Методы и модели автоматизированного распределения нагрузок между энергоблоками АЭС на основе их эксплуатационных характеристик
Рассмотрены вопросы совершенствования методов, моделей и программного обеспечения для автоматизированного управления распределением нагрузок между паротурбинными энергоблоками АЭС с целью повышения надежности и средне- эксплуатационной тепловой экономичности АЭС. Розглянуто питання удосконалення...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Ядерна та радіаційна безпека |
|---|---|
| Datum: | 2010 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України
2010
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97021 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Методы и модели автоматизированного распределения нагрузок между энергоблоками АЭС на основе их эксплуатационных характеристик / А.В. Ефимов, Т.В. Потанина // Ядерна та радіаційна безпека. — 2010. — № 4. — С. 22-25. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859646937758695424 |
|---|---|
| author | Ефимов, А.В. Потанина, Т.В. |
| author_facet | Ефимов, А.В. Потанина, Т.В. |
| citation_txt | Методы и модели автоматизированного распределения нагрузок между энергоблоками АЭС на основе их эксплуатационных характеристик / А.В. Ефимов, Т.В. Потанина // Ядерна та радіаційна безпека. — 2010. — № 4. — С. 22-25. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Ядерна та радіаційна безпека |
| description | Рассмотрены вопросы совершенствования методов, моделей и программного
обеспечения для автоматизированного управления распределением нагрузок между
паротурбинными энергоблоками АЭС с целью повышения надежности и средне-
эксплуатационной тепловой экономичности АЭС.
Розглянуто питання удосконалення методів, моделей та програмного забезпечення для
автоматизованого керування розподілом навантажень між паротурбінними енергоблоками
АЕС з метою підвищення надійності та середньоексплуатаційної теплової економічності
АЕС.
The paper covers the development of methods, models and software for automated control
of load distribution between NPP turbine power units in view of improving the reliability and
average operational thermal efficiency of NPP.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:29:10Z |
| format | Article |
| fulltext |
22 ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 4 (48).2010
Î
äíèì èç ïðèíöèïîâ, çàêëàäûâàåìûõ â ñòðà-
òåãèþ ðàçâèòèÿ ÿäåðíîé ýíåðãåòèêè â ðàçíûõ
ñòðàíàõ ìèðà, ÿâëÿåòñÿ ïëàíèðîâàíèå íå òîëü-
êî áàçîâûõ ðåæèìîâ ðàáîòû ýíåðãîáëîêîâ ÀÝÑ,
íî è îáåñïå÷åíèå âîçìîæíîñòè èõ ðàáîòû â ðå-
æèìå ðåãóëèðîâàíèÿ ñóòî÷íîãî ãðàôèêà ýíåðãîïîòðåáëåíèÿ
â ýíåðãåòè÷åñêèõ ñèñòåìàõ. Òàê, òðåáîâàíèÿ åâðîïåéñêèõ
ýíåðãîêîìïàíèé EUR ê ñòàíäàðòíîìó ïðîåêòó íîâûõ ñòðî-
ÿùèõñÿ ÀÝÑ ïðåäóñìàòðèâàþò óâåëè÷åíèå ìàíåâðåííîñòè
ýíåðãåòè÷åñêîãî îáîðóäîâàíèÿ è âîçìîæíîñòü ðàáîòû ýíåð-
ãîáëîêîâ â äèàïàçîíå íàãðóçîê 30–100 % îò íîìèíàëüíîé
ìîùíîñòè (ñî ñêîðîñòüþ èçìåíåíèÿ íàãðóçîê, ñîñòàâëÿþ-
ùåé 3 % íîìèíàëüíîé ìîùíîñòè â ìèíóòó) ñ îáåñïå÷åíèåì
âñåõ êðèòåðèåâ áåçîïàñíîñòè. Ýôôåêòèâíîé è áåçîïàñíîé
ýêñïëóàòàöèè ÀÝÑ â òàêîì ðåæèìå ìîæíî äîñòè÷ü ñ ïîìî-
ùüþ àâòîìàòèçàöèè ïðîöåññà óïðàâëåíèÿ ðàñïðåäåëåíèåì
ýëåêòðè÷åñêèõ íàãðóçîê ìåæäó ýíåðãîáëîêàìè ñ ó÷åòîì èõ
ôóíêöèîíàëüíîãî ñîñòîÿíèÿ. Ýòî òðåáóåò ñîâåðøåíñòâîâà-
íèÿ ìàòåìàòè÷åñêîãî è àëãîðèòìè÷åñêîãî îáåñïå÷åíèÿ, íà-
õîäÿùåãîñÿ â ðàñïîðÿæåíèè ÀÑÓ ÒÏ ýíåðãîáëîêîâ ÀÝÑ.
Ñóùåñòâóþùèé â ïîñëåäíèå ãîäû ïðîôèöèò ïðîèçâîä-
ñòâà ýëåêòðîýíåðãèè â Óêðàèíå è âîçìîæíàÿ ïåðñïåêòèâà
ïîäêëþ÷åíèÿ ÀÝÑ Óêðàèíû ê ýíåðãåòè÷åñêèì ñèñòåìàì
åâðîïåéñêèõ ãîñóäàðñòâ òàêæå ïîäòâåðæäàþò àêòóàëüíîñòü
ïðîáëåìû âûáîðà îïòèìàëüíûõ ñòðàòåãèé ïðè óïðàâëåíèè
ðåæèìàìè ðàáîòû ýíåðãîáëîêîâ ÀÝÑ, â ÷àñòíîñòè ïðî-
áëåìû îïòèìàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ íàãðóçîê ìåæäó íèìè
ñ öåëüþ ïîâûøåíèÿ ñðåäíåýêñïëóàòàöèîííîé òåïëîâîé
ýêîíîìè÷íîñòè ýëåêòðîñòàíöèé.
