JPH0249476B2 - - Google Patents
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- JPH0249476B2 JPH0249476B2 JP57090876A JP9087682A JPH0249476B2 JP H0249476 B2 JPH0249476 B2 JP H0249476B2 JP 57090876 A JP57090876 A JP 57090876A JP 9087682 A JP9087682 A JP 9087682A JP H0249476 B2 JPH0249476 B2 JP H0249476B2
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- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は沸騰水形原子炉における燃料バンドル
の熱水力学的振動の安定度監視方法およびその装
置に係り、特に、燃料バンドルの炉心平均に対す
る出力ピーキング係数と軸方向出力分布のピーキ
ング係数並びに軸方向のピーク位置に着目して安
定度を監視し、安定度が悪化した場合にはその燃
料バンドルの周辺の制御棒を挿入して燃料バンド
ルの出力を下げて安定化させる原子炉の出力制御
方法およびその装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a method and apparatus for monitoring the stability of thermo-hydraulic vibrations of a fuel bundle in a boiling water nuclear reactor, and in particular, to a method and apparatus for monitoring the stability of thermal-hydraulic vibrations of a fuel bundle in a boiling water nuclear reactor, and in particular, to The stability is monitored by focusing on the peaking coefficient, the peaking coefficient of the axial power distribution, and the axial peak position, and if the stability deteriorates, control rods around the fuel bundle are inserted to reduce the output of the fuel bundle. The present invention relates to a nuclear reactor output control method and device for lowering and stabilizing the output of a nuclear reactor.
一般に沸騰水形原子炉の炉心内に設けられた燃
料バンドルを通る冷却水は水と蒸気の2相流をな
して炉心内に発生する熱を除去するが、この2相
流には、ボイド、圧力損失、流量間のフイードバ
ツクに基づく熱水力学的振動の可能性があること
が知られている。
Cooling water that passes through fuel bundles in the core of a boiling water reactor generally forms a two-phase flow of water and steam to remove heat generated within the core, but this two-phase flow includes voids, It is known that there is a possibility of thermal-hydraulic oscillations based on feedback between pressure drop and flow rate.
炉心内には多数の燃料チヤンネルがあり、これ
らは並行流路を形成するから各燃料バンドルにと
つてはその熱水力学的振動は入口・出口間の差圧
一定の条件の下で他の燃料チヤンネルと一応独立
に生ずるものと考えてよい。 There are many fuel channels in the reactor core, and since they form parallel flow paths, each fuel bundle undergoes thermal-hydraulic oscillations under the condition of a constant differential pressure between the inlet and the outlet. It can be considered that this occurs independently of the channel.
更に振動の局所性から、核特性を介するフイー
ドバツクは二義的なものと考えられるので、第1
近似としてはこれを無視しうる。 Furthermore, due to the locality of vibration, feedback via nuclear properties is considered to be secondary, so the first
This can be ignored as an approximation.
このような振動モードをチヤンネル安定性と呼
び、一方、燃料バンドルの2相流のフイードバツ
ク現象に、炉心の核特性及び再循環流路の動特性
が関係する振動のモードを炉心安定性と呼んでい
る。 Such a mode of vibration is called channel stability, while a mode of vibration in which the feedback phenomenon of the two-phase flow of the fuel bundle, the core characteristics of the core, and the dynamic characteristics of the recirculation flow path are related is called core stability. There is.
実際の原子力発電所の運転時の炉心安定性は炉
心の平均中性子束信号、再循環流量などの全体的
信号によつて監視することが可能であるが、チヤ
ンネル安定性についてはそれが局所的な現象であ
るために、常に炉内中性子検出器の指示値だけで
監視できることは期待されない。 Core stability during actual nuclear power plant operation can be monitored by global signals such as core average neutron flux signal, recirculation flow rate, etc., but channel stability can be monitored locally. Because it is a phenomenon, it is not expected that it can always be monitored only by the readings from the in-core neutron detector.
従つて設計段階においてチヤンネル安定性につ
いて十分解析して安定に運転しうる範囲を決定す
るようにしている。 Therefore, at the design stage, channel stability is thoroughly analyzed to determine the range in which stable operation can be achieved.
