“華龍一號(hào)”汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)大氣排放閥控制系統(tǒng)的優(yōu)化

鄭時(shí)波，張慶國(guó)，張鈞浩

（中國(guó)核電工程有限公司 華東分公司，福建 福清 350318）

反應(yīng)堆功率不能像汽輪發(fā)電機(jī)負(fù)荷那樣快速地改變。在汽機(jī)負(fù)荷發(fā)生大幅度下降時(shí)汽機(jī)旁路系統(tǒng)（TSC和TSA）將主蒸汽直接排放到凝汽器和除氧器或者排放到凝汽器和大氣中，從而為反應(yīng)堆提供一個(gè)“人為”的負(fù)荷降低核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)（NSSS）中溫度和壓力的瞬態(tài)變化幅度。汽機(jī)旁路系統(tǒng)大氣排放閥用于控制二回路的主蒸汽壓力。被控量為二回路主蒸汽壓力，其設(shè)定值分為內(nèi)部設(shè)定值和外部設(shè)定值；外部設(shè)定值由運(yùn)行人員根據(jù)機(jī)組狀態(tài)設(shè)定；內(nèi)部設(shè)定值為固定值（7.75 MPa）[1]。在汽機(jī)旁路系統(tǒng)大氣排放閥模擬驗(yàn)證過(guò)程中通過(guò)模擬設(shè)定值與測(cè)量值的偏差能夠?qū)崿F(xiàn)閥門(mén)的開(kāi)關(guān)，但在驗(yàn)證過(guò)程中發(fā)現(xiàn)在實(shí)測(cè)值大于設(shè)定值范圍內(nèi)減小實(shí)測(cè)值時(shí)閥門(mén)會(huì)關(guān)一下，然后慢慢開(kāi)到100%存在一個(gè)擾動(dòng)現(xiàn)象。在實(shí)測(cè)值小于設(shè)定值范圍內(nèi)增大實(shí)測(cè)值時(shí)閥門(mén)會(huì)打開(kāi)然后會(huì)慢慢關(guān)閉，存在隨實(shí)測(cè)值增大閥門(mén)會(huì)提前動(dòng)作的現(xiàn)象。以上兩種現(xiàn)象與設(shè)計(jì)不符，尤其是第二種現(xiàn)象在設(shè)定值由內(nèi)部給定值模式切換到外部給定值模式時(shí)設(shè)定值會(huì)跟蹤當(dāng)前實(shí)測(cè)值即主蒸汽壓力次高值導(dǎo)致閥門(mén)開(kāi)閥，不能實(shí)現(xiàn)無(wú)擾切換。此外該系統(tǒng)所有的大氣排放調(diào)節(jié)閥在 BUP模式下由內(nèi)給定值模式切換到外給定值模式時(shí)，設(shè)定值會(huì)變?yōu)樯弦淮蔚耐饨o定值無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)擾切換。以上兩種情況均會(huì)在機(jī)組正常運(yùn)行期間系統(tǒng)正常操作時(shí)可能導(dǎo)致閥門(mén)異常開(kāi)閥，誤觸發(fā)機(jī)組安全動(dòng)作影響機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。

1 PI控制問(wèn)題導(dǎo)致閥門(mén)異常開(kāi)關(guān)的原因分析及解決方法

1.1 PI控制問(wèn)題導(dǎo)致閥門(mén)異常開(kāi)關(guān)原因分析

汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)大氣排放發(fā)閥（TSA）的調(diào)節(jié)與控制主要通過(guò)PI控制來(lái)進(jìn)行，該系統(tǒng)的控制組態(tài)在安全級(jí)DCS系統(tǒng)平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)。其中P部分為比例部分，通過(guò)設(shè)定值與實(shí)測(cè)值的差值作為偏差（Xw）乘以比例系數(shù)（KP）從而輸出閥門(mén)開(kāi)度。I部分為積分部分，通過(guò)設(shè)定值與實(shí)測(cè)值的差值作為偏差（Xw）乘以掃描周期（Tcyc）除以積分時(shí)間（TR）再乘以比例系數(shù)后加上一個(gè)掃描周期（Tcyc）之前的積分部分閥門(mén)開(kāi)度從而輸出積分部分最終的閥門(mén)開(kāi)度，積分部分的閥位開(kāi)度在一定范圍內(nèi)是不斷地累加的。閥門(mén)閥位最終輸出為P部分和I部分的輸出閥位相加（PI計(jì)算公式如下）。