Òàêèì îáðàçîì, ðàçðàáîòêà ìåòîäîâ è ìîäåëåé äëÿ àâ-
òîìàòèçèðîâàííîãî îïòèìàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ íàãðóçîê
ìåæäó ýíåðãîáëîêàìè ÀÝÑ, êîòîðûå áû ó÷èòûâàëè ðå-
àëüíîå ñîñòîÿíèå îáîðóäîâàíèÿ â ïðîöåññå ýêñïëóàòàöèè,
ñ öåëüþ èõ ïðèìåíåíèÿ ïðè ñèíòåçå ìíîãîôóíêöèîíàëü-
íûõ è âñåðåæèìíûõ ÀÑÓ ÒÏ íîâîãî ïîêîëåíèÿ ýíåðãîáëî-
êîâ ÀÝÑ Óêðàèíû ïîâûøåííîé áåçîïàñíîñòè è ïîâûøåíèÿ
çà ñ÷åò ýòîãî ìàíåâðåííîñòè è ñðåäíåýêñïëóàòàöèîííîé
òåïëîâîé ýêîíîìè÷íîñòè ÀÝÑ, ÿâëÿåòñÿ àêòóàëüíîé.
Èìèòàöèîííàÿ ìîäåëü ýíåðãîáëîêà ÀÝÑ ñ ÂÂÝÐ-1000
Çàäà÷à ðàñïðåäåëåíèÿ íàãðóçîê ìåæäó ýíåðãîáëîêàìè
ÀÝÑ îòíîñèòñÿ ê îñíîâíûì îïåðàòèâíî-äèñïåò÷åðñêèì
ðàñïðåäåëèòåëüíûì çàäà÷àì. Îíà ìîæåò áûòü ðåøåíà
â âèäå âûäà÷è ðåêîìåíäàöèé îïåðàòèâíîìó ïåðñîíàëó èëè
â âèäå àâòîìàòè÷åñêèõ âîçäåéñòâèé íà ñèñòåìó óïðàâëåíèÿ
ìîùíîñòüþ ýíåðãîáëîêîâ íà îñíîâå òåêóùåé èíôîðìàöèè
î ñîñòîÿíèè òåõíîëîãè÷åñêîãî îáîðóäîâàíèÿ. Ïàðàìåòðû
è õàðàêòåðèñòèêè ñèñòåì è îáîðóäîâàíèÿ ýíåðãîáëîêîâ
ýëåêòðîñòàíöèé, ýëåìåíòîâ èõ òåïëîâûõ ñõåì èçìåíÿþòñÿ
â ïðîöåññå ýêñïëóàòàöèè â ðåçóëüòàòå äåéñòâèÿ ðàçëè÷íûõ
âîçìóùàþùèõ ôàêòîðîâ. Îñíîâíûìè èç íèõ ÿâëÿþòñÿ:
ýíåðãîñèñòåìíûå óñëîâèÿ, îïðåäåëÿþùèå ãðàôèê ýëåêòðè-
÷åñêîé íàãðóçêè âî âðåìåíè; óñëîâèÿ îòïóñêà òåïëîòû ïî-
ñòîðîííèì ïîòðåáèòåëÿì; óñëîâèÿ öèðêóëÿöèîííîãî âîäî-
ñíàáæåíèÿ; ýêñïëóàòàöèîííûå óõóäøåíèÿ õàðàêòåðèñòèê
îáîðóäîâàíèÿ; ïîêàçàòåëè íàäåæíîñòè îñíîâíîãî è âñïî-
ìîãàòåëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ è ðÿä äðóãèõ. Îöåíèòü ðåçóëü-
òàò âîçäåéñòâèÿ ïåðå÷èñëåííûõ ôàêòîðîâ íà îñíîâíûå
òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêèå ïîêàçàòåëè âûðàáîòêè ýëåêòðè÷å-
ñêîé ýíåðãèè (ýëåêòðè÷åñêîé ìîùíîñòè, óäåëüíîãî ðàñõî-
äà òåïëîòû íà âûðàáîòêó ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè, óäåëü-
íîãî ðàñõîäà ïàðà è ïð.) ïîçâîëÿþò ýêñïëóàòàöèîííûå
УДК 621.311.25
А. В. Ефимов, Т. В. Потанина
Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»
Методы и модели авто-
матизированного рас-
пределения нагрузок
между энергоблоками
АЭС
на основе их эксплуа-
тационных характерис-
тик
Рассмотрены вопросы совершенствования методов, мо-
делей и программного обеспечения для автоматизированного
управления распределением нагрузок между паротурбинными
энергоблоками АЭС с целью повышения надежности и средне-
эксплуатационной тепловой экономичности АЭС.
К л ю ч е в ы е с л о в а: автоматизация процесса управле-
ния распределением нагрузок, имитационная модель энерго-
блока АЭС, эксплуатационные характеристики.
О. В. Єфімов, Т. В. Потаніна
Методи і моделі автоматизованого розподілу наванта-
жень між енергоблоками АЕС на основі їх експлуатацій-
них характеристик
Розглянуто питання удосконалення методів, моделей та
програмного забезпечення для автоматизованого керування
розподілом навантажень між паротурбінними енергоблоками
АЕС з метою підвищення надійності та середньоексплуатацій-
ної теплової економічності АЕС.
К л ю ч о в і с л о в а: автоматизація процесу керування
розподілом навантажень, імітаційна модель енергоблока АЕС,
експлуатаційні характеристики.