運転に入つた原子力発電所の運転条件は、長期
間には燃料の種類、運転に関する制約などの変化
によつて変わりうるものであり、その場合には当
然、安定性解析を実施して運転範囲の再決定を行
なつているが、それに至らないような小さな変化
も含めれば実際の原子炉におけるチヤンネル安定
性の安定限界は時々刻々変化しているとしても誤
りではない。
The operating conditions of a nuclear power plant that has started operation may change over a long period of time due to changes in the type of fuel, operational constraints, etc. In that case, it is natural to conduct stability analysis to determine the operating range. However, it is not wrong to say that the stability limit of channel stability in actual nuclear reactors changes from moment to moment, including small changes that do not lead to this.
また、前述の設計段階における運転範囲は最も
苛酷な状態を基にして決定されているから、通常
の場合にはかなりの安定余裕があるものと考えら
れる。 Furthermore, since the operating range at the above-mentioned design stage is determined based on the most severe conditions, it is thought that there is a considerable stability margin in normal cases.
従つてこのようなチヤンネル安定性の安定度を
現実の運転状態において、すべての燃料バンドル
について評価できれば、それによつてチヤンネル
安定性を監視できることになる。 Therefore, if the stability of such channel stability can be evaluated for all fuel bundles under actual operating conditions, channel stability can be monitored thereby.
本発明は、かかる従来の事情に基づいてなされ
たもので、炉心内の多数本の燃料バンドルの熱水
力的安定性を各運転状態に即して評価、監視で
き、かつ局所的な振動の発生を防止することがで
きる原子炉の出力制御方法およびその装置を提供
しようとするものである。
The present invention has been made based on such conventional circumstances, and is capable of evaluating and monitoring the thermal-hydraulic stability of a large number of fuel bundles in a reactor core in accordance with each operating state, and is capable of suppressing local vibrations. It is an object of the present invention to provide a method for controlling the output of a nuclear reactor and a device for controlling the output thereof, which can prevent such occurrence.
すなわち、本発明の原子炉の出力制御方法は、
出力運転状態にある原子炉において、炉心内の燃
料バンドルの炉心平均に対する出力を表す第1の
係数と燃料バンドルの軸方向出力分布形のピーク
の高さを表す第2の係数およびその出力分布のピ
ーク位置を表す第3の係数を求め、これら第1か
ら第3の係数に基づいて燃料バンドルの熱水力的
安定性を、あらかじめ行なわれた安定性解析に用
いられた、基準となる燃料バンドルの出力および
軸方向出力分布形との比較により監視し、基準と
なる燃料バンドルの出力および軸方向出力分布形
による安定性解析結果より安定度を表すパラメー
タである減巾比が大きくなると予想される場合
に、現実の運転状態に即した燃料バンドルの出力
および軸方向出力分布形を用いて安定性の再計算
を行ない、安定余裕があらかじめ定めた値以下と
なつた場合に、その燃料バンドルの周辺の制御棒
を炉心内に挿入し出力を下げ、十分な安定度を確
保することを特徴としている。また、本発明の原
子炉の出力制御装置は、原子炉の炉心内の核熱水
力計算を行なう炉心性能計算装置と、この炉心性
能計算装置で計算された核熱水力計算の値に基づ
いて安定性の評価パラメータの値である、炉心内
の燃料バンドルの炉心平均に対する出力を表す第
1の係数、燃料バンドルの軸方向出力分布形のピ
ークの高さを表す第2の係数、およびその出力分
布のピーク位置を表す第3の係数を計算する安定
性パラメータ計算装置と、あらかじめ基準となる
燃料バンドルの出力および軸方向出力分布形につ
いての安定性解析を行ない、かつこの安定性解析
に用いた基準となる燃料バンドルの出力および軸
方向出力分布形についての前記安定性の評価パラ
メータを計算する安定性計算装置と、この安定性
計算装置および前記安定性パラメータ計算装置で
それぞれ計算された安定性の評価パラメータの値
を比較し前記安定性パラメータ計算装置で計算さ
れた安定性の評価パラメータの値が前記安定性計
算装置によつて計算された基準となる安定性の評
価パラメータの値よりも大きくなり、かつこれら
の安定性の評価パラメータの大小関係についてあ
らかじめ定められた判定基準を満足しない場合に
前記安定性計算装置に安定度を再計算させる比較
装置と、前記安定性計算装置により再計算された
安定度の値が不安定に近い場合にその燃料バンド
ルの周辺の制御棒を炉心内に挿入する制御棒挿入
装置とからなることを特徴としている。
That is, the nuclear reactor output control method of the present invention is as follows:
In a nuclear reactor in a power operation state, a first coefficient representing the power of the fuel bundle in the reactor core relative to the core average, a second coefficient representing the peak height of the axial power distribution shape of the fuel bundle, and a second coefficient representing the peak height of the axial power distribution shape of the fuel bundle; A third coefficient representing the peak position is determined, and the thermal-hydraulic stability of the fuel bundle is determined based on these first to third coefficients. The reduction ratio, which is a parameter representing stability, is expected to increase based on the stability analysis results based on the reference fuel bundle output and axial output distribution. If the stability margin is below a predetermined value, the stability is recalculated using the fuel bundle