核电调峰

水电厂

把水的位能和动能转换成电能的工厂。
从河流高处或水库内引水，利用水的压 力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变 成机械能，然后水轮机带动发电机旋转， 将机械能转变成电能。
按集中落差的方式分： （1）堤坝式水电厂（又分坝后式和河 床式） （2）引水式水电厂 （3） 混合式水电厂
基本同模式A
3
升负荷速率
+5%Pn/min 与燃耗水平无关
不同运行模式时机组的斜率变化

无论是运行于A模式还是G模式．当机 组运行于15～ 100 Pn之间的任一功率水 平时，均具有士10%Pn的功率阶跃变化 的能力。所以当其运行于低功率水平时， 具有10%Pn的即时旋转备用。但是机组 不能连续进行阶跃变化和斜率变化，也 不能连续进行阶跃变化导致负荷变化率 超过5％Pn／min


按径流调节的程度分： （1）无调节水电厂——专供发电用的 （2）有调节水电厂——抽水蓄能电厂

抽水蓄能电厂有上下两个水库，电厂中 有发电和抽水两类设施，电厂在系统峰 荷时发电（调峰），系统低谷时抽水耗 电（填谷），另有调相、调频和备用的 作用。

我国目前最大的水电厂是三峡，装机容 量1820万KW，26台70万KW机组，现 在参与发电的是14台机组，即980万 KW；（二滩水电厂，装机容量330万 KW，6台55万KW机组）
现在我国核电以压水堆为主，压水堆在 设计时就设计成了可以跟踪负荷运行, 可以实现调峰 。 但考虑到核电的核安全,现我国核电都 是带基本负荷运行。 随着我国核电建设发展，核电在整个 发电系统的比重，如何使核电安全参与 调峰是不可避免的问题。

沸水堆调峰运行

反应堆的出力控制可实行再循环流量构 控制以及控制棒操作的控制。

A模式
① 四组控制棒，每组控制棒由8根“黑 棒”组成。通过控制棒的提升和降落来 控制反应堆的核裂变反应速率、启动和 停堆，调整反应堆的功率 。 ② 改变硼浓度。通过改变一回路的硼 浓度，来补偿与功率变化有关的反应性 变化。

G模式

同时使用黑棒和灰棒。这里的黑棒与A 模式中使用的黑棒完全相同，由24根银 一铟一镉材料元件组成 而灰棒是由8根 银一铟一镉材料元件和16根吸收中子能 力较弱的不锈钢材料元件组成。
负荷跟踪
P %Pm)
30~70
（
P %Pm)
（
16~8
30~70
序号
项目
A模式
G模式 ±0.2%Pn/min
1
正常负荷变化 ±0.3%Pn/min
2
降负荷速率
前20%Pn增量可达-5%Pn/min 以后的速率与燃耗水平有关 到燃耗后期约为（0.2~0.5） %Pn/min 前20%Pn增量可达+5%Pn/min 以后的速率与燃耗水平有关 约为（0.2~0.5）%Pn/min
核电机组的调频特性
A 模式和G 模式在l 5～ 100 Pn范围内的 任何功率水平下具有负荷波动的能力， 其负荷变化速率约为1 %Pn／min，最大 波动幅度为： A模式：±6%Pn B模式：±8%Pn


一次调频：又称自动(就地)调频，它是 利用机组本身的调差特性、即机组的调 速器参与电网的一次调频过程。它能够 自动完成而不需要外界的任何干预 广 东核电机组的凋差系数为4 %．即频率 每下降20mHz．需要增加1% Pn的附加 功率来调整。

最大抽水蓄能水电厂：广东抽水蓄能水 电厂，装机容量240万KW，8台30万 KW机组。
核电厂
将原子核裂变释放的核能转变为电能的 系统和设备，通常称为核电站也称原子 能发电站。 核燃料裂变过程释放出来的能量，经过 反应堆内循环的冷却剂，把能量带出并 传输到锅炉产生蒸汽用以驱动涡轮机并 带动发电机发电。

