The concept of the secondary control on the Mochovce NPP units 3 and 4

Koncepcia sekundárnej regulácie na blokoch EMO34

27. apríl 2007

Plnenie legislatívnych požiadaviek

Záväzné technické podmienky pre účastníkov trhu:

„Výrobca elektriny je povinný inštalovať zariadenia na poskytovanie podporných služieb, ak celkový inštalovaný elektrický výkon

zariadenia na výrobu elektriny je vyšší ako 75 MW a je povinný podporné služby poskytovať.“

„Za súčasť zariadenia na poskytovanie podporných služieb sa považuje meranie, signalizácia a terminál ASDR pre účely dispečerského

riadenia a regulácie elektrizačnej sústavy SR.“

Podporné služby sú :

1. primárna regulácia výkonu,

2. sekundárna regulácia výkonu , 3. terciálna regulácia výkonu,

Podporná služba je služba ktorú poskytuje výrobca elektriny

prevádzkovateľovi prenosovej sústavy na zabezpečenie poskytovania

systémových služieb potrebných na dodržanie kvality dodávky elektriny a na zabezpečenie prevádzkovej spoľahlivosti sústavy, pričom výsledkom ich poskytnutia je spravidla dodávka regulačnej elektriny.

Podporné služby

• prispieva k udržiavaniu frekvencie na požadovanej hodnote,

• súčasne vyrovnáva saldo cezhraničného výmen na plánované hodnoty,

• udržiava rovnováhu medzi výrobou a spotrebou v rámci každej regula čnej oblasti,

• je aktivovaná cez centrálny regulátor dispečingu PPS, ktorý mení pracovné body činného výkonu výrobných jednotiek zaradených do tejto služby,

• musí byť poskytovaná v súlade s Technickými podmienkami pre pripojenie a prístup k prenosovej sústave.

Sekundárna regulácia výkonu

Regulačný program blokov s reaktorom VVER 440

• Bloky JE s reaktormi VVER 440/V213 boli pôvodne projektované a realizované pre prevádzku v ustálenom stave na nominálnych

parametroch na pokrývanie základného denného zaťaženia. Z toho dôvodu neboli požiadavky na regulovanie výkonu bloku podobné sekundárnej regulácii zahrnuté ani v projekte,

• U blokov VVER 440/V213 sa používa regulačný program s

konštantným tlakom v HPK a konštantným prietokom cez AZ reaktora,

pričom stredná teplota v PO je funkciou tepelného výkonu reaktora.

Možnosti riešenia sekundárnej regulácie činného výkonu

1. Zmena elektrického výkonu bloku pomocou marenia práce pary cez prepúšťacie stanice do kondenzátora,

2. Zmena elektrického výkonu bloku reguláciou tepelného

výkonu reaktora.

Analýza regulačných možností bloku

Prevádzkovateľ elektrárne

SEPS Jadrové

zariadenie

Technické podmienky pre prístup, pripojenie a

prevádzkovanie prenosovej sústavy.

Vybrané prevádzkové

podmienky.

Analýza regulačných možností bloku

Prevádzkovateľ elektrárne

SEPS Jadrové

zariadenie

Technické podmienky pre prístup, pripojenie a

prevádzkovanie prenosovej sústavy.

Vybrané prevádzkové

podmienky.

Požiadavky na SRV zo strany SEPS

• Sekundárna regulačná rezerva turbogenerátora/zdroja musí by ť symetrická a to minimálne ± 2 MW od pracovného bodu turbogenerátora/zdroja pre sekundárnu reguláciu,

• Trend výkonovej zmeny turbogenerátora/zdroja je ≥ 1,5 MW/min,

• Regulátor činného výkonu turbogenerátora/zdroja musí by ť ovládaný diaľkovo z centrálneho regulátora dispečingu PPS,

• Ponúkanú regulačnú rezervu pre SRV musí turbogenerátor/zdroj zrealizovať do 15 minút od pracovného bodu do kladného a záporného smeru,

• Turbogenerátor/zdroj musí umožňovať nepretržité opakované výkonové zmeny v

ľubovoľnom smere v rámci ponúknutého regulačného pásma pre SRV ,

Prevádzkové podmienky bloku

• požiadavky na jadrovú, radiačnú a klasickú bezpečnosť,

• priorita požiadaviek bezpečnej prevádzky pred požiadavkami SRV,

• dovolené - stanovené hranice výkonu reaktora,

• dovolené výkonové hranice TG,

• pri vypnutí SRV blok nesmie zmeniť výkon (beznárazový prechod z diaľkového do miestneho ovládania),

• spoľahlivosť komponentov SRV nesmie svojim príspevkom zhoršiť úroveň stability prevádzky,

• SRV sa musí automaticky vypnúť v stanovených prípadoch porúch technologického

zariadenia, alebo nesprávnej činnosti SRV,

Technologická schéma SRV

Analýza regulačných možností bloku

Prevádzkovateľ elektrárne

SEPS Jadrové

zariadenie

Technické podmienky pre prístup, pripojenie a

prevádzkovanie prenosovej sústavy.

