[发明专利]核电站棒控系统仿真平台

说明书

技术领域

本发明涉及核电站棒控系统领域，尤其涉及一种核电站棒控系统仿真平台。

背景技术

控制棒控制系统(简称棒控系统)作为主要的反应堆控制系统之一，其主要功能是：根据电网负荷的变化，系统相应提升或插入控制棒调节堆芯的反应性，从而控制堆芯温度和核功率，实现G模式的反应堆控制。当反应堆处于非稳定运行工况时，控制棒控制系统还能在堆启动阶段把反应堆从零功率带到满功率以及在正常停堆阶段执行停堆或在事故情况下紧急停堆，保护反应堆，保证堆芯安全。棒控系统主要包括三个部分，为棒控逻辑柜、动力柜以及控制棒驱动机构(CRDM)。

目前针对棒控系统机柜的维修方式是：发现故障板件，采取新备件更换，换下的板件返厂维修。此种维修方式有三方面的弊端：1)备件没有经过功能验证就投入使用，给运行机组带来一定的风险；2)由于没有验证手段，更换下的备件无法诊断故障和自主翻新维修；3)由于生产厂家停产或维修周期较长，现场备件卡件逐渐减少，现场备件供应的压力日增，并且板件的返厂维修费用也因垄断而价格虚高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种改进的核电站棒控系统仿真平台。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种核电站棒控系统仿真平台，包括：

仿真及数据采集柜，包括仿真单元和数据采集单元，所述仿真单元用于模拟反应堆功率控制系统和反应堆温度控制系统的各种运行工况，并输出用于自动模式控制的、二回路目标功率和一二回路功率偏差的仿真信号；所述数据采集单元用于采集所述仿真平台的所有过程信号并实时显示；

手动操作台，用于模拟主控室并输出控制信号，以及模拟手动模式控制；

逻辑柜，用于根据所述仿真信号和所述控制信号产生棒位移动命令；

动力柜，包括循环监视逻辑单元和可控硅整流电路，所述循环监视逻辑单元用于根据所述棒位移动命令产生移动时序信号，从而控制所述可控硅整流电路输出线圈运行信号；

模拟负载柜，用于模拟CRDM的负载线圈，所述模拟负载柜根据所述线圈运行信号模拟控制棒的提插动作；

配电柜，用于对所述仿真及数据采集柜、所述手动操作台、所述逻辑柜、所述动力柜及所述模拟负载柜进行配电。

优选地，所述逻辑柜包括温度棒及停堆棒控制单元和功率棒控制单元，二者用于根据所述仿真信号和所述控制信号产生棒位移动方向数据和棒位移动速度数据，所述棒位移动命令包括所述棒位移动方向数据和所述棒位移动速度数据；所述温度棒及停堆棒控制单元和所述功率棒控制单元还用于将当前系统状态、命令棒位以及报警信号传送至所述仿真及数据采集柜和所述手动操作台显示。

优选地，所述温度棒及停堆棒控制单元用于根据所述仿真信号中的一二回路功率偏差和所述手动操作台所发出的所述控制信号产生针对温度棒和停堆棒的所述棒位移动命令。

优选地，所述功率棒控制单元用于根据所述仿真信号中的二回路目标功率和所述手动操作台所发出的所述控制信号进行逻辑处理后产生针对功率棒的所述棒位移动命令。

优选地，所述逻辑柜还包括功率棒监视单元，用于独立校验所述功率棒控制单元的正确性，当出现不一致时发出所述报警信号并传送至所述手动操作台显示。

优选地，所述功率棒监视单元独立运算二回路实际功率和所述棒位移动命令，并与所述功率棒控制单元的值相比较得出偏差数据，且当所述偏差数据超过设定值时发出功率偏差报警和棒位偏差报警。

优选地，所述仿真单元还包括动力柜模拟模块，用于模拟至少一个所述动力柜。

优选地，所述模拟负载柜包括模拟的四组CRDM负载线圈，每组所述CRDM负载线圈包括夹持线圈、移动线圈和提升线圈。

优选地，所述线圈运行信号包括电流的定值、波形和变化时序，所述模拟负载柜接收所述线圈运行信号，并根据所述线圈运行信号模拟所述控制棒的提插动作。

优选地，所述数据采集单元包括采集模块，用于采集整个所述仿真平台内部的输入/输出过程中产生的所有过程信号并在软件画面中实时显示；所述数据采集单元还包括检测模块，用于对所述模拟负载柜中负载线圈的电流进行在线检测。

实施本发明的有益效果是：本发明的核电站棒控系统仿真平台中，包括了棒控系统的所有典型设备，实现了现场设备故障分析及检修、关键设备的功能验证及拷机、以及对现场棒控系统维护人员进行技能培训和软硬件实操培训。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：