output and axial output distribution shape that corresponds to the actual operating conditions. It is characterized by inserting control rods into the reactor core to reduce output and ensure sufficient stability. The power control device for a nuclear reactor of the present invention also includes a core performance calculation device that performs nuclear thermal and hydraulic calculations in the core of a nuclear reactor, and a nuclear thermal and hydraulic power calculation device based on the nuclear thermal and hydraulic calculation values calculated by this core performance calculation device. The first coefficient represents the power of the fuel bundle in the core relative to the core average, which is the value of the stability evaluation parameter, the second coefficient represents the peak height of the axial power distribution shape of the fuel bundle, and A stability parameter calculation device that calculates the third coefficient representing the peak position of the power distribution, a stability analysis of the reference fuel bundle output and axial power distribution shape, and a stability parameter calculation device that is used for this stability analysis. a stability calculation device that calculates the stability evaluation parameters for the output and axial output distribution shape of the fuel bundle that serve as a reference, and the stability calculated by the stability calculation device and the stability parameter calculation device, respectively; The value of the stability evaluation parameter calculated by the stability parameter calculation device is greater than the value of the reference stability evaluation parameter calculated by the stability parameter calculation device. and a comparison device that causes the stability calculation device to recalculate the stability when the stability evaluation parameter does not satisfy predetermined criteria regarding the magnitude relationship of these stability evaluation parameters; The fuel bundle is characterized by a control rod insertion device that inserts control rods around the fuel bundle into the reactor core when the stability value is close to unstable.
以下、本発明の詳細を説明する。 The details of the present invention will be explained below.
一般に、チヤンネル安定性に影響を及ぼすパラ
メータとしては、数多くのものが考えられるが、
原子力発電所の通常の運転範囲内で問題となるの
は各燃料バンドルの出力と流量、並びに軸方向の
出力分布形である。 In general, there are many parameters that can affect channel stability.
Within the normal operating range of a nuclear power plant, the issues are the power and flow rate of each fuel bundle, as well as the axial power distribution.
これらの中で出力と流量については出力が高い
程、かつ、流量が低い程、チヤンネル安定性の安
定度は悪化する。 Regarding the output and flow rate, the higher the output and the lower the flow rate, the worse the channel stability becomes.
従つて、一般的に高出力低流量の運転状態程安
定度が悪くなる。 Therefore, in general, the higher the output and the lower the flow rate of operation, the worse the stability becomes.
又、出力と流量以外でチヤンネル安定性に大き
な影響を及ぼすものとして、軸方向の出力分布形
があげられる。 In addition to the output and flow rate, another factor that has a large effect on channel stability is the output distribution in the axial direction.
すなわちこの、軸方向の出力分布形はチヤンネ
ル安定性に大きな影響を及ぼす上に、実際の運転
状態において、制御棒の出入れや燃焼に伴なうゼ
ノンの効果等によつてかなり変化し、かつ、燃料
チヤンネル毎に異なつた形になつているので、現
実の運転状態に即した安定度評価を行なうために
は、軸方向の出力分布形の効果を考慮する必要が
あると言える。 In other words, this axial power distribution shape not only has a great influence on channel stability, but also changes considerably in actual operating conditions due to control rod insertion and withdrawal, Zenon effects associated with combustion, etc. Since each fuel channel has a different shape, it is necessary to take into account the effect of the axial power distribution shape in order to evaluate the stability in accordance with actual operating conditions.