因此驗(yàn)證過(guò)程中發(fā)現(xiàn)如果設(shè)定值與實(shí)測(cè)值偏差較大（偏差絕對(duì)值Xw＞0.19 MPa）閥門(mén)會(huì)迅速地全開(kāi)或全關(guān)，此時(shí)主要是PI控制的比例部分起作用（比例系數(shù)K=-526 %/MPa），當(dāng)設(shè)定值與實(shí)測(cè)值偏差較小（偏差絕對(duì)值Xw＜0.19 MPa）時(shí)PI控制的比例部分會(huì)瞬間給閥門(mén)一個(gè)開(kāi)度，然后由于模擬驗(yàn)證過(guò)程中偏差一直存在，積分部分會(huì)持續(xù)累加一個(gè)與比例部分開(kāi)關(guān)閥方向相同的閥門(mén)開(kāi)度會(huì)使閥門(mén)慢慢地到全開(kāi)或全關(guān)，此過(guò)程符合PI控制的原理。

通過(guò)模擬驗(yàn)證時(shí)在組態(tài)圖中將P部分和I部分的閥位輸出數(shù)值分別記錄發(fā)現(xiàn)當(dāng)設(shè)定值設(shè)為7.75 MPa實(shí)測(cè)值為7.77 MPa時(shí)P部分輸出的閥位在 6.75%左右I部分輸出的閥位在持續(xù)增加至 93.25%左右后停止，閥門(mén)最終輸出為100%與期望值一致。然而當(dāng)設(shè)定值為7.75 MPa實(shí)測(cè)值改為7.75 MPa時(shí)P部分輸出的閥位瞬間變?yōu)闉?0%部分的閥位輸出保持之前的 93.25%左右不動(dòng)，因?yàn)榇藭r(shí)設(shè)定值與實(shí)測(cè)值的偏差為0，I部分的閥位輸出不再變化此時(shí)閥門(mén)最終輸出為93.25%，因此閥門(mén)會(huì)從100%關(guān)到93.25%后不動(dòng)與期望值不一致。若設(shè)定值維持7.75 MPa不變，以上實(shí)測(cè)值從7.77 MPa改到大于7.75 MPa的任一數(shù)值閥門(mén)最終輸出會(huì)有一個(gè)關(guān)閥動(dòng)作然后由于偏差Xw不為 0，I部分的閥位輸出會(huì)緩慢增加到閥門(mén)最終輸出100%為止，由于P部分因偏差存在有閥位輸出，I部分的閥位輸出將會(huì)停止在93.75%～100%，整個(gè)過(guò)程中閥門(mén)會(huì)存在一個(gè)由關(guān)到全開(kāi)的擾動(dòng)與期望值不一致。

同樣當(dāng)設(shè)定值為7.75 MPa實(shí)測(cè)值為7.74 MPa時(shí)P部分的閥位輸出在-5%左右I部分的閥位輸出會(huì)由之前的 93.5%緩慢降到 5%左右后停止，閥門(mén)最終輸出為0%與期望值一致。而在設(shè)定值為 7.75 MPa不變將實(shí)測(cè)值由 7.74 MPa改為7.75 MPa時(shí)P部分的閥位輸出瞬間變?yōu)?%由于偏差為0此時(shí)I部分會(huì)保持在5%左右停止閥位最終輸出為 5%，若設(shè)定值保持 7.75 MPa不變實(shí)測(cè)值由7.74 MPa改為7.74～7.75 MPa由于偏差Xw不為零閥門(mén)會(huì)有一個(gè)小的開(kāi)度（小于5%）然后再關(guān)閉，整個(gè)過(guò)程表現(xiàn)為實(shí)測(cè)值在小于設(shè)定值閥位內(nèi)增加時(shí)閥門(mén)會(huì)異常開(kāi)啟（具體驗(yàn)證情況見(jiàn)表1）。

