Preview

Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ

Расширенный поиск

О возможности участия АЭС с ВВЭР в противоаварийном частотном регулировании в энергосистемах

https://doi.org/10.30724/1998-9903-2019-21-3-99-108

Полный текст:

Аннотация

Целью статьи является изучение возможности и целесообразности участия АЭС с ВВЭР в противоаварийном частотном регулировании в энергосистемах с высокой долей атомных энергоблокови, одновременно, снижения расхода электроэнергии на собственные нужды главных циркуляционных насосов на режимах с мощностью ниже номинальной. Для решения этих задач предложено повысить достижимые скорости набора мощности (наброса нагрузки) за счет установки частотно регулируемых приводов ГЦН. Изменение частоты в энергосистеме, вызванное большим дисбалансом между генерацией и потреблением, может поставить под угрозу электрическое оборудование с точки зрения поддержания стабильных и надежных условий эксплуатации. Для атомных электростанций задача предотвращения или локализации аварий представляется еще более важной, чем для ТЭС, т.к. при крупных системных авариях возможно полное прекращение внешнего энергоснабжения собственных нужд АЭС. Таким образом, кроме требований к первичному регулированию частоты АЭС с ВВЭР нужны более жесткие требования к их аварийной приемистости и мобильности. Работа АЭС при длительном невосстанавливаемом дефиците активной мощности вызывает снижение числа оборотов главных циркуляционных насосов АЭС с ВВЭР и уменьшение расхода теплоносителя. Показано, что установка частотно-регулируемых приводов главных циркуляционных насосов на АЭС с ВВЭР целесообразна, в перспективе, не только для экономии расхода энергии на их привод на частичных режимах, но и для повышения мощности энергоблоков АЭС выше номинальной (без уменьшения запаса до кризиса теплообмена в активной зоне реактора) для ликвидации системных аварий, а значит, и для повышения безопасности входящих в ОЭС энергоблоков АЭС.

Об авторах

В. А. Хрусталев
Саратовский государственный технический университет им. Ю.А. Гагарина
Россия
г. Саратов


М. В. Гариевский
Саратовский научный центр РАН
Россия
г. Саратов


И. А. Ростунцова
Саратовский государственный технический университет им. Ю.А. Гагарина
Россия
г. Саратов


А. В. Портянкин
Саратовский государственный технический университет им. Ю.А. Гагарина
Россия
г. Саратов


Список литературы

1. Non-baseload Operation in Nuclear Power Plants: Load Following and Frequency Control Modes of Flexible Operation, // Nuclear Energy Series, 2018. No.NP-T-3.23. p 173.

2. Technical and Economic Aspects of Load Following with Nuclear Power Plants. Nuclear Development Division. Paris: OECD NEA, 2011. pp 53.

3. Иванов В.А. Режимы мощных паротурбинных установок. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986. 248 с.

4. Бажанов В.В., Лощаков И.И., Щуклинов А.П. Исследование возможности использования на АЭС аккумуляторов тепловой энергии при регулировании частоты тока в сети // Известия высших учебных заведений. ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА. 2013. № 4. С. 29–36.

5. Лазарев Г.Б., Новаковский А.Н., Султанов А.Т. Энергоэффективное управление расходом теплоносителя в главных контурах реакторных установок энергоблоков АЭС // Энергия Единой Сети. 2015.№ 4(21). С.70–88.

6. Anishev E.Y., Lazarev G.B. Specific features of the application of frequency converters in power electric drives of circulation pumps // Russian Electrical Engineering. 2007. Vol. 78, pp. 560– 564.

7. Ciufu L., Popescu M.O. Introducing energy efficiency in nuclear power plants by using variable medium voltage frequency drives Advanced Topics in Electrical Engineering (ATEE), 2015 9th International Symposium on. IEEE, 2015. pp. 873– 876.

8. Barie E.Z., Chang C. Application of variable frequency drive on the condensate pump motors of APR1400 nuclear power plants for energy savings // Journal of International Council on Electrical Engineering. 2018. Vol. 8. N. 1. pp. 179–189.

9. Башарат А., Королев В.И., Лощаков И.И. Система управления энергоблоком АЭС с регулированием производительности главных циркуляционных насосов // Известия РАН. Энергетика. 2006. №5. С. 120–130.

10. Хрусталев В.А., Гариевский М.В. Повышение мощности действующих энергоблоков с водо-водяными реакторами: состояние, проблемы и перспективы // Труды Академэнерго. 2017. №4. С. 77–88.

11. Лазарев Г.Б., Хрусталѐв В.А., Гариевский М.В. Перспективы и проблемы применения частотного регулирования главных циркуляционных насосов реакторных установок ВВЭР в маневренных режимах работы АЭС // Энергетик. 2018. №9. С. 9–14.

12. S.P. Averyanova, A.A. Dubov, K.B. Kosourov, P.E. Filimonov. Temperature regulation and maneuverability of VVER-1000. Atomic Energy. 2011; 109(4):246-251.

13. Aver'yanova S.P., Dubov A.A., Kosourov K.B., Semchenkov Yu.M., Filimonov P.E. VVER- 1200/1300 operation in a daily load schedule // Atomic Energy. 2013; Vol. 113. N5. pp. 305–313.

14. Барзам А.Б. Аварийные режимы энергетических систем и их диспетчерская ликвидация. М.: Энергия, 1970. 184 с.

15. Electric Grid Reliability and Interface with Nuclear Power Plants, Nuclear Energy Series, No. NG-T-3.8, Vienna: International atomic energy agency, 2012. 78 p.

16. Панов С. АЭС научат маневрировать // Атомный эксперт. 2016. № 9(51). С. 26–29.

17. Хрусталев В.А., Башлыков Д.О., Гариевский М.В. Вопросы эффективности высоковольтных частотно-регулируемых приводов ГЦН энергоблока АЭС с ВВЭР // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2017. №7–8. С. 94–104.

18. Хрусталев В.А., Гариевский М.В. Системные преимущества модернизации главных циркуляционных насосов АЭС с ВВЭР установкой частотно-регулируемых приводов // Труды Академэнерго. 2019. №1. С. 36–45.


Для цитирования:


Хрусталев В.А., Гариевский М.В., Ростунцова И.А., Портянкин А.В. О возможности участия АЭС с ВВЭР в противоаварийном частотном регулировании в энергосистемах. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2019;21(3):99-108. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2019-21-3-99-108

For citation:


Khrustalev V.A., Garievskii M.V., Rostuntsova I.A., Portyankin A.V. On the possibility of participation of npps with vverin emergency frequency regulation in power system. Power engineering: research, equipment, technology. 2019;21(3):99-108. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2019-21-3-99-108

Просмотров: 175


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1998-9903 (Print)
ISSN 2658-5456 (Online)