© А. В. Ефимов, Т. В. Потанина, 2010
ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 4 (48).2010 23
Ìåòîäû è ìîäåëè àâòîìàòèçèðîâàííîãî ðàñïðåäåëåíèÿ íàãðóçîê ìåæäó ýíåðãîáëîêàìè ÀÝÑ íà îñíîâå èõ ýêñïëóàòàöèîííûõ õàðàêòåðèñòèê
(ýíåðãåòè÷åñêèå) õàðàêòåðèñòèêè ýíåðãîáëîêîâ, îïèñû-
âàþùèå âëèÿíèå èçìåíåíèÿ ïàðàìåòðîâ òåõíîëîãè÷åñêèõ
ïðîöåññîâ, ò. å. îáîðóäîâàíèÿ, íà çíà÷åíèÿ ýëåêòðè÷åñêîé
ìîùíîñòè è óäåëüíîãî ðàñõîäà òåïëîòû.
Äëÿ ïîñòðîåíèÿ ìîäåëåé ýêñïëóàòàöèîííûõ õàðàêòåðèñ-
òèê è êðèòåðèÿ îïòèìàëüíîãî óïðàâëåíèÿ ýíåðãîáëîêîì
íåîáõîäèìî çíàíèå ìîäåëåé òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ
è ñîñòîÿíèÿ îáîðóäîâàíèÿ. Ïðè ôîðìèðîâàíèè ìîäåëåé
îñíîâíîãî è âñïîìîãàòåëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ ýíåðãîáëîêîâ
ÀÝÑ ñëåäóåò ó÷èòûâàòü òîò ôàêò, ÷òî ðàçëè÷íîìó óðîâ-
íþ äåòàëèçàöèè ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé ýíåðãåòè÷åñêîãî
îáîðóäîâàíèÿ ñîîòâåòñòâóåò ðàçíûé îáúåì ïàðàìåòðîâ, èç-
ìåðÿåìûõ êîíòðîëüíî-èçìåðèòåëüíûìè ïðèáîðàìè: áîëåå
äåòàëüíàÿ ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü îáîðóäîâàíèÿ ÷àñòî
ïðèâîäèò ê ðîñòó ñîñòàâëÿþùåé ïîãðåøíîñòè ðåçóëüòàòîâ
ðàñ÷åòîâ ïðè èñïîëüçîâàíèè ýòèõ ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé
â ñîñòàâå ÀÑÓ ÒÏ ýíåðãîáëîêîâ (òàê êàê óâåëè÷èâàåòñÿ
äîëÿ ìåòîäè÷åñêèõ ïîãðåøíîñòåé).  ðÿäå ñëó÷àåâ ïðè-
áëèæåííûå, íî áîëåå ïðîñòûå àëãîðèòìû îáåñïå÷èâàþò
áîëåå ýêîíîìíóþ è íàäåæíóþ ñèñòåìó êðàòêîñðî÷íîãî
è ñðåäíåñðî÷íîãî óïðàâëåíèÿ ýíåðãîáëîêîì â ïðîöåññå
ýêñïëóàòàöèè (â ðåæèìå of line) ñ ñîêðàùåííîé äëèòåëü-
íîñòüþ åå ïîäãîòîâêè è îñâîåíèÿ. Ýòîò ìåòîäè÷åñêèé ïîä-
õîä è áûë ïîëîæåí â îñíîâó ðàçðàáîòàííûõ ìàòåìàòè÷åñ-
êèõ ìîäåëåé ïðîòî÷íîé ÷àñòè êîíäåíñàöèîííîé òóðáèíû
íàñûùåííîãî ïàðà òèïà Ê-1000–60/1500, ïàðîãåíåðàòîðîâ
òèïà ÏÃÂ-1000, ñèñòåì êîíäåíñàöèè è ðåãåíåðàöèè, äîñòà-
òî÷íî õîðîøî îïèñàííûõ â [1]—[3].
 îñíîâå ïîñòðîåíèÿ èìèòàöèîííîé ìîäåëè ýíåðãî-
áëîêà ëåæèò ïðèíöèï ñòðóêòóðíîãî ïðåäñòàâëåíèÿ ñõåìû
ýíåðãîáëîêà, ïðè êîòîðîì îáðàçóþòñÿ ñòðóêòóðíûå áëîêè,
ôîðìèðóþòñÿ îáúåêòû, ñ ïîìîùüþ êîòîðûõ îïèñûâàåòñÿ
îñíîâíîå òåõíîëîãè÷åñêîå îáîðóäîâàíèå è êîòîðûå íàõî-
äÿòñÿ â èåðàðõè÷åñêîì ïîä÷èíåíèè. Òåïëîâàÿ ñõåìà ýíåðãî-
áëîêà, ÿâëÿþùàÿñÿ åãî âàæíåéøåé ñèñòåìíîé õàðàêòåðèñ-
òèêîé, ïðè èìèòàöèîííîì ìîäåëèðîâàíèè ïðåäñòàâëÿåòñÿ
îðèåíòè ðîâàííûì òåõíîëîãè÷åñêèì ãðàôîì TG [2] (ðèñ. 1).
Óçëû ãðàôà — òåõíîëîãè÷åñêîå îáîðóäîâàíèå, âõîäÿùåå
â ñîñòàâ òåïëîâîé ñõåìû. Îðèåíòàöèÿ äóã ãðàôà ñîâïàäàåò
ñ íàïðàâëåíèåì äâèæåíèÿ ðàáî÷èõ âåùåñòâ è òåïëîíîñè-
òåëåé è ïåðåäà÷è ìåõàíè÷åñêîé, òåïëîâîé è ýëåêòðè÷åñêîé
ýíåðãèè â òåõíîëîãè÷åñêèõ ñâÿçÿõ ýíåðãîáëîêà.