表1 5TSA系統(tǒng)修改前PI控制驗(yàn)證情況Table 1 PI control verification before modification of the 5TSA system

綜上所述導(dǎo)致實(shí)測(cè)值在大于設(shè)定值范圍內(nèi)減小時(shí)閥門(mén)會(huì)有一個(gè)關(guān)的擾動(dòng)以及實(shí)測(cè)值在小于設(shè)定值范圍內(nèi)增大時(shí)閥門(mén)會(huì)異常開(kāi)啟的原因在于當(dāng)設(shè)定值與實(shí)測(cè)值的偏差一直存在時(shí)閥門(mén)PI控制中的積分部分（I）的閥位輸出由于比例部分（P）的存在不能到 0%或 100%，經(jīng)核實(shí)組態(tài)圖發(fā)現(xiàn)切除積分使積分部分閥位輸出停止的邏輯為PI控制輸出的閥位下限0%和閥位上限100%。

1.2 PI控制問(wèn)題導(dǎo)致閥門(mén)異常開(kāi)關(guān)的解決方法

根據(jù)上述原因分析，為消除設(shè)定值與實(shí)測(cè)值的偏差變化時(shí)閥門(mén)異常動(dòng)作的影響制定的解決方法有如下幾點(diǎn)。

（1） 對(duì)已經(jīng)運(yùn)行機(jī)組的汽機(jī)旁路系統(tǒng)大氣排放閥的功能圖進(jìn)行分析，借鑒同類電廠該問(wèn)題的處理方法。通過(guò)運(yùn)用SIVAT模擬軟件對(duì)已運(yùn)行機(jī)組的組態(tài)圖進(jìn)行制圖后驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)當(dāng)設(shè)定值與實(shí)測(cè)值偏差一直存在且當(dāng)偏差Xw為正值時(shí)PI控制輸出降到 0%后會(huì)有一個(gè)低限輸出邏輯到PI控制的I部分使I部分的輸出置0然后通過(guò)模擬使設(shè)定值與實(shí)測(cè)值偏差為0，此時(shí)P部分的閥位輸出為0%，I部分的閥位輸出保持之前的0%不變閥位最終輸出為0%沒(méi)有異常開(kāi)閥動(dòng)作或異常擾動(dòng)，在設(shè)定值由內(nèi)給定值模式切換到外給定值模式后閥門(mén)也不會(huì)突開(kāi)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)擾切換。當(dāng)模擬設(shè)定值與實(shí)測(cè)值偏差一直存在且偏差一直為負(fù)值（偏差絕對(duì)值Xw＜0.19 MPa）時(shí)閥門(mén)緩慢開(kāi)到100%，然后模擬偏差為 0后閥門(mén)仍然會(huì)有一個(gè)關(guān)閥動(dòng)作，原因與上面的描述一致，即閥門(mén)開(kāi)到100%后I部分的閥位輸出沒(méi)有到100%就提前停止。因核電廠在正常運(yùn)行中汽機(jī)旁路系統(tǒng)大氣排放閥一直處于關(guān)閉狀態(tài)只有在主蒸汽壓力高于設(shè)定值時(shí)才會(huì)開(kāi)閥，在閥門(mén)全開(kāi)時(shí)的關(guān)閥擾動(dòng)對(duì)機(jī)組影響不大且閥門(mén)很少會(huì)出現(xiàn)全開(kāi)的情況，此條與預(yù)期不一致的閥門(mén)動(dòng)作可持保留意見(jiàn)（驗(yàn)證情況見(jiàn)表2）。

