Входные данные для согласования состояний модели и прототипа АЭС с ВВЭР

В статье рассмотрены некоторые возможные входные данные модели энергоблока АЭС для решения задачи согласования состояния модели с состоянием прототипа. Важнейшим параметром, используемым для согласования состояний, является тепловая мощность реакторной установки (РУ). Были рассмотрены способы точной установки мощности РУ в модели, а именно, использование автоматического регулятора мощности (АРМ) и математического борного регулятора. В ходе работ по согласованию состояния модели АЭС с прототипом был проведен численный эксперимент с использованием полномасштабного моделирующего комплекса «ПРОСТОР». Суть его заключалась в получении стационарных состояний модели с мощностью от 94% до 104% с шагом 0,05%. Для моделирования использовались данные 3 загрузки 4 блока Калининский АЭС на 248 эффективные сутки. При анализе результатов численного эксперимента были обнаружены два эффекта. Один из них, выраженный в изломе производной полученного графика зависимости давления в ПГ от мощности, связан с достижением верхней границы возможности регулирования давления в ГПК. Исполнительным механизмом регулятора давления в ГПК являются регулирующие клапаны на турбогенераторе. В момент излома графика они открываются на 100%, чем обуславливается дальнейшая невозможность регулирования давления. Давление в ГПК начинает расти. Этот эффект соответствует реальным процессам, происходящим на АЭС. При этом в качестве одного из параметров настройки модели предлагается использовать адаптивный коэффициент к концентрации борной кислоты в реакторе, для управления которым предлагается использовать математический борный регулятор. Вторым эффектом является невозможность точного управления давлением в реакторе из-за особенностей работы автоматики ТЭН КД. В связи с этим предложено использовать дополнительный математический регулятор управления ТЭН КД для согласования состояния модели с прототипом. Данные регуляторы успешно опробованы в составе программного комплекса «ПРОСТОР» для согласования мощности РУ модели и прототипа.

1. Паппе И.Н., В.С. Володин Применение математических моделей на различных стадиях жизненного цикла российских АСУ ТП АЭС. Автоматизированные системы управления технологическими процессами АЭС и ТЭС = Instrumentation and control systems for NPP and TPP : материалы II Международной научно-технической конференции, Минск, 27-28 апреля 2021 года. Минск: Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники; 2021. С. 182–188.

2. Аверьянова С.П., Ковель А.И., Мамичев В.В., Филимонов П.Е. Развитие, внедрение и современное состояние расчетной программы «Имитатор реактора». Атомная энергия. 2008;4(4):237–240.

3. Филимонов П.Е., Аверьянова С.П. Настройка модели на текущее состояние реактора. Атомная энергия. 1996;80(6):482–485.

4. Выговский С.Б., Молев И.А. Страшных В.П. и др. Вариационная методика расчета теплового баланса РУ с ВВЭР-1000 с использованием данных АЭС и программного комплекса «ПРОСТОР». Ядерные измерительно-информационные технологии. 2009;30(2):13.

5. Саунин Ю.В., Добротворский А.Н., Семенихин А.В. Исследование факторов, определяющих температурную стратификацию теплоносителя в горячих нитках петель 1-го контура РУ с ВВЭР-1000. В кн.: Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР: сборник трудов 8-й международной научно-технической конференции, 28-31 мая 2013. Подольск: ОКБ «ГИДРОПРЕСС»; 2013. URL: http://www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/mntk2013/autorun/article133-ru.htm

6. Бай В.Ф., Богачек Л.Н., Макаров С.В. Влияние режимов работы ПВД на температурные поля на входе в ТВС активной зоны и ТФХ активной зоны и ТФХ РУ ВВЭР-1000 Калининской АЭС. В кн.: Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР: сборник трудов 9-й международной научно-технической конференции, 19-22 мая 2015. Подольск: ОКБ «ГИДРОПРЕСС»; 2015. URL: http://www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/mntk2015/autorun/article41-ru.htm (дата обращения: 11.01.2023)

7. Выговский С.Б., Чернов Е.В., Семенов А.А., Страшных В.П., Чернаков В.А., Лупишко А.Н., Богачек Л.Н., Бай В.Ф., Чапаев В.М. Опыт использования программного комплекса ПРОСТОР в расчетной поддержке эксплуатации Калининской АЭС и перспективы его дальнейшего применения на АЭС с ВВЭР-1000. В кн.: Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР: сборник трудов 8-й международной научно-технической конференции, 28-31 мая 2013. Подольск: ОКБ «ГИДРОПРЕСС»; 2013. URL:http://www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/mntk2013/documents/mntk2013-125.pdf (дата обращения: 21.01.2023)

8. Семенов А.А., Выговский С.Б., Чернаков В.А., Щукин Н.В. Опыт использования программного комплекса ПРОСТОР и перспективы его дальнейшего применения. В кн.: Сборник трудов научной сессии МИФИ – 2004. Физико-технические проблемы нетрадиционной энергетики. Физико-технические проблемы ядерной энергетики. 2004;(8):79–80. URL: http://library.mephi.ru/data/scientific-sessions/2004/8/079.pdf (дата обращения: 21.01.2023)