Èìèòàöèîííàÿ ìîäåëü ïðåäñòàâëÿåòñÿ ñëåäóþùèì îá-
ðàçîì:
( ) ( ){ }0, , 1,i M i sΩ χ ϕ χ = χ ∈ = , (1)
ãäå ( )Ω χ — ïîêàçàòåëè ýôôåêòèâíîñòè ýíåðãîáëîêà êàê
òåõíè÷åñêîé ñèñòåìû; ( )iϕ χ — ôóíêöèîíàëüíûå îòíîøå-
íèÿ, îïèñûâàþùèå òåõíîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû (óðàâíåíèÿ
òåðìîäèíàìèêè, ãèäðàâëèêè, òåïëîìàññîîáìåíà, óðàâ-
íåíèÿ ñîñòîÿíèÿ âîäû è âîäÿíîãî ïàðà, êèíåìàòè÷åñêèõ
è òåïëîôèçè÷åñêèõ ñâîéñòâ ðàáî÷èõ âåùåñòâ è òåïëîíî-
ñèòåëåé, êîíñòðóêòèâíûå è òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêèå çàâè-
ñèìîñòè); s — ÷èñëî îòíîøåíèé â èìèòàöèîííîé ìîäåëè;
, , , ,TX Y G Aχ = Λ — èíôîðìàöèîííàÿ ñòðóêòóðà èìè-
òàöèîííîé ìîäåëè, â êîòîðîé X — âåêòîð íåçàâèñèìûõ
ïàðàìåòðîâ îáîðóäîâàíèÿ ýíåðãîáëîêà, Y — âåêòîð çàâè-
ñèìûõ ïàðàìåòðîâ îáîðóäîâàíèÿ ýíåðãîáëîêà, TG — òåõ-
íîëîãè÷åñêèé ãðàô, ( )1,..., rΛ = λ λ — âåêòîð ïàðàìåòðîâ,
îïèñûâàþùèõ âëèÿíèå âíåøíèõ óñëîâèé ýêñïëóàòàöèè
ýíåðãîáëîêà (ýíåðãîñèñòåìíûå è êëèìàòè÷åñêèå óñëîâèÿ),
A — âåêòîð ïàðàìåòðîâ, îïèñûâàþùèõ óðîâåíü äåòàëè-
çàöèè èìèòàöèîííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ; M — îáëàñòü âñå-
âîçìîæíûõ ôóíêöèîíàëüíûõ ñîñòîÿíèé îáîðóäîâàíèÿ
ýíåðãîáëîêà, êîòîðûå ìîãóò áûòü îïèñàíû ñ ïîìîùüþ
èìèòàöèîííîé ìîäåëè.
Ñîñòàâ îòíîøåíèé â (1) çàâèñèò îò ñòðóêòóðû òåïëîâîé
ñõåìû ýíåðãîáëîêà, ò. å. îò ëîãè÷åñêîé èíôîðìàöèè, îïè-
ñûâàåìîé ñ ïîìîùüþ òåõíîëîãè÷åñêîãî ãðàôà, à òàêæå îò
öåëåé ðåøàåìûõ çàäà÷. Èçìåíåíèåì ïàðàìåòðîâ îáîðóäî-
âàíèÿ è ñòðóêòóðû òåïëîâîé ñõåìû èìèòèðóþòñÿ ðàçëè÷-
íûå ýêñïëóàòàöèîííûå ñîñòîÿíèÿ ýíåðãîáëîêà.
Îáùàÿ ñõåìà èìèòàöèîííîé ìîäåëè ýíåðãîáëîêà ÀÝÑ
ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 1. Èìèòàöèîííàÿ ìîäåëü ýíåðãîáëî-
êîâ ÀÝÑ (1) îðãàíèçîâàíà â âèäå ñëåäóþùèõ îïåðàòîðîâ:
îïåðàòîðà ñîõðàíåíèÿ êîëè÷åñòâà âåùåñòâà, îïåðàòîðà
òåïëîâîãî ïðîöåññà, îïåðàòîðà äàâëåíèé, îïåðàòîðà ñîõðà-
íåíèÿ ýíåðãèè, îïåðàòîðà êîýôôèöèåíòà ïîëåçíîãî äåé-
ñòâèÿ, îïåðàòîðà ýôôåêòèâíîñòè. Îïåðàòîðû ïðèíèìàþò
êîíêðåòíûå ÷èñëîâûå çíà÷åíèÿ â çàâèñèìîñòè îò ëîãè-
÷åñêîé èíôîðìàöèè, ñîäåðæàùåéñÿ â ñòðóêòóðå òåõíîëî-
ãè÷åñêîãî ãðàôà ,TG à èõ ñîñòàâ, êîëè÷åñòâî è ïîðÿäîê
çàâèñÿò îò ñòðóêòóðû òåïëîâîé ñõåìû ýíåðãîáëîêà è öåëåé
èñïîëüçîâàíèÿ ìîäåëè.
Èìèòàöèîííàÿ ìîäåëü ýíåðãîáëîêà êðîìå íàáîðà îïå-
ðàòîðîâ, êîòîðûå îïðåäåëÿþòñÿ èíôîðìàöèîííîé ñòðóê-
òóðîé ìîäåëè χ , ñîäåðæèò ñîâîêóïíîñòü ìåòîäîâ ðåøåíèÿ
çàäà÷ ðàñ÷åòîâ.
