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核電機組采用的是飽和蒸汽，若運行方式采用常規島廠的滑壓運行并不經濟，因此核電機組采用定壓運行方式，在負荷從0%到100%變化過程中，新蒸汽壓力僅有很小范圍的變化。機組負荷的調節是靠調整蒸汽進汽量實現的。常規電廠在負荷較小時，采用滑壓運行，而在負荷大時也采用定壓運行。

　　大亞灣兩臺機組并不參與電網的負荷調節，以發揮其大功率機組穩定的優點，因此一般穩定在滿功率水平運行。功率的調節主要通過給水流量的調節來實現。

3 　開發平臺

　　常規電廠的開發平臺是DCS和MIS系統。核電廠基于安全的考慮，沒有象常規電廠的DCS系統，核電廠的操作都是"硬"操作，不是如同DCS的"軟"操作。因此，核電廠的數據采集是通過KDO、KIT等數據采集系統完成的。

3.1 常規電廠的DCS系統

　　分布控制系統（distributed control system，簡稱DCS），是為了克服以前模擬儀表控制系統和集中計算機控制技術的缺點而提出和發展起來的，是4C技術（計算機技術、通訊技術、控制技術、CRT圖形顯示技術）相結合的產物。是以微處理機為基礎、按系統要領設計、具有控制功能分散、監視操作集中的新型數字控制系統。其中心思想是把大量的信息處理和功能控制等任務，分散給各個微處理機來完成，即把一個龐大的監測控制任務分配給各個承擔不同控制要求的微機來執行，通過數據通信網來實現監控任務及信息管理。

　　在火電廠中，微機分布控制系統可以完成一臺單元機組的監視和控制任務，也可以擴大到整個電廠的監視和控制任務。其監視功能包括數據采集、數據處理、性能計算、屏幕顯示和打印制表等。控制功能包括模擬量控制、開關量控制、報警、聯動及保護等。分布控制系統的功能除DAS（數據采集和處理）、CCS（協調控制系統）、SCS（順序控制系統）和BMS（燃燒器管理系統）外，有時還把DEH（數字電液汽輪機控制系統）、BPC（汽輪機旁路控制）及MEH（給水泵汽輪機控制系統）包括在內，組成一體化系統。

3.2 核電廠的在線系統

　　KIT、KDO系統是核電廠的在線監視系統，但這兩個系統并不具有安全功能，即他們只提供電廠的運行參數和狀態，并不參與運行和控制。

　　KIT由兩級系統構成，一級系統完成數據的采集和預處理，分散在整個電廠中，二級系統完成數據處理，是KIT的中央處理機系統，并且和外圍設備相連接，實現數據的輸出和存儲，二級系統在設計上是完全冗余的。KIT系統具有較高的可用性，它的基本功能包括信息采集和處理、事件后分析、反應堆監督和操縱員輔助功能。

　　KDO系統是與電廠安全運行無關的試驗網絡，用于完成啟動監測系統和狀態計數功能，其組成主要包括狀態記錄儀、公用隔離機和微機。其輸入信號分別來自繼電器機柜、調節機柜和電氣測量，采集來的過程信號送往公共的隔離和處理單元。最終輸出的結果有：啟動試驗的分析、性能參數的記錄、事故分析和主要瞬變分析。

　　KME系統也是與電廠安全運行無關的試驗網絡，它主要的任務是通過計算機采集計算一回路的熱功率。

4 　核電廠常規島熱力性能在線監測與診斷系統的開發

4.1 系統功能

　　核電廠常規島熱力性能在線監測與診斷系統的預期功能為：

　　（1）熱力參數實時監督。系統將實時監測與常規島熱力循環相關的200多個參數，并與預設在系統中的參數期望值進行比較，可以及時發現相關的參數異常和設備缺陷。

　　（2）在線熱效率計算。可以在采集一段時間（半小時左右）的參數后，計算單個系統（例如高壓給水系統）或某個設備（例如高壓加熱器）或整個常規島的熱效率，及時了解單個系統或整個常規島的效率狀態。

　　（3）故障診斷。通過以上兩個功能，可由系統或技術人員分析出是哪個系統或哪個設備發生了異常，并能分析根本原因或可能的根本原因，及時提出維修糾正行動。大修前后的故障診斷還可以分別為大修活動的計劃安排以及大修后續行動提供維修與運行建議，并通過數據對比鑒定大修質量。

　　（4）運行考核管理。通過設置合理的指標進行統計，實現對運行維修人員活動的監督，加強電廠各級人員提高經濟運行的意識。

　　（5）自我更新。系統能夠自動識別機組的最佳狀態或參數最佳值，并通過系統或有授權的技術人員更新到系統期望值與系統熱力模型中，從而保證系統能及時跟隨機組的最佳運行狀態以及設備的維修與技術改造的狀態。

4.2 硬件配置

　　大亞灣核電站沒有火電廠的DAS、DCS等比較全面的數據系統，雖然KIT、KME、KKO等儀表和控制系統中有一些涉及到熱力性能的數據，但其精度、采集速度與實時性等不能滿足要求。因此，必須全新開發或對現有系統進行改造才能實現。全新開發安裝一套單獨的系統，既不能利用現有的電廠資源，而且也不能與其他系統進行資源共享，從而造成資源浪費。

　　對現有系統進行利用的途徑有3條：（1）改造KIT系統，將熱力性能監測所需的信號利用KIT系統進行采集；（2）將信號接至KRG系統，然后利用KIT和KDO系統進行采集；（3）改造KME系統，將信號接至KME系統進行采集。

　　當數據進入數據交換機后，以下的系統配置就與火電廠的系統配置沒有太大的差別。在傳感器、通訊方式、服務器方面，均屬于成熟的設備，只要在可靠性方面加以考慮。

　　通過監測與診斷系統所得出的數據與結論，也可以通過WEB服務器傳到公司CIS網，供管理層與員工瀏覽。

5 　小結

　　通過建立一套計算機的監視和診斷系統，進行水蒸汽性質計算、數據處理、流量計算、機組性能計算，實時顯示經濟指標，為經濟運行提供可靠的依據，從而指導運行人員及時調整運行方式，保證熱力系統在經濟工況下運行。這套系統的建立不僅能解決大亞灣兩臺機組運行中無法直觀了解機組經濟指標的不足，而且應用實際節能理論，對電廠兩臺機組在運行中存在的偏離設計條件的大部分因素進行了在線、實時、有效的分析和計算，可大大提高了機組的運行管理水平，方便運行管理人員對機組性能的及時了解，使試驗人員可以在線分析和了解機組運行故障和運行的經濟性，分析比較機組能損的原因，及時掌握機組運行動態，以減少機組不必要的能量損失，從而選擇機組最優的運行方式，以利于機組的最優管理。為電廠更進一步開展節能降耗、提高上網電量、實現信息管理的科學化提供有利的條件。

參考文獻

[1] 陳濟東．大亞灣核電站系統及運行．原子能出版社．

[2] 候子良．再論火電廠廠級監控信息實時系統．電力系統自動化，Vol.26．

[3] 曹文亮等．電廠廠級監控信息系統現狀及發展前景．中國電力，Vol.35 2002/9．