JPS58144794A - 原子力動力プラント用給水制御装置設計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、原子力勤カ（発電）プラント用の給水制御装
置に関するものであり、待には代表的な細氷シ′ステム
内で給□′”水流れを関節゛する機器を自動的に制′御
”′す誌為多□歌の撮作蕎−ド′を内蔵する給水制御装
置に関゛する□ものである。

代゛表的に、原子力゛動′カ゛レニンＦ用の先行技揄の
輪木制御システム′は、給水ポンプ、−両弁及び蒸気発
生−を組合せそ使用している。給水ポンプは通常′＊細
に接続されそして俵これらポンプあ各々が制御ｌｌ弁に
！１Ｈされ、′次いで鯛−弁は蒸気発生−にｌ１ＩＩＩ
ｉｔされる。これらシステムにおいて、制御弁の各々は
、それｆれの蒸気発生−への給水の要求流量を得る為手
動的に或いは自動的に作動されつる。この方式において
、給水ポンプもまた制御弁を横切っての圧力降下を最小
限にする為手動的に或いは自製的に作動されうる。この
ようなシステムに伴う主たる問題は、制御弁が広い開状
態で故障すると、給水ポンプは故障した弁を横切っての
圧力降下を抑制しようとして運転速度を増大することで
ある。これは、蒸気発生−内に一一量の水が放出される
結果を招き、修正対策がとられないなら一次側システム
の過刺檜却をもたらしてしまう。

原子力動力プラントにおいて生ずる別の８１４１１は、
そこで起る大半の物場的嵐象が直感的に理解されている
にすぎずそして多数の皺雑なｆ＆赦或いは条件部から生
じ、従って―じられる修正対策が適正でない場合もある
ことである。例えば、ポンプのドリッピング、弁の績つ
”でのりツク婚から生じるプ婁セスー造の変化は興った
給水制御要件をもたらす。代表的に、上記条件はシステ
ムの操作者によってどういう修正対策がとられるべきか
について操作者の騒験と直感を使用して修正される。そ
れ紋、これら修正対策は適切でないこともあろうしまた
一層のシステムの不安定さを招く結果になることもあろ
う。

以上のｌＩ自のため、原子力動力プラント給水システム
の操作を多数の操作モードの下で−節しそして制御する
制御システムをｍ発することが所望されるようになって
いる。

本発明は、原子力勘カプラントにおける給水流量を多数
あ操作モードの下で調節する為のｆ１１１ＩＩシステム
を提供することにより上記１１１題を解決する。

本システムは、４つのサブシステム、即ち論理針算すプ
システム、外乱評価計算サブシステム、修正フイードア
オリード計算サブシステム及び比例フィードパラ？計算
サブシステムから成る。論境計算サブシステムは、手動
／自動ステージ旨ン、輪木ポンプ及び制御弁の状況に依
存して適当な操作上−ドを迩訳する。外乱胛価計算賃プ
システム及び修正フイードフオツード計算ｔプシステム
は共に、給水システムの数ＩＩＰ約モデモデルんでおり
、この場金外＆鯉価計算賃プシステームは輪木シスデム
の勤釣モデルｒｔ有しそして、箒正フィード７オリーＶ
＃算サブシステムは動釣令デルから鱒導されプ、システ
ムは＃定システム藏歇（弁流量、ポンプ流量及び蒸気発
生−への流量）の動的毫デル変数からの偏差を示す出力
を発生する。上記出力（外＆評価）は、修正フィードフ
ォワード計算ナプシスｔ＾への入力として利用されて、
制御弁流量、最小制御弁圧力降下及び給水ポンプ流量を
それぞれのｇＩ！求値に置くべく弁位置及びポンプ速度
を決定する為の制御信号を発生する。外乱評価はまた給
水シ諷テム変緻がそれらの要求値に近づくまでフィード
フォワード計算従ってフィードフォワード制御信号を修
正するのにも使用される。比例フィードパラ、り計算サ
ブシステムは一層迅速な応答時間ｋｍるようシステ＾全
体？自然動的遥梶←ａａｔｗ＋ｒａｌ　ｄｙｍａｓｗ＋
ｌ＊ａ　）を修正するＯここで＃ＩＪＷ１を参履すると
、第１ｗＪは原子力動力ブラン）用の先行技術の輪木シ
ステムの一例を示す、このシステム１０は、Ｉｌ教の輪
木ポンプ１２．１４、各給水ポンプに接続される逆止弁
１６．１・、各給水ポンプを駆動する蒸気タービン２０
．２２、高圧給水加熱１１２４．２６、停止弁２８．１
０、！２、制御弁ｉ４、ｓ４並びに制御弁それｉｆれに
接続される蒸気発生４１９５１１．４０から主として榔
威される。

