[发明专利]一种核反应堆热工水力瞬态试验电功率调节方法及系统

权利要求书

1.一种核反应堆热工水力瞬态试验电功率调节方法，其特征在于，包括步骤：

令热工水力试验系统模拟真实核反应堆瞬态运行，并实时获取热工水力试验系统的运行参数；

基于热工水力试验系统的运行参数和引入的反应性模型计算输出电功率需求值；

根据输出电功率需求值对热工水力试验系统进行电功率调节。

2.根据权利要求1所述的一种核反应堆热工水力瞬态试验电功率调节方法，其特征在于，所述热工水力试验系统包括一回路系统，二回路系统和稳压系统，一回路系统与二回路系统之间通过蒸汽发生器交换热量；所述一回路系统包括堆芯模拟体和压力容器。

3.根据权利要求2所述的一种核反应堆热工水力瞬态试验电功率调节方法，其特征在于，还包括：获取热工水力试验系统的当前时刻电阻值，根据当前时刻电阻值和输出电功率需求值计算堆芯模拟体的所需电流值，将堆芯模拟体的电流值调节至所需电流值。

4.根据权利要求2所述的一种核反应堆热工水力瞬态试验电功率调节方法，其特征在于，所述热工水力试验系统的运行参数包括：堆芯模拟体进口温度、堆芯模拟体出口温度、当前时刻堆芯模拟体功率、二回路系统给水流量和一回路系统给水流量。

5.根据权利要求4所述的一种核反应堆热工水力瞬态试验电功率调节方法，其特征在于，输出电功率需求值计算方法包括以下步骤：

S1、基于当前时刻热工水力试验系统的运行参数计算出调节棒引入的反应性、冷却剂引入的反应性和燃料元件引入的反应性；

S2、将调节棒引入的反应性、冷却剂引入的反应性和燃料元件引入的反应性带入点堆方程，求解点堆方程得到下一时刻堆芯模拟体的输出电功率需求值。

6.根据权利要求5所述的一种核反应堆热工水力瞬态试验电功率调节方法，其特征在于，所述调节棒引入的反应性计算方法为：

T1、对堆芯模拟体进口温度和堆芯模拟体出口温度求平均数得到反应堆平均温度；

T2、根据堆芯模拟体当前运行工况得到反应堆运行温度，将反应堆平均温度和反应堆运行温度对比计算出第一功率需求因子K1；根据二回路给水流量计算第二功率需求因子K2；

T3、基于第一功率需求因子K1和第二功率需求因子K2计算出需求功率W，对需求功率W与当前时刻堆芯模拟体功率求差得到功率差值△W；

T4、将功率差值△W代入反应堆实堆运行的棒速控制程序中计算出调节棒应该执行的动作以及此动作引入的反应性。

7.根据权利要求5所述的一种核反应堆热工水力瞬态试验电功率调节方法，其特征在于，所述冷却剂引入的反应性计算方法为：

根据堆芯模拟体进口的冷却温度和加热功率推算出当前时刻冷却剂温度分布，将当前时刻冷却剂温度分布与上一时刻冷却剂温度分布对比计算冷却剂引入的反应性。

8.根据权利要求7所述的一种核反应堆热工水力瞬态试验电功率调节方法，其特征在于，所述燃料元件引入的反应性计算方法为：

基于当前时刻冷却剂温度分布、堆芯功率和一回路系统流量推算出当前时刻燃料元件温度分布，将当前时刻燃料元件温度分布与上一时刻燃料元件温度分布对比计算燃料元件引入的反应性。

9.一种核反应堆热工水力瞬态试验电功率调节系统，用于实现权利要求1-8任意一项所述的方法，其特征在于，包括：热工水力试验系统、采集模块、计算模块和调节模块；

所述热工水力试验系统用于模拟真实核反应堆瞬态运行；

所述采集模块用于实时获取热工水力试验系统的运行参数；

所述计算模块用于基于热工水力试验系统的运行参数和引入的反应性模型计算输出电功率需求值；

所述调节模块用于根据输出电功率需求值热工水力试验系统的电功率进行调节。

10.根据权利要求9所述的一种核反应堆热工水力瞬态试验电功率调节系统，其特征在于，所述热工水力试验系统包括一回路系统，二回路系统和稳压系统，一回路系统与二回路系统之间通过蒸汽发生器交换热量；所述一回路系统包括堆芯模拟体和压力容器；

所述采集模块包括：热电偶采集单元、第一流量采集单元和第二流量采集单元；

所述热电偶温度采集单元用于采集堆芯模拟体的进口温度和堆芯模拟体的出口温度；

所述第一流量采集单元用于采集一回路系统的给水流量；

所述第二流量采集单元用于采集二回路系统的给水流量。