ところで、軸方向の出力分布形とチヤンネル安
定性の安定度との関係は、一般的には、軸方向の
出力分布形のピークの高さが高ければ高い程、か
つ、ピーク位置が炉心(燃料バンドル)の下部で
あればある程、安定度が悪くなるということがで
きる。 By the way, in general, the relationship between the axial power distribution shape and the stability of the channel stability is that the higher the peak height of the axial power distribution shape, and the closer the peak position is to the core (fuel It can be said that the lower the bundle (bundle), the worse the stability.
すなわち、ピークの高さが高くかつ、ピーク位
置が下部であるということは下部での発熱量が多
いことを意味し、下部での発熱量が多いと、冷却
材の沸騰開始点が下部になり、不安定化要素であ
る2相流の領域が長くなるので安定度が悪くなる
と考えることができる。 In other words, if the peak height is high and the peak position is at the bottom, it means that the amount of heat generated is large at the bottom, and if the amount of heat generated at the bottom is large, the boiling point of the coolant will be at the bottom. , it can be considered that stability deteriorates because the region of two-phase flow, which is a destabilizing factor, becomes longer.
この実施例では以上の点を考慮に入れて、燃料
バンドルの出力と軸方向出力分布形に着目してチ
ヤンネル安定性を監視する。 In this embodiment, taking the above points into consideration, channel stability is monitored by focusing on the output of the fuel bundle and the axial output distribution shape.
すなわち、炉心内に収容される多数の燃料バン
ドルのうちj番目の燃料バンドルの出力の大きさ
を表わすパラメータとしてバンドルの出力係数Pr j
を用いる。 That is, the output coefficient P r j of the bundle is used as a parameter representing the magnitude of the output of the j-th fuel bundle among the large number of fuel bundles accommodated in the reactor core.
Use.
このPr jは次の式で表わせる。 This P r j can be expressed by the following formula.
Pr j=Qj/(Q/N)
ここでQjはj番目の燃料バンドルの出力、Q
は炉心全体の出力、Nは原子炉炉心内の燃料バン
ドルの本数である。 P r j =Q j /(Q/N) where Q j is the output of the j-th fuel bundle, Q
is the power of the entire reactor core, and N is the number of fuel bundles in the reactor core.
又、軸方向の出力分布形を特徴づけるものとし
て軸方向の出力のピーキング係数とピークの位置
を採用する。 Furthermore, the peaking coefficient and peak position of the axial output are used to characterize the axial output distribution.
一般的に、軸方向の出力分布形は、例えば第1
図に示すように燃料バンドルを軸方向に沿つて例
えば1〜24の多数のノードに分けて求められるの
でここでもそれに従うこととする。 Generally, the axial power distribution shape is, for example, the first
As shown in the figure, the fuel bundle is calculated by dividing it into a large number of nodes, for example 1 to 24, along the axial direction, and this will be followed here as well.
なお、第1図において、横軸には、出力が縦軸
には、軸方向ノードがとられており、各曲線は、
それぞれ燃料バンドルの出力分布を示している。 In Fig. 1, the output is plotted on the horizontal axis, and the axial nodes are plotted on the vertical axis, and each curve is
Each shows the power distribution of the fuel bundle.
いま、j番目の燃料バンドルの軸方向のi番目
のノードでの軸方向出力係数をPi jとすると、Pi jは
次の式で表わせる。 Now, if the axial output coefficient at the i-th node in the axial direction of the j-th fuel bundle is P i j , P i j can be expressed by the following equation.
Pi j=Qi/j/(Qj/Nax)
ここでQi jはj番目の燃料バンドルのi番目の
ノードでの出力、Naxは軸方向のノード数であ
る。 P i j =Q i / j /(Q j /N ax ) where Q i j is the output at the i-th node of the j-th fuel bundle, and N ax is the number of nodes in the axial direction.
このPi jのうちで最大のものを軸方向ピーキング
係数Pax jとする。 The largest one among these P i j is defined as the axial peaking coefficient P ax j .
従つてPax j=max i(Pi j)と表わすことができる。
このPax jによつて、軸方向出力分布形のピークの
高さを評価することができる。 Therefore, it can be expressed as P ax j = max i (P i j ).