Ñ ïîìîùüþ èìèòàöèîííîé ìîäåëè ýíåðãîáëîêà îñó-
ùåñòâëÿåòñÿ èìèòàöèÿ ðàçëè÷íûõ ôóíêöèîíàëüíûõ ñî-
ñòîÿíèé ýíåðãîáëîêà ïóòåì èçìåíåíèé ïàðàìåòðîâ îáîðó-
äîâàíèÿ è ñòðóêòóðû òåïëîâîé ñõåìû (âûáîð íåçàâèñèìûõ
Ðèñ. 1. Ñõåìà èìèòàöèîííîé ìîäåëè
ýíåðãîáëîêà ÀÝÑ ñ ÂÂÝÐ-1000
24 ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 4 (48).2010
À. Â. Åôèìîâ, Ò. Â. Ïîòàíèíà
ïàðàìåòðîâ X , ñòðóêòóðû TG , óðîâíÿ äåòàëèçàöèè ,s
).A Ýòîò îïåðàòîð ñ ïîìîùüþ ìíîæåñòâà ôîðìàëèçîâàí-
íûõ ìàòåìàòè÷åñêèõ ïðîöåäóð ìîæåò îñóùåñòâëÿòü öå-
ëåíàïðàâëåííûå èçìåíåíèÿ âñåõ ÷èñëîâûõ è ëîãè÷åñêèõ
ïåðåìåííûõ èíôîðìàöèîííîé ñòðóêòóðû ìîäåëè χ . Â åãî
ñîñòàâ òàêæå âõîäÿò ìåòîäû ðåøåíèÿ çàäà÷ íåëèíåéíîãî
ïðîãðàììèðîâàíèÿ, ìåòîäû ïëàíèðîâàíèÿ ýêñïåðèìåíòà
è ñòàòèñòè÷åñêîé îáðàáîòêè åãî ðåçóëüòàòîâ (ðåãðåññèîí-
íûé è äèñïåðñèîííûé àíàëèç äàííûõ), ìåòîäû èäåíòèôè-
êàöèè ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé îáîðóäîâàíèÿ è äð.
Интегральные эксплуатационные характеристики
энергоблоков АЭС с реактором ВВЭР-1000
Ñ ïîìîùüþ èìèòàöèîííîé ìîäåëè ýíåðãîáëîêîâ ÀÝÑ
ìîãóò áûòü ðåøåíû ðàçëè÷íûå çàäà÷è óïðàâëåíèÿ ðå-
æèìàìè ðàáîòû ýíåðãîáëîêîâ âî âðåìÿ èõ ýêñïëóàòàöèè,
â ÷àñòíîñòè àêòóàëüíàÿ çàäà÷à àíàëèçà âëèÿíèÿ ïàðàìåò-
ðîâ îáîðóäîâàíèÿ, ñòðóêòóðû òåïëîâûõ ñõåì è âíåøíèõ óñ-
ëîâèé ýêñïëóàòàöèè íà ïîêàçàòåëè ýôôåêòèâíîñòè ðàáîòû
ýíåðãîáëîêîâ, ò. å. çàäà÷à îïðåäåëåíèÿ ýêñïëóàòàöèîííûõ
õàðàêòåðèñòèê âèäà:
( ) ( ), , , ,Tf X Y G AΩ χ = Λ , (2)
à òàêæå íà èõ îñíîâå çàäà÷à îïòèìàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ
ýëåêòðè÷åñêèõ è òåïëîâûõ íàãðóçîê âî âðåìåíè t ìåæäó
n ýíåðãîáëîêàìè ýëåêòðîñòàíöèé â çàâèñèìîñòè îò òåõ-
íè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ èõ îáîðóäîâàíèÿ ñ öåëüþ äîñòèæå-
íèÿ îïòèìàëüíûõ ïîêàçàòåëåé ýôôåêòèâíîñòè ðàáîòû
âñåé ýëåêòðîñòàíöèè ΣΩ :
( )
1
1extr ( ), ( ), ( ), ( ), ( ) const
n
T
i i i i i
i
X t Y t G t t A t
nΣ
=
⎡ ⎤
Ω = Ω Λ =⎢ ⎥
⎢ ⎥⎣ ⎦
∑ , (3)
ãäå ( )( ), ( ), ( ), ( ), ( ) constT
i i i i iX t Y t G t t A tΩ Λ = — ïîêàçàòåëü
ýôôåêòèâíîñòè ðàáîòû i -ãî ýíåðãîáëîêà.
Ðàçðàáîòàííûé íà áàçå îïèñàííîé èìèòàöèîííîé ìî-
äåëè ýíåðãîáëîêîâ ÀÝÑ àâòîìàòèçèðîâàííûé êîìïëåêñ
ïðîãðàìì äëÿ ðàñ÷åòîâ ýíåðãîáëîêîâ ñ ÂÂÝÐ-1000 èìååò
áëî÷íóþ (ìîäóëüíóþ) ñòðóêòóðó ñ èåðàðõè÷åñêèì ïîä÷è-
íåíèåì (ðèñ. 2).