电厂调峰

由于电无法贮存,而白天晚上用电量各 不相同.于是一部分电厂用于承担基荷, 一部分承担腰荷,一部分承担调峰.
抽水蓄能电站承担调峰，核电站承担基 荷。 火电厂和水电厂要看调度的安排。火电 厂多承担基荷、腰荷,水电厂承担腰荷、 调峰。

火电调峰

1、低负荷运行方式 2、两班制运行方式 3、少汽无功运行方式

（2）发电厂——只生产并供给用户以 电能。


按蒸汽压力分：
（1）低压电厂（蒸汽初压力约为0.12～1.5兆帕 （MPa））、 （2）中压电厂(2～4MPa）、 （3）高压电厂（6～10MPa）、 （4）超高压电厂（12～14MPa） 、 （5）亚临压力电厂（ 16～18MPa ） （6）超临界压力电厂（22.6MPa）。

A模式运行时，参与电网一次调频的功 率约为±(2～3)% Pn。而G模式运行时， 参与电网一次调频的功率为±3 %Pn。

二次调频：又称遥调．其调频信号由电 刚调度中心根据电网的频率偏差及联络 线交换功率的偏差而确定并送至参与调 频的发电机组，由机组操纵员选择参与 调频的最大幅度，并把运行参考功率降 低到相应的功率水平。

A模式运行时，参与二次调频的最大功 率约为± (2-3) %Pn。而G模式运行时， 参与二次调频的最大功率为±5 %Pn。
大亚湾核电机组参与一次调频的最大功 率为2.4万kW ，参与二次调频的最大功 率为5.0万kW 。

核电机组(压水堆)无论采用A 模式还是 G模式，均能满足电力系统的基本运行 要求，负荷跟踪幅度及速度均优于火电 机组。 A模式操作简单、价格较低， G模式比A 模式具有更大的运行灵活性。
系统调度
要保持整个系统各环节的平衡，就需要 有一个统一的调度指挥系统。这一系统 实行分级调度、分层控制。 ①预测用电负荷； ②分派发电任务，确定运行方式，安排 运行计划； ③对全系统进行安全监测和安全分析； ④指挥操作，处理事故。

发电厂

发电厂（power plant）又称发电站，是 将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电 能（二次能源）的工厂。


为了调节再循环流量， 要调整汽机控 制装臵负荷整定器的整定值，但为进一 步减轻值班运行人员手动操作的负担、 进行更细致的运行监视， 开发了能自 动进行调蜂运行的出力调节装臵， 并 己在一部分机组上设臵了该装臵。
压水堆调峰运行

按照出力自动调节装臵的指令， 变此 进入汽机蒸汽量的调节阗， 从而改变 了汽轮发电机的出力。对应于此变化， 以控制棒插入反应堆的比例进行自动调 节。


广东大亚湾核电组具有A 模式和G 模式 运行的能力。但由于其同时配套建设了 广州抽水蓄能电站，一般情况下．核电 机组不参与系统调峰。
抽水蓄能电站与核电站配对调峰

抽水蓄能电站有调峰与填谷的双重功能， 调峰幅度大，是国外最常见的一种电网 调峰方式。美国蓄能式水电站的最大容 量为1000Mw，单机最大容量为250~348 Mw。 另外，通过建设抽水蓄能机组、蓄能电 站和电网需求侧管理等手段的综合使用， 可以大大地降低电网峰谷差，有效缓解 电网的供需矛盾
电力系统
电力系统
电源 电力网络
变电 输电 配电 其他 所 线路 线路
负荷 中心
生产 生活 用电 用电
火电 水电 核电 其他
电源指各类发电厂、站，它将一次能源 转换成电能； 电力网络由电源的升压变电所、输电线 路、负荷中心变电所、配电线路等构成。 它的功能是将电源发出的电能升压到一 定等级后输送到负荷中心变电所，再降 压至一定等级后，经配电线路与用户相 联。

