Projekt Organizátor Výkonové Regulace v jaderné elektrárně Dukovany (OVR)
Projekt OVR byl realizován na základě potřeb trhu s elektrickou
energií, která si vynutila větší nároky na regulační výkon. Jaderné elektrárny byly
do projektu podpůrných služeb regulace výkonu a frekvence přizvány až jako jedny
z posledních. Do té doby dodávaly do sítě výkon pouze v základním zatížení. T. zn.
pracovaly pouze na plný výkon. Řízení výkonu bylo svěřováno pouze elektrárnám
vodním a tepelným. Projekt OVR tedy otevřel elektrárně Dukovany dveře na trh s regulačním
výkonem. Ukázalo se, že tento trh je natolik lukrativní, že projekt sekundární regulace
se sám zaplatil během několika měsíců.
Jak to celé funguje?
Na ústředním dispečinku (ÚD ČEPS), české elektrizační soustavy je velký počítač
se speciálním softwarem tzv. HARRIS. Tento počítač telemetricky měří všechny výkony
na straně spotřeby i výroby a snaží se udržet rovnováhu mezi vyrobenou a spotřebovanou
energií. Snaží se též zajistit i její kvalitu. To je frekvenci. Používá k tomu tak-zvaných
podpůrných služeb.
To jsou:
- primární regulace (regulace frekvence)
- sekundární regulace (dálkové řízení výkonu v reálném
čase)
- terciální regulace (dálkové řízení výkonu podle diagramu)
Tyto služby právě na straně elektrárny
Dukovany zajišťuje uvedený Organizátor Výkonové Regulace, dále jen OVR.
Primární regulace:
Slouží k regulaci frekvence. Regulace je prováděna pomocí korektoru frekvence.
Když dispečer na ÚD zjistí, že je potřeba korigovat kmitočet vydá povel k
zapojení korektoru frekvence a daný blok se snaží korigovat otáčky turbíny co nejblíže
3000 ot/min což odpovídá kmitočtu 50Hz. Při vypnutém korektoru frekvence jsou otáčky
turbíny drženy kmitočtem sítě.
Sekundární regulace:
Systém HARRIS na základě svých měření zjistí, že mu v bilanci
chybí nějaký výkon. Vyšle prostřednictvím terminálu elektrárny (TELEDU terminál
el. Dukovany) povel na převzetí bloku do dálkového řízení (sekundární regulace,
povel RIBzm). blok se přepne do dálkového řízení. HARRIS může v reálném čase řídit
výkon vybraného bloku v určitém regulačním pásmu. V případě elektrárny Dukovany
je regulační pásmo pro sekundární regulaci obvykle 30 MW na jeden blok. Od této
chvíle je regulační smyčka výkonu uzavřena až přes systém HARRIS v Praze na Bohdalci,
kde je ÚD ČEPS. HARRIS tedy řídí výkon tohoto bloku v daném regulačním pásmu a pokrývá
si tak rozdíl v bilanci mezi vyrobeným a spotřebovaným výkonem. Pokud mu regulační
pásmo daného bloku nestačí přibere si další energetický blok. Přitom stále sleduje
kvalitu regulace bloku, jehož výkon řídí. Jednoduše porovnává plochu (střední kvadratickou
odchylku ) mezi zadaným a skutečným výkonem. Když se mu tato plocha zdá nevyhovující,
to znamená že řízený blok jej neposlouchá tak jak má, odpojí jej z dálkového řízení
a vybere si jiný.
Terciální regulace:
Pracuje obdobně jako sekundární regulace, ale změny výkonu
se dálkově řídí podle sjednaných diagramů, tak aby byla udržena pouze základní bilance.
Změny zadaného výkonu se neprovádí okamžitě jako při sekundární regulaci, ale v
definovaných časových úsecích, takzvaným střihem. Rozsah regulačního pásma pro elektrárnu
Dukovany ale může v tomto případě být až 90MW na jeden blok.
Úprava TVER a OVR pro zvládnutí poklesu tlaku v HPK
Cílem technického řešení je zajistit, aby při abnormálních přechodových
procesech (výpadky zařízení, apod.), iniciovaných v libovolné konfiguraci hlavních
regulací bloku, nedocházelo ke stavu, kdy není ničím regulován tlak v HPK a tento
neřízeně klesá. Tím se zabrání dalšímu nežádoucímu rozvoji poruchy, (např. výpadek
TG od nízkého tlaku v HPK).
Jedná se především o modifikaci
softwaru zařízení OVR a hardwarového spojení s regulátorem TVER.
Pro zabránění nadměrnému poklesu tlaku v HPK při abnormálních přechodových procesech
jsou v systému TVER implementovány následující korektory:
·
korektory
tlaku -Dp
·
korektor
-Dp zvýšený
(pro děje spojené se zásahem HO-3 )
·
korektor
tlaku ostrova KTO (pro režim ostrovního provozu).
V případě přechodových procesů, kdy je v průběhu / po ukončení přechodového procesu
regulace reaktoru (systém RCS) v režimu N (po ukončení HO-3) nebo RUČ a TVERy v
režimu TPO-RUČ (např. po ukončení působení MEZí nebo omezení od Nmax) a výkon reaktoru
není dostatečný pro aktuální odběr páry TG, není tlak v HPK nijak a ničím regulován.
V rámci modulu M1 obnovy SKŘ EDU byly zrušeny funkce HO1 od výpadku obou TG a HO-3
(po dobu 30s) při výpadku jedné TG a ARM v režimu RUČ a nově implementovány funkce
HO-3 od vysokého tlaku v HPK, mj. LU51
(tlak P > 4,66 MPa, pokud RCS není v režimu AUT
& Nr > 50%).
Na základě testů funkcí doplněných v rámci modulu M1, M2 Obnovy SKŘ na displejovém
simulátoru EDU bylo zjištěno, že při abnormálních přechodových procesech (výpadek
1/2 TG, MEZe na TG), při kterých je výkon reaktoru snižován působením HO-3 od tlaku
v HPK > 4,76 MPa (RCS v režimu RUČ), dochází k nadměrnému snížení výkonu reaktoru
a hlubokému podregulování tlaku v HPK.
Po ukončení HO-3 (poklesu tlaku v HPK pod 4,76 MPa mínus hystereze 0,03 MPa) není
tlak v HPK nijak regulován, (RCS je v režimu RUČ, TVER(y) v režimu TPO-RUČ) a dochází
tedy k jeho neřízenému poklesu. Tento pokles vede až k výpadku jednoho TG (3,95
MPa), event. (při ději výpadku 1/2 TG) druhého TG (3,75 MPa, nově navrženo 3,5MPa).
Funkce LU51 navíc při zvýšení tlaku v HPK nad mez působení působí i v případě, že
RCS není v režimu RUČ, avšak působí libovolná další funkce HO-3 z jiné příčiny.
Stávající stav tedy zvyšuje pravděpodobnost nežádoucího režimu popsaného výše.
Zařízení TVER a OVR byla modifikována
na 3. bloku nejprve podle TZi 5502 a následně byly přepracovány algoritmy OVR podle
TZi 5570.
TZi 5669 vychází z podkladů zpracovaných
TZi 5502 a TZi 5570 pro 3.blok, které řešily požadavky na modifikaci v průběhu realizace
investiční akce T544 (nedostatek, kdy při snižování výkonu, po ukončení přechodového
procesu je regulace reaktoru (RCS) v režimu N (po ukončení HO-3) nebo RUČ a regulátory
výkonu TG TVER v TPO-RUČ.
ZPĚT