Ýêñïåðèìåíò íà èìèòàöèîííîé ìîäåëè ýíåðãîáëîêà
ñ ÂÂÝÐ-1000 è îáðàáîòêà ïîëó÷åííûõ äàííûõ ïîçâîëèëè
ïîñòðîèòü çàâèñèìîñòè âèäà (2) — ìîäåëè èíòåãðàëüíûõ
ýêñïëóàòàöèîííûõ õàðàêòåðèñòèê:
1) ôóíêöèîíàëüíóþ çàâèñèìîñòü ýëåêòðè÷åñêîé ìîù-
íîñòè ýíåðãîáëîêà îò èçìåíåíèé â ïðîöåññå ýêñïëóàòàöèè
ïàðàìåòðîâ îñíîâíîãî è âñïîìîãàòåëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ:
0 1 2 3 4( , , , , , , )K T PG PG PG PGN N N X X X X X X X= − ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆
� � � � � � �
, (4)
ãäå 0N — ýëåêòðè÷åñêàÿ ìîùíîñòü, ïðîèçâîäèìàÿ òóðáî-
óñòàíîâêîé ïðè 1,0D ( 0/D D D= — îòíîñèòåëüíàÿ ïàðî-
ïðîèçâîäèòåëüíîñòü; D — ðàñõîä ñâåæåãî ïàðà íà èññëåäó-
åìîì ðåæèìå; 0D — ðàñõîä ñâåæåãî ïàðà íà íîìèíàëüíîì
ðåæèìå); 1( ,..., )pX X X∆ = ∆ ∆
����
— âåêòîð îòêëîíåíèé òåïëî-
âûõ è ãèäðàâëè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ïðîòî÷íîé ÷àñòè òóð-
áèíû, ñèñòåìû ñåïàðàöèè è ïðîìåæóòî÷íîãî ïåðåãðåâà
ïàðà, ñèñòåìû ðåãåíåðàòèâíîãî ïîäîãðåâà ïèòàòåëüíîé
âîäû îò íîìèíàëüíûõ çíà÷åíèé; KX∆
�
— âåêòîð îòêëîíå-
íèé ïàðàìåòðîâ êîíäåíñàòîðà îò íîìèíàëüíûõ çíà÷åíèé;
TX∆
�
— âåêòîð îòêëîíåíèé ïàðàìåòðîâ ñèñòåìû òåïëîôè-
êàöèè; ( )1 2 1, , ,PGi PVX t t p p∆ = ∆ ∆ ∆ ∆′
����
— âåêòîð îòêëîíåíèé
ïàðàìåòðîâ (òåìïåðàòóðû è äàâëåíèÿ òåïëîíîñèòåëÿ è ðà-
áî÷åãî âåùåñòâà) i -ãî ïàðîãåíåðàòîðà ( 1,..., 4i = );
2) ôóíêöèîíàëüíóþ çàâèñèìîñòü óäåëüíîãî ðàñõîäà
òåïëîòû ýíåðãîáëîêà îò èçìåíåíèÿ â ïðîöåññå åãî ýêñïëó-
àòàöèè ïàðàìåòðîâ îñíîâíîãî è âñïîìîãàòåëüíîãî îáîðó-
äîâàíèÿ:
0 1 2 3 4( , , , , , , )K T PG PG PG PGq q q X X X X X X X= − ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆
� � � � � � �
, (5)
ãäå 0q — óäåëüíûé ðàñõîä òåïëîòû ïðè 1,0D .
Ïîëó÷åííûå ìîäåëè èíòåãðàëüíûõ ýêñïëóàòàöèîííûõ
õàðàêòåðèñòèê ïîçâîëÿþò îöåíèâàòü âëèÿíèå ðàçëè÷íûõ
ôàêòîðîâ íà ýôôåêòèâíîñòü ðàáîòû ýíåðãîáëîêîâ ÀÝÑ
ñ ÂÂÝÐ-1000: èçìåíåíèé òåïëîâûõ è ãèäðàâëè÷åñêèõ ïà-
ðàìåòðîâ òåïëîíîñèòåëåé è ðàáî÷èõ âåùåñòâ îñíîâíîãî
è âñïîìîãàòåëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ, ýíåðãîñèñòåìíûõ ïà-
ðàìåòðîâ, êëèìàòè÷åñêèõ óñëîâèé (òåìïåðàòóðû îõëàæ-
äàþùåé âîäû, òåìïåðàòóðû îêðóæàþùåãî âîçäóõà). Ýòè
ìîäåëè ïðèìåíÿþòñÿ äëÿ ðåøåíèÿ çàäà÷ îïòèìàëüíîãî
Ðèñ. 2. Ñòðóêòóðà àâòîìàòèçèðîâàííîãî êîìïëåêñà ïðîãðàìì,
ðåàëèçóþùåãî èìèòàöèîííóþ ìîäåëü ýíåðãîáëîêà ÀÝÑ
ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 4 (48).2010 25
Ìåòîäû è ìîäåëè àâòîìàòèçèðîâàííîãî ðàñïðåäåëåíèÿ íàãðóçîê ìåæäó ýíåðãîáëîêàìè ÀÝÑ íà îñíîâå èõ ýêñïëóàòàöèîííûõ õàðàêòåðèñòèê
ðàñïðåäåëåíèÿ íàãðóçîê ìåæäó ýíåðãîáëîêàìè ýëåêòðî-
ñòàíöèé (3). Âçàèìîñâÿçü ìåæäó ìîäåëÿìè ýêñïëóàòàöèîí-
íûõ õàðàêòåðèñòèê (2) êàæäîãî ýíåðãîáëîêà è ðåøåíèåì
çàäà÷è îïòèìàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ íàãðóçîê ìåæäó ýíåð-
ãîáëîêàìè (3) ïîêàçàíà íà ðèñ. 3.
