率上升；如果Σρ为了控制反应堆的链式裂变反应，即调节堆内的自由中子数，也叫中子通量控制，一般有两种互为补充的控制手段。
AP1000反应堆功率控制系统分析作者：张俊来源：《科技传播》2016年第17期摘要本文详细分析了AP1000反应堆功率控制系统在高、低功率水平下的反应堆功率控制、轴向功率分布的控制，总结了AP1000反应堆功率控制系统的特点，提出了今后运行过程中可能的风险和相应的建议。
关键词反应堆功率水平；功率分布；控制棒；控制中图分类号 TL3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）170-0214-02反应堆功率控制系统是核电厂的核心控制系统之一，其主要功能是实现对反应堆功率的自动控制，包括整个反应堆的功率水平控制以及反应堆内的轴向功率分布控制。
本文将从高功率模式下的平均温度控制、低功率模式下的反应堆功率控制，反应堆轴向功率分布控制等方面来详细分析AP1000的反应堆功率控制系统的控制方式和特点。
1 AP1000反应堆功率水平控制1.1 高功率水平下的反应堆功率水平控制高功率（15%FP～100%FP）水平下，通过两个偏差信号之和得到的总偏差信号来向控制棒控制逻辑柜输出控制棒移动速度和移动方向信号，通过调节M棒组维持反应堆冷却剂的平均温度和功率水平一致。
这两个偏差信号分别是：温度偏差信号和功率偏差信号。
温度偏差信号为主偏差信号，是汽机功率转化得到的参考温度信号与测得的高选反应堆冷却剂平均温度信号之差；反应堆冷却剂平均温度由热段和冷段测量温度来决定，参考温度在零负荷至满负荷范围内，随着汽轮机负荷线性增加。
功率偏差信号是汽机输出功率信号与测量核功率信号之差。
该输入控制信号能改善系统的响应，减少系统的瞬态峰值，因此可以提高控制子系统的控制性能。
1.2 低功率水平下的反应堆功率水平控制低功率控制模式（3%FP～15%FP）主要是启动和停堆时使用，其控制偏差由功率偏差形成，即操纵员设定的功率给定值与反应堆外核测功率之差，用以控制控制棒的移动方向和速度。
该模式下，汽轮机解列，蒸汽旁路排放系统用于调节反应堆冷却剂的温度，操纵员可以输入核功率整定值、以及变化到目标功率水平的时间，使核功率按照设定的速率线性变化，达到期望的核功率。
AP1000堆型核电站反应堆装堆技术分析摘要：本文对AP1000堆型反应堆装堆工作进行描述，结合笔者在核电装堆工作的实际经验，着重分析相关的技术关键点以及在工作过程中可能存在的风险，通过分析并提出相应的预防措施以达到精益施工的要求，为后续大修期间装拆堆工作提供借鉴。
关键词：AP1000；装堆；堆内构件；风险前言：在目前我国核电行业大力发展的背景下，核电的安全性受到更高程度的关注，AP1000堆型核电站作为三代核电技术代表将引领着中国核电的发展，但目前在国际上对于AP1000堆型无成熟的运行、维修经验。
反应堆装堆工作属于核电站的核心工作，主要涉及到的设备有上部堆内构件、下部堆内构件等，均属于核电站中最核心的设备，也是核燃料的反应活性区，在大修期间也拥有着最高的剂量率。
本文通过论述装堆工作内容，抓住关键风险质量控制点，优化工作步骤，合理安排人员，提高工作效率，保证安全质量。
1.反应堆装设备描述反应堆装堆工作主要涉及到设备有：下部堆内构件、上部堆内构件、下部堆内构件主要为核燃料组件提供支撑的作用，并起到合理分配进入堆芯冷却剂流量作用，上部堆内构件主要为控制棒提供导向以及为堆芯仪表提供支撑。
2.反应堆装堆关键点2.1控制区建立反应堆的装堆过程中，对防异物要求非常高，需作为防异物高风险区进行管理，堆内构件、一体化顶盖吊装作业风险高，要严格控制该区域的人员，以此为背景建立作业控制区，通过人员控制以达到异物及安全作业控制。
2.2下部堆内构件吊装关键点1：下部堆内构件从存放区域吊移至压力容器上方。
下部堆内构件通过堆内构件吊具吊装就位至反应堆压力容器内，将下部堆内构件从下部堆内构件存放区域吊出，其吊出高度应高于在通往压力容器吊装通道的最高点，即压力容器密封凸台的高度，经过高度计算得出，在堆内构件吊具导向套下表面高出堆内构件存放架池壁导向柱约1305mm时（此高度可使用激光测距仪进行测量），此时下部堆内构件最底部高出压力容器上表面200mm，记录此时环吊的高度示数H，缓慢将下部堆内构件移至压力容器上方，在此过程中，严格监控吊装路径是否通畅，是否存在干涉情况。
AP1000反应堆功率控制系统棒联锁逻辑分析
'AP1000反应堆功率控制系统棒联锁逻辑分析
1 概述
反应堆功率控制系统用于维持和调节反应堆堆芯参数在设计要求范围内，以确保反应堆按照电厂功率要求输出热功率。
