[发明专利]核反应堆系统用的电力管理

说明书

用于核电设施的电力系统，包括配置成电耦合到多个核电系统的多个特设安全设施(ESF)负载的主动交流(AC)电力总线，每个ESF负载配置成基于主交流电力损失就故障自趋到安全位置；电耦合到所述主动交流总线的关键电池系统，所述关键电池系统包括多个阀控铅酸(VRLA)电池；以及电耦合到所述主动交流总线的主交流电源。

技术背景

本公开描述了核反应堆系统用的电力系统。

背景

核反应堆系统用的电力系统可以在多种约束条件下被设计并且运行。例如，可能存在与电力系统相关联的安全性相关的管理要求，电力系统例如为直流(DC)供电系统。此外，可能存在对电源，的类型和结构相关的符合标准，例如用作电源的电池。举例来说，只有某些电池类型可以“合格”的(例如，满足那些诸如在IEEE Std 308-2001，3.7节，通过RG1.32批注下限定的“IE”规划的管理要求，其限定出对于紧急反应堆关闭、安全壳隔离，反应堆芯冷却以及安全壳和反应堆热去除来说必不可少的电子设备和系统的安全等级，或者那些另外的在防止放射性物质大量泄漏到环境方面必不可少的)，以为特定的子系统提供电力。此外，特定核反应堆设计的设计和建造还可能约束电力系统的设计和运行。例如，模块化的反应堆设计(例如，多个，更小容量的核反应堆)还约束电力系统。

此外，由于大量的资本以及与电力来源和支持所述来源的基础建筑相关的运行和维护成本使得核电站的商业可行性被压缩。因此，需要对核电站的电力系统进行改进。

概述

在一个宽泛的实施例中，核电站的电力分配系统包括至少一个主交流(AC)电源；核电站的多个核反应堆系统的第一多个交流负载，每个所述第一多个交流负载包括基于来自主交流电源的电力损失配置成故障自趋到安全位置的多个核反应堆系统的关键电力负载；电耦合到所述至少一个主交流电源，所述第一多个交流负载，以及包括一个或多个不符合标准电池电源的第一交流电力总线；多个核反应堆系统的第二多个交流负载，每个所述第二多个交流负载包括多个核反应堆系统的非关键电力负载；以及电耦合到所述至少一个主交流电源，所述第二多个交流负载，以及包括一个或多个符合标准电池电源的第二交流电力总线。

在与宽泛实施例可结合的第一方面中，所述第一多个交流负载包括特设安全设施(ESF)电力负载。

在与任何前述方面可结合的第二方面中，所述第一关键电池系统的一个或多个不符合标准电池电源包括阀控式密封铅酸(VRLA)电池。

在与任何前述方面可结合的第三方面中，第二多个交流负载包括主动事故后监测(PAM)电力负载和共用电力负载。

在与任何前述方面可结合的第四方面中，所述一个或多个符合标准电池电源包括透气式铅酸(VLA)电池。

在与任何前述方面可结合的第五方面中，所述非关键电池系统包括电耦合到第二交流电力总线的第一通道的第一电池列(battery trains)；以及电耦合到所述第二电力总线的第二通道的第二电池列，第一和第二电池列中每一个均包括一个或多个包含有VLA电池的符合标准电池电源。

与任何前述方面可结合的第六方面进一步包括同时电耦合到所述第二交流电力总线的第一和第二通道的第三电池列，所述第三电池列包括一个或多个包含有VLA电池的符合标准电池电源。

在与任何前述方面可结合的第七方面中，第一关键电池系统的大小确定为基于来自主交流电源的电力损失向所述第一多个交流负荷提供交流电流大约24小时。

在与任何前述方面结合的第八方面，所述非关键电池系统的大小确定为基于来自主交流电源的电力损失向所述第二多个交流负载提供交流电流大约72小时。

与任何前述方面可结合的第九方面进一步包括电耦合到主交流电源，所述第一多个交流负载，以及包括一个或多个不符合标准电池电源的第三交流电力总线。