この先行技術システムにおいて、低圧給水加熱器からの
給水は、１−タービン２０．２２によりそれｆれ駆動さ
れる輪、水ポンプ１２．１４両方への入口側に流入する
。給水ポンプ１２．１４からの吐出流れは、ポンプを通
しての逆流を防止する逆止弁１４．１８を経て高圧給水
加熱！＃２４．２６へそれぞれ流れる。給水加熱＠２４
．２４の出口流れは停止弁２ｍ、Ｓ２の入口に通じてい
る。

停止弁２＠、ｓ２の出口は、給水加熱！１２４．２６へ
の入口間で並列に接続される停止弁ＳＯの出口と通じて
いる。停止弁２１１Ｓ３２の出口流れは制御弁５４．５
４の入口に流れそしてその出口流れは蒸気発生＠ｌｌ　
　４０にそれｆれ流入する。

この先行技術のシステムにおいて、制御弁ｓ４（弁ム）
は蒸気発生１１ＩＩｓ・（発生器ム）へのそこを遥して
の給水の便求愈の流れを可能ならしめるよう運転され、
他方制御弁ｂ６（弁Ｂ）は蒸気発生９４０　（発生−１
）への一様の給水流れをそこを通して可能ならしめるよ
う動作している。両方の場合、給水ポンプ１２．１４（
ポンプ人、ｌ）が制御弁３４．５６を横切っての圧力降
下の最小値ｔそれぞれ所定の設定点に管理するよう関節
される。このシステムの欠点の一つは、もし制御弁５４
．５６の一方が広い開位置において故障したなら、それ
ぞれの給水ポンプ１２．１４．は増速して故障した弁を
横切っての圧力−下【所定のＩ１２定点に管理しようと
する・この場合、過刺量の給水がそれぞれの蒸気発生器
３＠、４０に腋出され、適正なる手動制御が一鍮されて
いないと一次システムの遥−冷却をもたら、す。

本発明は、ブーセス条件及び手動運転考察から由来する
以下に掲げる多数の操作モードを内包する給水制御装置
に対する新しい設計と関与するものである： を正電条件において、即ち制御弁及び給水ポンプ両方が
運転可能である状態においてそしてすべての手動／自動
ステージ璽ンを自動位置に配した状態において、蒸気発
生器ム、Ｂへの所望の流れが生じそして弁ム、Ｂを横切
っての圧力降下が所定の設定点に減少され、同時に給水
ポンプ人、鵬を遥しての給水流れがバランスするよう、
弁ム、Ｂを通しての給水の流れが管理されそして弁ム、
１を横切っての圧力降下が関節される。

２正常条件においてそして給水ポンプＡＳＢ両方が手動
操作モードにある状態において、弁ム、烏を遥しての給
水流れが蒸気発生！ＩＡ、Ｂへの所望の流量が生じるよ
う管理される。

本正常条件においてそして給水ポンプ人を手動操作モー
ドにした状−において　ｍ気釦生−ム、１への所望の流
量が生じそして弁ム、Ｂｔ―切つての圧力降下が所定の
設定点に減少されるよう弁ム、蕗を道しての給水の流−
鰍が管理され干して弁ム、Ｂを横切っての圧力降下が調
整される。　　　　　　　　　　−′ ４正常条件においてそして給水ポンプ３を手動繰作毫−
ドにした状態において、飄気発生器ム、Ｂへの所望の流
量が生じそ、して弁ム、１を横切っての圧力降下が所定
の設定点に減少されるよう弁ム、Ｂを迩しての給水の流
量が管理されそして弁ム、Ｂを横切っての圧力降下が調
整される０ １正常条件においてそして制御弁ム、Ｂ両方を手動位置
にして、蒸気発生器ム、・Ｂへ操作者の指定する所望流
量が生じそして輪木ポンプム、Ｂを通しての流量がバラ
ンスするよう弁ム、Ｂを瀘しての給水の総流量が管ＩＩ
される。