作为主要过程控制系统之一，反应堆功率控制系统的控制逻辑设计对电厂稳定运行至关重要。
AP1000反应堆功率控制系统包括两个子系统：反应堆冷却剂平均温度（Tavg）控制子系统和反应堆轴向功率偏移（AO）控制子系统（以下简称Tavg控制和AO控制）。
Tavg 控制响应二回路负荷要求，根据一回路工艺过程实测温度值与二回路要求值之间的偏差计算并输出控制，调节反应堆功率控制棒组（M棒组）按一定速率（8步/分至72步/分）在堆芯移动，从而实现维持或调节反应堆冷却剂平均温度在程序设定值的目的，Tavg控制即反应堆输出热功率控制。
AO控制根据堆外核测仪表所测的反应堆上下部功率之差（反应堆功率轴向偏差）与系统设定偏差带之间的偏移量来计算并输出控制，调节反应堆轴向功率偏移控制棒组（AO棒组）按固定速率（8步/分）在堆芯移动，从而维持轴向功率偏差在要求的偏差控制带内。
反应堆稳定运行及瞬态过程中，Tavg控制子系统和AO控制子系统同时独立采集不同的堆芯参数，响应不同的控制要求，逻辑上独立运算，最终输出控制指令至棒控系统不同类型的控制棒组。
在系统功能设计上两者相对独立，但在实际控制执行中，两者存在逻辑接口。
西屋原设计中两个子系统的逻辑接口包括：
（1）在控制棒交换过程中，AO控制棒将执行Tavg控制指令，此时仅执行Tavg控制。
（2）在M棒移动过程中，AO棒的移动将被闭锁，直至M棒动作（Tavg调节）结束。
接口1：是AP1000反应堆控本文由
联盟
收集整理制过程中的周期性操作，本文不做分析。
接口2）即为实现M棒组动作优先于AO棒组动作的棒联锁设计，M棒动作指令将直接作为闭锁AO棒移动的条件之一，本文重点对此联锁设计进行分析。
2 控制要求及棒联锁逻辑分析
2.1 反应堆控制要求
如前所述，反应堆正常运行过程中，棒控系统将独立接收来自Tavg控制和AO控制输出的M棒和AO棒动作指令，M棒移动（提棒或插棒）将闭锁AO棒移动（提棒或插棒），直至M棒动作指令结束。
此控制策略体现了Tavg控制要优先AO控制，在某一瞬态均有Tavg和AO调节需求时，只有先完成Tavg调节后才能进行AO调节。
我们知道：理想均匀裸堆模型的轴向热中子通量密度分布呈对称于反应堆半高度断面的余弦函数，径向中子通量密度分布近似为对称于反应堆中心的贝塞尔函数。
实际的反应堆堆芯虽然是非均匀的，但由于燃料轴向装载一般是均匀的，燃料组件的结构也是均匀的，所以在热态零功率下（近似认为热段冷段无温差），理论上与实际上的反应堆轴向中子通量密度分布形状相似，都可以用垂直余弦函数近似表示轴向中子通量密度分布。
反应堆带功率运行时的轴向中子通量密度受控制棒棒位、功率水平、堆芯燃耗、氙的再分布等多种因素的影响。
AP1000反应堆使用分布于堆腔四个方向上的堆外功率量程核探测器来进行反应堆功率测量，每组堆外功率量程探测器包括上、下两个探测器，分别通过测量堆芯泄露中子率来探测以堆芯中断面为分界的堆芯上、下部功率。
根据每组探测器测量并经算法修正和计算，可以近似得出：
反应堆总功率P=Pt+Pb
反应堆轴向功率偏差ΔI=Pt-Pb
其中：Pt：堆芯上部功率测量值；
Pb：堆芯下部功率测量值；
随反应堆功率水平升高，反应堆冷却剂热段、冷段温差增加，即Tavg增加，因冷却剂温度效应，导致堆芯上端面功率水平略低于下半面，即ΔI向负方向变化，AP1000堆芯设计中，ΔI的目标值随反应堆功率水平增加而减小（向负方向增大），AO控制棒组一般位于堆芯上半面。
2.1.1 假设某瞬态：反应堆升功率（提高Tavg）：
起始时刻M棒组调节末端处于堆芯上半断，随M棒提升，Pt增加，近似认为Pb不变。
总功率P增加的同时，轴向偏差将会逐步增大，某一时刻可能导致AO控制输出AO棒下插指令。
起始时刻M棒组调节末端处于堆芯下半断，随M棒提升，Pb增加，近似认为Pt不变。
总功率P增加的同时，轴向功率偏差将会逐步减小，符合AO与核功率反向变化的趋势。
但某一时刻可能导致AO控制输出AO棒下插的指令。
2.1.2 假设某瞬态：反应堆降功率（降低Tavg）：
起始时刻M棒组调节末端位置处于堆芯上半断，随M棒插入，Pt减小，近似认为Pb 不变。
此时总功率P减小的同时，轴向偏差逐步减小，某一时刻可能导致AO控制输出AO 棒提升的指令。
起始时刻M棒组调节末端位置处于堆芯下半断，随M棒插入，Pb减小，近似认为Pt 不变。
此时总功率P减小的同时，轴向偏差会逐步增大，符合AO与核功率反向变化的趋势，但某一时刻可能导致AO控制输出AO棒下插的指令。
2.2 原棒联锁逻辑分析
根据原控制棒联锁逻辑，上述过程中的M棒动作将持续进行，AO棒动作指令将一直被
闭锁，直至Tavg调节过程完成。
这种简单的闭锁逻辑将导致：'。