Ýêñïëóàòàöèîííûå õàðàêòåðèñòèêè ýíåðãîáëîêà ÀÝÑ
ïîçâîëÿþò ïðåäñòàâèòü ðàñõîä òåïëîòû ïî îòäåëüíîìó
-��i ýíåðãîáëîêó â âèäå ôóíêöèè îòêëîíåíèé ïàðàìåòðîâ
ýíåðãåòè÷åñêîãî è òåïëîìåõàíè÷åñêîãî îáîðóäîâàíèÿ îò
íîìèíàëüíûõ çíà÷åíèé ( )i iQ Q X= ∆
����
. Ïðè ðåøåíèè çàäà-
÷è ðàñïðåäåëåíèÿ íàãðóçîê ìåæäó ýíåðãîáëîêàìè äàííóþ
çàâèñèìîñòü ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê ìàòåìàòè÷åñêóþ
ìîäåëü ( )i i iQ Q N= ñ îäíèì îñíîâíûì óïðàâëÿåìûì ïà-
ðàìåòðîì — ýëåêòðè÷åñêîé ìîùíîñòüþ iN ïðè èçâåñòíûõ
ôàêòè÷åñêèõ çíà÷åíèÿõ äðóãèõ ïàðàìåòðîâ X∆
����
. Òàêîé
ïîäõîä ïîçâîëÿåò, èñïîëüçóÿ èåðàðõè÷åñêèé ïðèíöèï îð-
ãàíèçàöèè óïðàâëåíèÿ àòîìíîé ýëåêòðîñòàíöèåé, ïåðåäà-
âàòü íà âåðõíèé óðîâåíü òîëüêî òå èíôîðìàöèîííûå ñèã-
íàëû, êîòîðûå ñâÿçàíû ñ îïðåäåëåíèåì öåëåâîé ôóíêöèè
ýòîãî óðîâíÿ [4].
Îñîáåííîñòüþ çàäà÷è ðàñïðåäåëåíèÿ íàãðóçîê ìåæäó
ýíåðãîáëîêàìè ÀÝÑ ÿâëÿåòñÿ òîò ôàêò, ÷òî ðàñõîä òåïëîòû
ëþáîãî ýíåðãîáëîêà ÀÝÑ ñ ÂÂÝÐ-1000 çàâèñèò òîëüêî îò
ìîùíîñòè ðàññìàòðèâàåìîãî áëîêà âñëåäñòâèå îòñóòñòâèÿ
ïîïåðå÷íûõ ñâÿçåé ìåæäó ìîíîýíåðãîáëîêàìè ÀÝÑ ýòîãî
òèïà. Òàêèì îáðàçîì, äàííàÿ çàäà÷à — çàäà÷à íåëèíåéíî-
ãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ ñ ëèíåéíûìè îãðàíè÷åíèÿìè è ñå-
ïàðàáåëüíîé öåëåâîé ôóíêöèåé.  êà÷åñòâå äîñòàòî÷íî
ýôôåêòèâíîãî ìåòîäà ðåøåíèÿ çàäà÷è òàêîãî êëàññà ìîæåò
áûòü èñïîëüçîâàí ìåòîä ïðîåêöèè ãðàäèåíòà Ðîçåíà [5].
Выводы
Ïðåäñòàâëåííûå â ðàáîòå ìåòîäû è ìîäåëè ïîçâîëÿþò,
ó÷èòûâàÿ ðåàëüíîå ñîñòîÿíèå îáîðóäîâàíèÿ ýíåðãîáëî-
êîâ ÀÝÑ ñ ÂÂÝÐ-1000 â ïðîöåññå èõ ýêñïëóàòàöèè, ðåøàòü
çàäà÷ó âûáîðà îïòèìàëüíûõ ñòðàòåãèé ïðè óïðàâëåíèè
ðåæèìàìè ðàáîòû ýíåðãîáëîêîâ ÀÝÑ, â ÷àñòíîñòè çàäà-
÷ó àâòîìàòèçàöèè ïðîöåññà óïðàâëåíèÿ ðàñïðåäåëåíèåì
íàãðóçîê ìåæäó íèìè, ñ öåëüþ ïîâûøåíèÿ çà ñ÷åò ýòîãî
ìàíåâðåííîñòè, íàäåæíîñòè è ñðåäíåýêñïëóàòàöèîííîé
òåïëîâîé ýêîíîìè÷íîñòè ÀÝÑ.
Список литературы
1. Ïîòàí³íà Ò. Â. Àëãîðèòì³çàö³ÿ òà ïðîãðàìóâàííÿ ðîçðà-
õóíêó ãîðèçîíòàëüíîãî ïàðîãåíåðàòîðà äëÿ ³ì³òàö³éíî¿ ìîäåë³
åíåðãîáëîêà ÀÅÑ ç ÂÂÅÐ-1000 / Ò. Â. Ïîòàí³íà, Î. Â. ªô³ìîâ,
Î. Ä. Ìåíüøèêîâà, Ò. À. Ãàðêóøà // ³ñíèê Íàö. óí-òó «Ëüâ³â-
ñüêà ïîë³òåõí³êà» «Òåïëîåíåðãåòèêà. ²íæåíåð³ÿ äîâê³ëëÿ. Àâòîìà-
òèçàö³ÿ». — Ëüâ³â: ÍÓ «Ëüâ³âñüêà ïîë³òåõí³êà», 2006. — ¹ 561. —
Ñ. 3–7.
2. Ïàëàãèí À. À. Ìîäåëèðîâàíèå ôóíêöèîíàëüíîãî ñîñòîÿíèÿ
è äèàãíîñòèêà òóðáîóñòàíîâîê / À. À. Ïàëàãèí, À. Â. Åôèìîâ,
Å. Ä. Ìåíüøèêîâà. — Ê.: Íàóê. äóìêà, 1991. — 201 ñ.