表2 同行電廠GCT-A系統(tǒng)PI控制驗(yàn)證情況Table 2 PI control verification of the GCT-A system in similar power plants

（2） 由于已經(jīng)分析清楚閥門(mén)異常動(dòng)作的原因，經(jīng)過(guò)討論方案定為在PI控制器的I部分的閥位輸出處增加低限LL= 0%和高限UL= 100%的限制模塊并將觸發(fā)這兩個(gè)限值的邏輯引到停止積分處同時(shí)刪除原PI控制輸出的低限和高限到停止積分處的邏輯，考慮到手自動(dòng)切換時(shí)由于積分作用的干擾會(huì)存在一個(gè)很小的擾動(dòng)，將閥門(mén)切手動(dòng)狀態(tài)的邏輯也引到了停止積分功能處。

通過(guò)運(yùn)用SIVAT模擬軟件對(duì)修改的組態(tài)進(jìn)行DCS下裝前模擬，設(shè)定值在內(nèi)外給定值模式相互切換時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)擾，設(shè)定值與實(shí)測(cè)值偏差按照編好的程序在各種情況下模擬時(shí)閥門(mén)動(dòng)作與預(yù)期一致閥門(mén)在手自動(dòng)切換過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)擾切換（修改后的PI控制組態(tài)圖見(jiàn)圖1）。

圖1 修改后的5TSA系統(tǒng)PI控制組態(tài)圖Fig.1 Modified configuration of PI control of the 5TSA system

2 切BUP模式后閥門(mén)內(nèi)外給定值模式無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)擾切換的原因分析及解決方法

2.1 切 BUP模式后閥門(mén)內(nèi)外給定值模式無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)擾切換的原因分析

根據(jù)設(shè)計(jì)文件汽機(jī)旁路系統(tǒng)大氣排放閥要求在 IIC模式下內(nèi)外給定值模式切換、閥門(mén)手自動(dòng)切換，BUP模式下內(nèi)外給定值模式切換、閥門(mén)手自動(dòng)切換，IIC模式與BUP模式相互切換，DAS模式與RPS模式相互切換時(shí)均需實(shí)現(xiàn)無(wú)擾切換，即切換時(shí)閥門(mén)不能夠動(dòng)作。經(jīng)過(guò)對(duì)以上切換逐一驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)當(dāng)閥門(mén)切換至BUP模式后設(shè)定值由內(nèi)給定值模式（7.75 MPa）切換至外給定值模式時(shí)設(shè)定值不能跟蹤主蒸汽壓力次高值，這種情況會(huì)導(dǎo)致切換時(shí)閥門(mén)異常動(dòng)作不能實(shí)現(xiàn)無(wú)擾切換。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步驗(yàn)證和對(duì)組態(tài)圖進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)閥門(mén)切換至BUP模式后且設(shè)定值在內(nèi)給定值模式時(shí)從非安全級(jí)機(jī)柜（NC）到安全級(jí)機(jī)柜（1E）的主蒸汽壓力次高值信號(hào)會(huì)被BUP控制信號(hào)切掉然后保留切換時(shí)的主蒸汽壓力次高值，此時(shí)設(shè)定值跟蹤的不是實(shí)時(shí)的主蒸汽壓力次高值，所以設(shè)定值由內(nèi)給定值模式切換至外給定值模式后設(shè)定值會(huì)變?yōu)锽UP切換時(shí)的主蒸汽壓力次高值，這種情況可能會(huì)導(dǎo)致閥門(mén)動(dòng)作無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)擾切換存在閥門(mén)異常動(dòng)作的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 切 BUP模式后閥門(mén)內(nèi)外給定值模式無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)擾切換的解決方法

