Models and Methods for Automated Control of Power Change at VVER-1000 Nuclear Power Unit

Abstract

This work is devoted to the development of automated control models and methods of power change at VVER-1000 nuclear power unit to provide the most stable axial offset in the load-following mode. Improved multi-zone mathematical model of VVER-1000 allows taking into account the energy release of 235U nuclei fission as well as 239Pu and includes a sub-model with distributed parameters. The automated control method of power change at VVER-1000 nuclear power unit that uses three control loops was proposed for the first time. The first loop maintains change of reactor power by controlling the boric acid concentration in the primary coolant. The second control loop maintains the required value of axial offset by controlling the position of 9th group control rods, and the third one maintains coolant temperature mode or steam pressure mode by controlling the main valve positions in the turbine generator.

Розглянуто розробку моделей та методів керування зміною потужності ядерної енергетичної установки з ВВЕР-1000, які дають змогу отримати найбільш стабільний аксіальний офсет (АО). Вдосконалено багатозонну математичну модель реактора типу ВВЕР-1000, яка відрізняється від відомих урахуванням виділення енергії в разі поділу ядер як 235U, так і 239Pu, та включає cубмодель з розподіленими параметрами. Вперше запропоновано метод автоматизованого керування зміною потужності ЯЕУ з ВВЕР-1000, в якому застосовано три контури керування, один з яких підтримує регламентну зміну потужності реактора за рахунок регулювання концентрації борної кислоти в теплоносії, другий підтримує необхідне значення АО зміненням положення стрижнів СУЗ, а третій — температурний режим теплоносія регулюванням положення головних клапанів турбогенератора