3. Åôèìîâ À. Â. Àíàëèç ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ýíåðãîáëîêà ÀÝÑ
ñ ðåàêòîðîì ÂÂÝÐ-1000 íà îñíîâå èìèòàöèîííîãî ìîäåëèðîâà-
íèÿ / À. Â. Åôèìîâ, Ò. Â. Ïîòàíèíà // Ýëåêòðîííîå ìîäåëèðîâà-
íèå. — 2007. — Ò. 29. — ¹ 1. — Ñ. 115–120.
4. Ïëåòíåâ Ã. Ï. Ìåòîäû ìîäåëèðîâàíèÿ ðàñïðåäåëåííûõ
ñèñòåì óïðàâëåíèÿ òåõíîëîãè÷åñêèìè ïðîöåññàìè ýíåðãîáëî-
êîâ ÒÝÑ / Ã. Ï. Ïëåòíåâ // Òåïëîýíåðãåòèêà. — 2001. — ¹ 10. —
Ñ. 49–52.
5. Potanina Ò. Problem of optimal load distribution between power
units on the power stations / T. Potanina, A. Efimov // MOTROL–
Lublin. — 2009. — Vol. 11 A. — P. 25–30.
Íàä³éøëà äî ðåäàêö³¿ 16.06.2010.
Ðèñ. 3. Ñòðóêòóðà è âçàèìîñâÿçü
ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé äëÿ ðàñ÷åòà
ðàñõîäà òåïëîòû ýíåðãîáëîêîâ ÀÝÑ:
,ij ix Q∆ — âõîäíûå è âûõîäíûå
âåëè÷èíû «áëî÷íîãî» óðîâíÿ ÀÑÓ ÒÏ;
1 , ..., , ...,i kz z z — èíôîðìàöèîííûå êàíàëû
ñâÿçåé ìåæäó óðîâíÿìè ÀÑÓ ÒÏ;
1 1( ), ..., ( ),n nQ N Q N QΣ — âõîäíûå è âûõîäíûå
âåëè÷èíû «ñòàíöèîííîãî» óðîâíÿ ÀÑÓ ÒÏ
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-97021 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2073-6231 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:29:10Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Ефимов, А.В. Потанина, Т.В. 2016-03-24T13:44:08Z 2016-03-24T13:44:08Z 2010 Методы и модели автоматизированного распределения нагрузок между энергоблоками АЭС на основе их эксплуатационных характеристик / А.В. Ефимов, Т.В. Потанина // Ядерна та радіаційна безпека. — 2010. — № 4. — С. 22-25. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 2073-6231 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97021 621.311.25 Рассмотрены вопросы совершенствования методов, моделей и программного обеспечения для автоматизированного управления распределением нагрузок между паротурбинными энергоблоками АЭС с целью повышения надежности и средне- эксплуатационной тепловой экономичности АЭС. Розглянуто питання удосконалення методів, моделей та програмного забезпечення для автоматизованого керування розподілом навантажень між паротурбінними енергоблоками АЕС з метою підвищення надійності та середньоексплуатаційної теплової економічності АЕС. The paper covers the development of methods, models and software for automated control of load distribution between NPP turbine power units in view of improving the reliability and average operational thermal efficiency of NPP. ru Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України Ядерна та радіаційна безпека Методы и модели автоматизированного распределения нагрузок между энергоблоками АЭС на основе их эксплуатационных характеристик Методи і моделі автоматизованого розподілу навантажень між енергоблоками АЕС на основі їх експлуатаційних характеристик Methods and Models of Automated Load Distribution between NPP Units Based on Their Operational Characteristics Article published earlier |
| spellingShingle | Методы и модели автоматизированного распределения нагрузок между энергоблоками АЭС на основе их эксплуатационных характеристик Ефимов, А.В. Потанина, Т.В. |
| title | Методы и модели автоматизированного распределения нагрузок между энергоблоками АЭС на основе их эксплуатационных характеристик |
| title_alt | Методи і моделі автоматизованого розподілу навантажень між енергоблоками АЕС на основі їх експлуатаційних характеристик Methods and Models of Automated Load Distribution between NPP Units Based on Their Operational Characteristics |
| title_full | Методы и модели автоматизированного распределения нагрузок между энергоблоками АЭС на основе их эксплуатационных характеристик |
| title_fullStr | Методы и модели автоматизированного распределения нагрузок между энергоблоками АЭС на основе их эксплуатационных характеристик |
| title_full_unstemmed | Методы и модели автоматизированного распределения нагрузок между энергоблоками АЭС на основе их эксплуатационных характеристик |
| title_short | Методы и модели автоматизированного распределения нагрузок между энергоблоками АЭС на основе их эксплуатационных характеристик |
| title_sort | методы и модели автоматизированного распределения нагрузок между энергоблоками аэс на основе их эксплуатационных характеристик |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97021 |
| work_keys_str_mv | AT efimovav metodyimodeliavtomatizirovannogoraspredeleniânagruzokmežduénergoblokamiaésnaosnoveihékspluatacionnyhharakteristik AT potaninatv metodyimodeliavtomatizirovannogoraspredeleniânagruzokmežduénergoblokamiaésnaosnoveihékspluatacionnyhharakteristik AT efimovav metodiímodelíavtomatizovanogorozpodílunavantaženʹmíženergoblokamiaesnaosnovííhekspluatacíinihharakteristik AT potaninatv metodiímodelíavtomatizovanogorozpodílunavantaženʹmíženergoblokamiaesnaosnovííhekspluatacíinihharakteristik AT efimovav methodsandmodelsofautomatedloaddistributionbetweennppunitsbasedontheiroperationalcharacteristics AT potaninatv methodsandmodelsofautomatedloaddistributionbetweennppunitsbasedontheiroperationalcharacteristics |