Vybrané prevádzkové

podmienky.

Regulačné možnosti AZ a PO

• výlučne zmenou polohy 6. skupiny HRK je SRV možné realizovať v rozsahu zmien výkonu do 20% N

,

• SRV s regulačným pásmom 20% N

je prakticky na hranici realizovateľnosti ,

• návrh zavážiek AZ musí rešpektovať zavedenie a prevádzku v SRV,

• pri stanovení výpočtovej polohy 6. skupiny HRK je nutné vychádzať z konkrétnych podmienok SRV,

• redukované hodnoty koeficientov nerovnomernosti po čas SRV sú nižšie ako vo východiskovom nominálnom stave, ani obnovenie nominálneho výkonu pri

Výsledky analýzy:

Regulačné možnosti použitého jadrového paliva

Dve hlavné obmedzenia pre zmeny výkonu reaktora:

• veľkosť zmeny výkonu

• rýchlosť zmeny výkonu

Veľkosť zmeny výkonu [% Nnom]

Počet zm ien v ýkonu rýchlosťou do 0,05 % Nnom/s

Počet znížení v ýkonu rýchlosťou od 0,05 % Nnom/s

do 2,5 % N_nom/s

Počet zvýšení výkonu rýchlosťou od 0,05 % Nnom/s

do 2,5 % N_nom/s

do 5 neobm edzen ý neobm edzen ý neobm edzen ý

Dovolený počet zmien výkonu v závislosti na veľkosti a rýchlosti zmeny výkonu .

Vplyv SRV na chemický režim

Pri zachovaní nasledujúcich podmienok nedochádza k zvyšovaniu požiadaviek na chemický režim:

1. zmena výkonu v pásme 20% Nnom,

2. zmena výkonu výlučne so zmenou polohy 6.

skupiny HRK kaziet.

Vplyv SRV na životnosť zariadení a únavu materiálu

Realizácia SRV je spojená s cyklickými zmenami výkonu reaktora a teda aj zmenami tlaku PO a teploty chladiva a v náväznosti na to aj tlaku a teploty dotknutých zariadení PO.

Bol analyzovaný možný vplyv zmeny výkonu bloku ± 10%Nnom a ± 20% Nnom pri dynamike zmien < 3% za minútu na komponenty PO a SO

Z vykonaných analýz vyplýva, že pri zmenách výkonu ± 10%Nnom a ± 20%

Nnom nedochádza ku zmenám parametrov médií tak významným že by ovplvnili

Regulačné možnosti turbogenerátora

Keďže nie je známa konkrétna realizácia strojnej časti sekundárneho okruhu elektrárne, sú spomenuté len podmienky ktoré musí TG sp ĺňať:

1. musí spĺňať požiadavky pre SRV, čo do veľkosti a rýchlosti zmeny výkonu bloku,

2. regulačné možnosti TG musia zodpoveda ť regulačnému pásmu pre SRV, 3. v regulačnom pásme pre SRV musí TG umožňovať plynulú zmenu výkonu

trendom 1% Nnom TG/min bez potreby výdrže na dosiahnutej výkonovej

Zhrnutie technologických obmedzení

Technologické obmedzenia dovolená zmena výkonu

Regulačné možnosti AZ a PO 20% Nnom

Regulačné možnosti použitého jadrového paliva 10% Nnom

Vplyv SRV na chemický režim 20% Nnom

Vplyv SRV na životnosť zariadení únavu materiálu ±20% Nnom

Regulačné možnosti turbogenerátora -

Stanovenie sekundárnej regulačnej rezervy

Vlastnosti SRV sú definované statickými parametrami:

1. Regulačný rozsah reaktora 90% – 100% Nnom kde pracovný bod TG pre SRV je na úrovni 95% Nnom,

2. Regulačný rozsah reaktora pri prevádzke s jedným TG 45% - 55% Nnom kde pracovný bod TG je na úrovni 90% Nnom.

a dynamickými parametrami:

1. Rýchlosť zaťažovania (odľahčovania), trend 0,5% Nnom TG/min pri dvoch TG zaradených do SRV, trend zmeny tepelného výkonu reaktora je 0,5%

Nnom/min,

Priebehy zmien výkonu počas SRV na blokoch EMO12 dňa 24.11.05