设计上特别采用再循环流量控制， 可 在额定出力至65%出力之间、以最大每 分钟30% 的调节速度来调节出力。

目前， 在沸水堆实行调峰运行时， 可 实施自动平滑的再循环流量控制来进行 出力控制。将来出力变化幅度更大时， 同时实行控制棒操作。 据美国GE公司介绍，沸水堆核电机组 也具有良好的负荷跟踪和调频能力。跟 踪幅度和速度分别为(50～ 100) %Pn、 1% Pn／SeC。
Hale Waihona Puke 水电调峰目前，各地都在进行水电调峰，除此之 外，三峡电站建成后，全国电网将逐步 形成。三峡电迅速的调峰容量，对缓解 华中、华东电网1042万kW左右的峰、 谷缺口将起到十分重要的不可替代的作 用，提高了我国电力综合能源利用的效 益厂汛期提供可靠、稳定、
核电调峰

法国、美国、西德等国已经将核电调峰 运行进行实际的运用， 例如在法国以 电力负荷少的夏天为中心， 几乎每天 要进行调峰运行，32台9OOMW级机组， 一年中进行的总循环次数达到： 1986 年约为1700次，1987年约为2200次。

由于控制棒插入比例的调节，而燃料上 下间的出力分布发生偏移， 反应堆冷 却剂中的硼浓度进行调整而使出力分布 均等。由于这些操作， 反应堆出力的 跟踪对应于汽机出力。此外反应堆的控 制性能， 可设计为十分安全地跟踪于 每分钟5％ 的出力变化。
核电机组的运行模式
以广东大亚湾2×90万kW 压水堆核电 机组为例 法国90万kW 压水堆核电机组具有二 种运行模式: (1) A模式 (2) G模式

系统的运行
组成系统的所有环节都处于执行其功能 的状态。 系统运行中，由于电力负荷的随机变化 以及外界的各种干扰会影响电力系统的 稳定，从而影响系统电能的质量，严重 时会造成电压崩溃或频率崩溃。


电力系统在保证电能质量、实现安全可 靠供电的前提下，还应实现经济运行， 即努力调整负荷曲线，提高设备利用率， 合理利用各种动力资源，降低燃料消耗、 厂用电和电力网络的损耗，以取得最佳 经济效益。
三峡电迅速的调峰容量对缓解华中华东电网1042万kw左右的峰谷缺口将起到十分重要的不可替代的作用提高了我国电力综合能源利用的效益厂汛期提供可靠稳定核电调峰法国美国西德等国已经将核电调峰运行进行实际的运用例如在法国以电力负荷少的夏天为中心几乎每天要进行调峰运行32台9oomw级机组一年中进行的总循环次数达到
国外调峰运行实例
国名 美国 法国 西德 发电厂数 多数 多数 多数 堆型 PWR/BWR PWR PWR/BWR 调峰比例 50%~100% （每天） 40%~100% （每天） 50%~100% （经常） 出力变化率/ 每分钟 0.25%~1% 通常为3%， 最大为5% 5%~10%
PWR—压水堆 BWR—沸水堆



（2）燃油火电厂
（3）燃气火电厂
20世纪80年代以后，中国火电厂的燃料 主要是煤。1987年，火电厂发电量的87 ％是煤电，其余13％是烧油或其他燃料 发出的。 中国燃用煤一半以上是烟煤，贫煤次之， 无烟煤在10％以下。

按功能分 （1） 热电厂——除生产并供给用户电 能外，还供应热能。
水电厂 核电厂 风电厂 垃圾发 电厂
火电厂
发电 厂
其他

电厂既要保证其安全经济的运行，还要 保证电能的质量指标，即在负荷变化的 情况下，通过调整以保持电压和频率的 额定值，满足用户的要求。
火电厂

利用煤、石油、天然气等固体、液体燃 料燃烧所产生的热能转换为动能以生产 电能的工厂。
按燃料分： （1）燃煤火电厂