根據(jù)2.1的原因分析結(jié)合組態(tài)內(nèi)SPG模塊的特性，為實(shí)現(xiàn)切BUP模式后閥門(mén)由內(nèi)給定值模式切換到外給定值模式時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)擾切換制定了以下方案：

在組態(tài)圖中增加兩個(gè)選擇塊，均由BUP控制信號(hào)進(jìn)行切換。對(duì)于第一個(gè)選擇模塊，當(dāng)BUP控制信號(hào)不存在時(shí)選擇模塊選擇之前已有的IIC信號(hào)通道，當(dāng)BUP控制信號(hào)存在時(shí)選擇增加的主蒸汽壓力次高值信號(hào)作為內(nèi)給定值模式下設(shè)定值的跟蹤值。對(duì)于第二個(gè)選擇塊，當(dāng)BUP控制信號(hào)不存在時(shí)選擇模塊選擇之前已有的給定值控制通道，當(dāng)BUP控制信號(hào)存在時(shí)也選擇給定值控制通道，但是由于SPG模塊在給定值信號(hào)為1即為外給定值模式時(shí)會(huì)閉鎖BUP盤(pán)臺(tái)上設(shè)定值的加減信號(hào)，所以需在BUP控制信號(hào)存在時(shí)選擇塊選擇的給定值控制信號(hào)上增加一個(gè)1 s的脈沖塊。這樣當(dāng)切到BUP模式后閥門(mén)設(shè)定值模式由內(nèi)給定值模式切換的外給定值模式時(shí)設(shè)定值會(huì)跟蹤實(shí)時(shí)的主蒸汽壓力值，此時(shí)閥門(mén)不會(huì)動(dòng)作，1 s后便可以通過(guò) BUP盤(pán)臺(tái)上對(duì)應(yīng)設(shè)定值的加減按鈕根據(jù)需要改變?cè)O(shè)定值，這樣既實(shí)現(xiàn)了BUP模式下內(nèi)給定模式切到外給定值模式時(shí)的無(wú)擾切換又保證了切到外給定值模式后BUP能夠根據(jù)需要改變?cè)O(shè)定值（修改情況見(jiàn)圖2）。

圖2 修改后的5TSA系統(tǒng)內(nèi)外給定值切換組態(tài)圖Fig.2 Modified configuration of switching between internal and external given values in the 5TSA system

3 異常情況下系統(tǒng)的功能優(yōu)化

3.1 設(shè)定值和實(shí)測(cè)值失效時(shí)閥門(mén)的動(dòng)作分析及存在缺陷

汽機(jī)旁路系統(tǒng)大氣排放閥通過(guò)設(shè)定值和實(shí)測(cè)值的偏差來(lái)實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的開(kāi)關(guān)從而達(dá)到對(duì)主蒸汽壓力的控制，即主蒸汽壓力在一定范圍內(nèi)是跟隨設(shè)定值的變化而變化的。以上過(guò)程要求閥門(mén)是在自動(dòng)的情況下實(shí)現(xiàn)的即閉環(huán)控制。由于信號(hào)通道故障或機(jī)柜失電等其他因素的影響，當(dāng)閥門(mén)的設(shè)定值或?qū)崪y(cè)時(shí)失效時(shí)閥門(mén)的狀態(tài)將會(huì)出現(xiàn)不確定性從而影響機(jī)組的安全。通過(guò)對(duì)優(yōu)化前的組態(tài)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題。

（1） 當(dāng)設(shè)定值失效時(shí)設(shè)定值會(huì)保持失效前的值不變，此時(shí)將無(wú)法通過(guò)改變?cè)O(shè)定值來(lái)控制主蒸汽壓力或一回路溫度并且設(shè)定值失效時(shí)沒(méi)有相關(guān)報(bào)警或提示，會(huì)影響操作員對(duì)系統(tǒng)的即時(shí)干預(yù)。