Using this P ax j , the height of the peak of the axial output distribution type can be evaluated.
即ち、Pax jが大きい程ピークの高さは高くなる。 That is, the larger P ax j becomes, the higher the peak height becomes.
次に軸方向出力分布形のピークの位置を表わす
ためのパラメータとして次の量を定義する。 Next, the following quantities are defined as parameters for expressing the position of the peak of the axial output distribution.
Pl j=(Nax−Np/j)/Nax
ここでNp jはj番号の燃料バンドルのピークの
存在するノード番号で、ノード番号は燃料バンド
ルの下部から順に上方へ向かつてつけられるもの
とする。 P l j = (N ax − N p / j ) / N ax where N p j is the node number where the peak of the j-numbered fuel bundle exists, and the node numbers are numbered sequentially upward from the bottom of the fuel bundle. shall be provided.
このPl jによるとPl jの値が大きい程ピークの位置
は燃料バンドルの下部であることがわかる。 According to this P l j , it can be seen that the larger the value of P l j, the lower the peak position is in the fuel bundle.
j番目の燃料バンドルの軸方向出力分布形は上
で定義した2つのパラメータPax j、Pl jの積として、
Pp j=Pax j・Pl j
で定義されるPp jによつて評価することができる。 The axial power distribution shape of the j-th fuel bundle is the product of the two parameters P ax j and P l j defined above, and is determined by P p j defined as P p j = P ax j・P l j . can be evaluated based on
又、出力の大きさをも含めて次のパラメータPj
を定義する。 In addition, the following parameter P j including the output size
Define.
Pj=Pr j・Pp j=Pr j・Pax j・Pl j
これらの値と、予め行なわれる安定性解析すな
わち熱水力学的振動の可能性を求めるためのチヤ
ンネル安定性の解析で用いられる燃焼バンドルの
出力及び軸方向出力分布形から求まる上記各種パ
ラメータの値を比較することにより実際の運転点
に即したチヤンネル安定性の安定度を評価するこ
とができる。 P j = P r j・P p j = P r j・P ax j・P l jThese values are combined with the stability analysis performed in advance, that is, the channel stability to determine the possibility of thermo-hydraulic oscillations. By comparing the values of the above-mentioned various parameters determined from the combustion bundle output and axial output distribution used in the analysis, it is possible to evaluate the stability of the channel stability in accordance with the actual operating point.
第2図は、本発明の一実施例の原子炉の出力制
御装置を示すもので、図に示す原子炉の出力制御
装置は、炉心性能計算装置1、安定性計算装置
2、安定性パラメータ計算装置3、安定性パラメ
ータ比較装置4、および制御棒挿入装置5とから
構成されている。なお、点線は、安定性のパラメ
ータ比較の際基準が満足されない場合を示してい
る。 FIG. 2 shows a nuclear reactor power control device according to an embodiment of the present invention. The reactor power control device shown in the figure includes a core performance calculation device 1, a stability calculation device 2, a stability parameter calculation device It consists of a device 3, a stability parameter comparison device 4, and a control rod insertion device 5. Note that the dotted line indicates the case where the criteria are not satisfied when comparing the stability parameters.
すなわち、炉心性能計算装置1は、原子炉6か
ら炉心流量、炉心圧力、炉心出力、平均中性子
束、制御棒パターン等のプロセス量を入力し、こ
れらのプロセス量に基づいて、各燃料バンドルの
出力、流量および軸方向出力分布を計算する。 That is, the core performance calculation device 1 inputs process quantities such as core flow rate, core pressure, core power, average neutron flux, and control rod pattern from the reactor 6, and calculates the output of each fuel bundle based on these process quantities. , calculate the flow rate and axial power distribution.
安定性パラメータ計算装置3は、炉心性能計算
装置1で計算された各燃料バンドルの出力および
軸方向出力分布を入力し、これらに基づいて、前
述したパラメータPj、Pr j、Pax j、Pl jの値を計算す
る。 The stability parameter calculation device 3 inputs the output and axial power distribution of each fuel bundle calculated by the core performance calculation device 1, and based on these, calculates the above-mentioned parameters P j , P r j , P ax j , Calculate the value of P l j .