（2） 當(dāng)實(shí)測(cè)值失效時(shí)實(shí)測(cè)值會(huì)保持失效前的值不變不能跟蹤實(shí)時(shí)的主蒸汽壓力值，當(dāng)實(shí)時(shí)主蒸汽壓力下降后操作員更改設(shè)定值減小時(shí)閥門(mén)可能會(huì)誤開(kāi)可能會(huì)觸發(fā)機(jī)組安全動(dòng)作影響機(jī)組安全運(yùn)行并且實(shí)測(cè)值失效時(shí)沒(méi)有相關(guān)報(bào)警或提示同樣會(huì)影響操作員對(duì)系統(tǒng)的即時(shí)干預(yù)。

（3） 由于 TSA131/132/133VV 的實(shí)測(cè)值分別在1E的ⅡP/ⅢP/ⅣP三個(gè)通道中進(jìn)行處理，閥門(mén)邏輯也分別在1E的ⅡP/ⅢP/ⅣP三個(gè)通道中進(jìn)行處理，但是 TSA231/232/233VV的實(shí)測(cè)值分別在1E的ⅡP/ⅢP/ⅣP三個(gè)通道中進(jìn)行處理閥門(mén)邏輯卻分別在1E的ⅢP/ⅣP/ⅡP三個(gè)通道中進(jìn)行處理，當(dāng)三個(gè)保護(hù)通道的一個(gè)通道失電時(shí)會(huì)導(dǎo)致三個(gè)閥門(mén)不可用且當(dāng)中有一個(gè)閥門(mén)的實(shí)測(cè)值會(huì)變?yōu)閴狞c(diǎn)導(dǎo)致系統(tǒng)對(duì)無(wú)法對(duì)主蒸汽壓力進(jìn)行有效控制，實(shí)測(cè)值跨通道的閥門(mén)可能會(huì)異常關(guān)閉。

3.2 設(shè)定值和實(shí)測(cè)值失效時(shí)閥門(mén)的動(dòng)作優(yōu)化

根據(jù)以上原因分析，當(dāng)設(shè)定值和實(shí)測(cè)值失效時(shí)解決閥門(mén)動(dòng)作異?；驘o(wú)響應(yīng)對(duì)應(yīng)的措施有以下幾點(diǎn)。

（1） 當(dāng)設(shè)定值失效時(shí)將用于處理設(shè)定值質(zhì)量位的A-DFLT模塊的“S”端的邏輯輸出引到閥門(mén)的切手動(dòng)邏輯和強(qiáng)制手動(dòng)邏輯處，考慮到當(dāng)觸發(fā)快速冷卻時(shí)閥門(mén)的切自動(dòng)功能將設(shè)定值質(zhì)量位觸發(fā)到閥門(mén)切手動(dòng)和強(qiáng)制手動(dòng)的邏輯中添加一個(gè)1 s的脈沖塊。這樣當(dāng)設(shè)定值失效后觸發(fā)快速冷卻觸發(fā)時(shí)閥門(mén)仍然能夠從手動(dòng)狀態(tài)切換到自動(dòng)狀態(tài)執(zhí)行快速冷卻功能。

（2） 當(dāng)實(shí)測(cè)值失效時(shí)將用于處理實(shí)測(cè)值質(zhì)量位的A-DFLT模塊的“S”端的邏輯輸出引到閥門(mén)的切手動(dòng)邏輯和強(qiáng)制手動(dòng)邏輯處，因?yàn)楫?dāng)實(shí)測(cè)值失效時(shí)會(huì)導(dǎo)致閥門(mén)的自動(dòng)控制功能不可用，因此無(wú)需考慮快速冷卻信號(hào)的切自動(dòng)功能，即無(wú)需在且手動(dòng)和強(qiáng)制手動(dòng)的邏輯中添加1 s脈沖塊。