安定性計算装置2は、基準となる軸方向分布を
定め、最も不安定になる燃料バンドルについてチ
ヤンネル安定性を解析し、運転点と減巾比(D、
R)との関係を第3図のような等減巾比線として
あらかじめ求めておく。 The stability calculation device 2 determines the reference axial distribution, analyzes the channel stability for the most unstable fuel bundle, and calculates the operating point and width reduction ratio (D,
The relationship with R) is determined in advance as an equal reduction width ratio line as shown in FIG.
すなわち、通常、安定性解析では基準となる軸
方向出力分布を設定し、それに基づいて安定度を
第4図に示す減巾比で評価しており、(D、R)
が1を超えると振動は発散し、D、Rが小さい程
安定である。 In other words, normally, in stability analysis, the standard axial output distribution is set, and the stability is evaluated based on it using the width reduction ratio shown in Figure 4. (D, R)
When D exceeds 1, the vibration diverges, and the smaller D and R are, the more stable it is.
そして、この安定性計算装置2は、この安定性
計算装置2で解析された最も不安定になる燃料バ
ンドルについてのチヤンネル安定性の解析結果に
基づいて、前述した各パラメータの値を定める。 Then, the stability calculation device 2 determines the values of each of the above-mentioned parameters based on the channel stability analysis result for the most unstable fuel bundle analyzed by the stability calculation device 2.
なお、この各パラメータの値は、添字cをつけ
て、Pr c、Pax c、Pl c、Pcとする。 Note that the values of each parameter are denoted by P r c , P ax c , P l c , and P c with a subscript c.
ここでPc=Pr c・Pax c・Pl cである。 Here, P c =P r c・P ax c・P l c .
安定性パラメータ比較装置4は、安定性計算装
置2で計算されたパラメータPr c、Pax c、Pl c、Pcの
値と安定性パラメータ計算装置3で計算されたパ
ラメータPj、Pr j、Pax j、Pl jの値を比較する。 The stability parameter comparison device 4 compares the values of the parameters P r c , P ax c , P l c , P c calculated by the stability calculation device 2 and the parameters P j , P calculated by the stability parameter calculation device 3. Compare the values of r j , P ax j and P l j .
但し、この比較は第3図で減巾比が1より小さ
な予め定められた値を超え、かつ1より小さな領
域のみで行なう。 However, this comparison is performed only in the area in FIG. 3 where the width reduction ratio exceeds a predetermined value smaller than 1 and is smaller than 1.
減巾比が1を超える領域に入つた時は速やかに
中性子吸収材を挿入して減巾比が1より小さくな
る領域まで出力を下げる。 When the attenuation ratio reaches a region exceeding 1, a neutron absorbing material is immediately inserted to lower the output to a region where the attenuation ratio becomes less than 1.
この各種パラメータの比較は次のような手順で
行うこととする。 The comparison of these various parameters will be performed in the following steps.
まず、予め、各種パラメータの安定性の定量的
評価を行なつて各種パラメータの変化巾と減巾比
の変化巾の関係を調べておく。 First, the stability of various parameters is quantitatively evaluated in advance, and the relationship between the range of change of the various parameters and the range of change of the width reduction ratio is investigated.
次に、各パラメータを比較し、安定性計算装置
2で計算されたパラメータの値より安定性パラメ
ータ計算装置3で計算されたパラメータの値が大
きくなる燃料バンドルがある場合、すなわち現実
の安定度があらかじめ行なわれた安定性解析結果
より悪化することが予測された場合には、現実的
な解析条件(燃料バンドルの出力および軸方向出
力分布)を用いて、その燃料バンドルについて安
定性計算装置2により安定性の再計算を行なうこ
とにする。 Next, each parameter is compared, and if there is a fuel bundle for which the value of the parameter calculated by the stability parameter calculation device 3 is larger than the value of the parameter calculated by the stability calculation device 2, that is, the actual stability is If it is predicted that the stability will be worse than the results of the stability analysis performed in advance, the stability calculation device 2 will calculate the stability of the fuel bundle using realistic analysis conditions (fuel bundle output and axial output distribution). We will recalculate the stability.
但し、各パラメータに一定の幅を定めておき、
各パラメータのうち1つのパラメータが以下のど
れかの式に当てはまる時に計算することにする。 However, by setting a certain width for each parameter,
Calculation is performed when one of the parameters satisfies one of the following formulas.