（3） 當(dāng)保護(hù)通道失電時(shí)對(duì)于 TSA131/132/133VV來(lái)說(shuō)由于實(shí)測(cè)值的信號(hào)處理和閥門(mén)的邏輯處理均在同一個(gè)通道，故修改的方案與上述第（2）條一致。對(duì)于TSA231/232/233VV來(lái)說(shuō)由于實(shí)測(cè)值的處理通道與閥門(mén)的邏輯處理通道不一致，需在閥門(mén)邏輯處理通道的實(shí)測(cè)值接收端增加一個(gè)A-DFLT模塊將此A-DFLT模塊的“S”端的邏輯輸出引到閥門(mén)的切手動(dòng)邏輯和強(qiáng)制手動(dòng)邏輯處且無(wú)需增加1 s脈沖塊。此外還需在閥門(mén)邏輯處理通道的實(shí)測(cè)值質(zhì)量位接收端增加一個(gè) B-DFLT模塊并且將該模塊的“Subst”和“Default”參數(shù)均置 1這樣當(dāng)上游的實(shí)測(cè)值質(zhì)量位失效時(shí)該B-DFLT模塊的輸出會(huì)置 1，導(dǎo)致下游閥門(mén)的切手動(dòng)邏輯和強(qiáng)制手動(dòng)邏輯觸發(fā)，從而防止閥門(mén)誤動(dòng)（修改情況見(jiàn)圖 3）。

圖3 增加的5TSA系統(tǒng)質(zhì)量位保護(hù)功能組態(tài)圖Fig.3 Configuration of the added quality bit protection function of the 5TSA system

通過(guò)對(duì)已運(yùn)行的機(jī)組相關(guān)系統(tǒng)組態(tài)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)已運(yùn)行機(jī)組在閥門(mén)切手動(dòng)后若手動(dòng)給定值失效閥門(mén)會(huì)因保護(hù)作用直接關(guān)閉，而現(xiàn)在調(diào)試的機(jī)組在閥門(mén)切手動(dòng)后若手動(dòng)給定值失效則會(huì)保持自動(dòng)切手動(dòng)時(shí)的值主要原因?yàn)橐堰\(yùn)行機(jī)組無(wú)DAS功能，現(xiàn)在調(diào)試的機(jī)組在閥門(mén)切手動(dòng)后若手動(dòng)給定值失效仍可以切換到DAS模式對(duì)閥門(mén)進(jìn)行手動(dòng)控制從而增加的系統(tǒng)控制的穩(wěn)定性，相比之下現(xiàn)在新一代的機(jī)組更為穩(wěn)定可靠。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)核電廠汽機(jī)旁路系統(tǒng)大氣排放閥的PI控制邏輯和其他相關(guān)組態(tài)進(jìn)行分析，指出閥門(mén)在模擬驗(yàn)證過(guò)程中的擾動(dòng)現(xiàn)象的原因?yàn)镻I控制的 I部分即積分部分在閥門(mén)全開(kāi)或全關(guān)后未能積分到100%或0%從而在設(shè)定值與實(shí)測(cè)值偏差改變時(shí)會(huì)出現(xiàn)擾動(dòng)導(dǎo)致閥門(mén)異常動(dòng)作。閥門(mén)在切換過(guò)程中不能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)擾切換的原因?yàn)樵O(shè)定值在內(nèi)給定模式時(shí)其追蹤值是上一次輸入的外給定值而非主蒸汽壓力次高值。此外通過(guò)增加閥門(mén)設(shè)定值和實(shí)測(cè)值失效以及控制通道失電時(shí)將相關(guān)閥門(mén)切到手動(dòng)模式的邏輯來(lái)保證異常情況下系統(tǒng)的安全性能。以上優(yōu)化能夠很好地解決了閥門(mén)正常操作情況下的異常動(dòng)作和無(wú)擾切換以及異常情況下閥門(mén)的安全動(dòng)作問(wèn)題，為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行及機(jī)組的安全性提供了保障。