即ち、 Pr j>Pr c+ΔPr Pax j>Pax c+ΔPax Pl j>Pl c+ΔPl Pj>Pc+ΔP …() のどれかの式に当てはまる場合は計算する。 That is, P r j > P r c + ΔP r P ax j > P ax c + ΔP ax P l j > P l c + ΔP l P j > P c + ΔP...() Calculate if any of the following formulas is true.
又、パラメータが大きくなる場合でも、その差
が下のどれかに収まる場合には、
Pr c+ΔPr≧Pr j>Pr c
Pax c+ΔPax≧Pax j>Pax c
Pl c+ΔPl≧Pl j>Pl c
Pc+ΔP≧Pj>Pc…()
4つのパラメータのうちで少くとも2つ以上が
上の式に当てはまる場合に計算し直すことにす
る。 Also, even if the parameter becomes large, if the difference falls within one of the following, P r c + ΔP r ≧P r j >P r c P ax c + ΔP ax ≧P ax j >P ax c P l c + ΔP l ≧P l j >P l c P c +ΔP ≧P j >P c ... () If at least two or more of the four parameters apply to the above equation, the calculation will be recalculated.
そして、この安定性計算装置2により計算され
た結果が不安定に近い場合つまり減巾比が1以下
でしかも1に近い場合には、制御棒挿入装置5に
よりその燃料バンドルの周辺の制御棒を挿入して
燃料バンドルの出力を下げ十分な安定度が保てる
ようにする。 If the result calculated by the stability calculation device 2 is close to instability, that is, if the width reduction ratio is less than or equal to 1 and close to 1, the control rod insertion device 5 inserts the control rods around the fuel bundle. Insert it to reduce the output of the fuel bundle and maintain sufficient stability.
以上述べたように、本発明によれば炉心内の多
数本の燃料バンドルの熱水力的安定性を各運転状
態に即して評価、監視でき、かつ局所的な振動の
発生を防止することが可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to evaluate and monitor the thermal-hydraulic stability of a large number of fuel bundles in a reactor core in accordance with each operating state, and to prevent the occurrence of local vibrations. becomes possible.
第1図は、燃料バンドルの軸方向出力分布形を
示すグラフ、第2図は、本発明の一実施例の原子
炉の出力制御装置を示すブロツク図、第3図は、
運転点と等減巾比線との関係を示すグラフ、第4
図は、減巾比を説明するためのグラフである。
1……炉心性能計算装置、2……安定性計算装
置、3……安定性パラメータ計算装置、4……安
定性パラメータ比較装置、5……制御棒挿入装
置。
FIG. 1 is a graph showing the axial power distribution of a fuel bundle, FIG. 2 is a block diagram showing a nuclear reactor power control device according to an embodiment of the present invention, and FIG.
Graph showing the relationship between the operating point and the constant reduction width ratio line, 4th
The figure is a graph for explaining the width reduction ratio. 1... Core performance calculation device, 2... Stability calculation device, 3... Stability parameter calculation device, 4... Stability parameter comparison device, 5... Control rod insertion device.
Claims (1)
の燃料バンドルの炉心平均に対する出力を表す第
1の係数と燃料バンドルの軸方向出力分布形のピ
ークの高さを表す第2の係数およびその出力分布
のピーク位置を表す第3の係数を求め、これら第
1から第3の係数に基づいて燃料バンドルの熱水
力的安定性を、あらかじめ行なわれた安定性解析
に用いられた、基準となる燃料バンドルの出力お
よび軸方向出力分布形との比較により監視し、基
準となる燃料バンドルの出力および軸方向出力分
布形による安定性解析結果より安定度を表すパラ
メータである減巾比が大きくなると予想される場
合に、現実の運転状態に即した燃料バンドルの出
力および軸方向出力分布形を用いて安定性の再計
算を行ない、安定余裕があらかじめ定めた値以下
となつた場合に、その燃料バンドルの周辺の制御
棒を炉心内に挿入し出力を下げ、十分な安定度を
確保することを特徴とする原子炉の出力制御方
法。 2 原子炉の炉心内の核熱水力計算を行なう炉心
性能計算装置と、この炉心性能計算装置で計算さ
れた核熱水力計算の値に基づいて安定性の評価パ
ラメータの値である、炉心内の燃料バンドルの炉
心平均に対する出力を表す第1の係数、燃料バン
ドルの軸方向出力分布形のピークの高さを表す第
2の係数、およびその出力分布のピーク位置を表
す第3の係数を計算する安定性パラメータ計算装
置と、あらかじめ基準となる燃料バンドルの出力
および軸方向出力分布形についての安定性解析を
行ない、かつこの安定性解析に用いた基準となる
燃料バンドルの出力および軸方向出力分布形につ
いての前記安定性の評価パラメータの値を計算す
る安定性計算装置と、この安定性計算装置および
前記安定性パラメータ計算装置でそれぞれ計算さ
れた安定性の評価パラメータの値を比較し前記安
定性パラメータ計算装置で計算された安定性の評
価パラメータの値が前記安定性計算装置によつて
計算された基準となる安定性の評価パラメータの
値よりも大きくなり、かつこれらの安定性の評価
パラメータの大小関係についてあらかじめ定めら
れた判定基準を満足しない場合に前記安定性計算
装置に安定度を再計算させる比較装置と、前記安
定性計算装置により再計算された安定度の値が不
安定に近い場合にその燃料バンドルの周辺の制御
棒を炉心内に挿入する制御棒挿入装置とからなる
ことを特徴とする原子炉の出力制御装置。[Scope of Claims] 1. In a nuclear reactor in a power operation state, a first coefficient representing the power of the fuel bundle in the reactor core relative to the core average, and a second coefficient representing the peak height of the axial power distribution shape of the fuel bundle. and a third coefficient representing the peak position of the power distribution, and based on these first to third coefficients, the thermal-hydraulic stability of the fuel bundle is calculated based on the coefficients used in the stability analysis performed in advance. In addition, it is monitored by comparison with the reference fuel bundle output and axial output distribution shape, and the stability analysis results using the reference fuel bundle output and axial output distribution shape are used to determine the width reduction, which is a parameter representing stability. If the ratio is expected to increase, and the stability is recalculated using the fuel bundle output and axial output distribution shape that match the actual operating conditions, and the stability margin falls below the predetermined value. A method for controlling the output of a nuclear reactor, which comprises: inserting control rods around the fuel bundle into the reactor core to lower the output and ensure sufficient stability. 2. A core performance calculation device that performs nuclear thermal-hydraulic calculations in the core of a nuclear reactor, and a core performance calculation device that calculates the stability evaluation parameters based on the nuclear thermal-hydraulic calculation values calculated by this core performance calculation device. a first coefficient representing the power of the fuel bundle relative to the core average, a second coefficient representing the peak height of the axial power distribution shape of the fuel bundle, and a third coefficient representing the peak position of the power distribution. A stability parameter calculation device is used to perform stability analysis on the reference fuel bundle output and axial output distribution shape in advance, and the reference fuel bundle output and axial output used in this stability analysis are A stability calculation device that calculates the value of the stability evaluation parameter for the distribution shape and the stability evaluation parameter values calculated by this stability calculation device and the stability parameter calculation device, respectively, are compared to calculate the stability. The value of the stability evaluation parameter calculated by the stability parameter calculation device is larger than the value of the reference stability evaluation parameter calculated by the stability parameter calculation device, and these stability evaluation parameters a comparison device that causes the stability calculation device to recalculate the stability when a predetermined judgment criterion regarding the magnitude relationship of is not satisfied, and a stability value recalculated by the stability calculation device is close to unstable 1. A power control device for a nuclear reactor, comprising a control rod insertion device for inserting control rods around a fuel bundle into a reactor core.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57090876A JPS58208692A (en) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | Method and device for controlling reactor power |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57090876A JPS58208692A (en) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | Method and device for controlling reactor power |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58208692A JPS58208692A (en) | 1983-12-05 |
JPH0249476B2 true JPH0249476B2 (en) | 1990-10-30 |
Family
ID=14010681
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57090876A Granted JPS58208692A (en) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | Method and device for controlling reactor power |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58208692A (en) |
-
1982
- 1982-05-28 JP JP57090876A patent/JPS58208692A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS58208692A (en) | 1983-12-05 |
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