本正常条件においてそして制御弁ムを手動位置として、
蒸気発生−ムに操作者指定流量が流れ同時に蒸気発生器
Ｂへ所望流量が生じ、しかも給水ポンプ人、脇を通して
の滝れがバランスするよう弁ム、腸を通しての給水流れ
が管理される。

ｌ正常条件においてそして制御弁藤を手動位置として、
蒸気発生器ムに所望の流量が流れ同時に蒸気発生ａ１ｍ
ｌに操作者指定流量が流れそして楢本ボンプム、鵬を通
しての流れがバランスするよう弁ム、脇を遥しての給水
の流れが管理される。

本正常条件においてそして給水ポンプＡを手動操作モー
ドにそして制御弁ムを手動位置に配して、弁ム、烏を通
しての給水の減れが蒸気発生器ムに操作者指定流量が流
れ一時に蒸気発生１１Ｂへ所望流量が生ずるよう管理さ
れる。

覧正常条件においてそして給水ポンプＡを手動操作量−
ドにそして制御弁力を手動位置に配して、弁ム、璽を通
しての給水の流れが蒸気発生器ムに所望流量が流れ同時
に蒸気発生！！ＩＢへ操作者指ｊ５！滝量が生ずるよう
管理される。

１ａ正嘗森件においてそして給水ポ：・１Ｂを手動操作
量−ドにそして制御弁ムを手動位置に配して、弁ム、ｌ
を遥しての給水の概れが蒸気発生器ムに操作者指定流量
が流れ同時に蒸気発生１！！Ｂへ所望流量が生ずるよう
管理される。

１を正常条件においてそして給水ポンプＢを手動操作モ
ードにそして制御弁Ｂを手動位置に配して、弁ム、Ｂを
通しての給水の流れが蒸気発生−ムに所望流量が流れ一
時に蒸気発生器Ｂへ操作者指定流量が生ずるよう管理さ
れる。

１２、給水ポンプＡがトリップされそしてすべての手動
／自動ステージ目ンが自動位置にある状態で、蒸気発生
−Ａ、Ｂへの所望の流れが起りそして弁Ａ、Ｂを横切っ
ての圧力降下が所定の２定点にまで減ぜられるよう弁ム
、Ｂを通しての給水の流量が制御されそして弁Ａ、Ｂを
横切っての圧力降下が調節される。

１！Ｌ翰水ポンプＡがトリップされそして弁Ａが手製位
置にそして給水ポンプＢが手動操作子−ドにある状態で
蒸気発生！ＩＢへの所望の流量゛が生じるよう弁Ｂを通
しての給水流量が制御される。

１４給水ポジプムがトリップさ゛れそして弁Ｂが手動−
−にそして給水ポンプ胞が手゛鋤′操゛作モードにある
状撃で蒸気発生器ムへの所望の流量が生じるよう弁ムを
通しての給水諏蓋がｉｌ［ｌ＃され、る。

１五給水ボンプムがトリップされそして弁＾が手動位置
にある状態で、弁ム、Ｂを遁しての給水の流量が、義気
発生器ムへの操作者指定流量が生じ同時に蒸気発生器Ｂ
への所望ｆ＆量が生じるよう、制御される。

１４給水ボンプムがトリップされそして弁Ｂが手動位置
にある状態で、弁ム、Ｂを通しての給水の流量が、蒸気
発生４ｖＡへの所望流量が生じ同時に蒸気発生器Ｂへの
操作者指定流量が生じるよう、制御される。

１１給水ボンプムがトリップされそして給水ポンプ１が
手動操作モードにある状態で、弁Ａ、Ｂを通しての給水
流れが蒸気発生器Ａ１Ｂへの所望の流れが起るよう管端
される。

１＆給水ポングＢがトリップされそしてすべての手動／
自動ステージ１ンが自動位置にある状態で、蒸気発生−
ム、Ｂへの所望の流れが起りそして弁−ム゛、１を１゛
切つでの゛圧力降下が所定の設定点にまて滅ぜられるよ
う弁ム、墓を迩しての給水の流量が−御さ、れそして弁
ム、烏を横切っての圧力降下が調節される。・　　　７ １寅給水ポンプ層がトリップされそして弁ムが手動位置
にそして給水ポンプムが手動操作モードにある状１でｌ
／ＩＡ気発生・４１ｍへの所望の流量６が生じるようｌ
ＰＢを迩しての輪木流量が制御される。

２０給水ポンプＢがトリップされそして弁Ｂが手動位置
にそして給水ボングムが手動操作モードにある状態で蒸
気発生−ムへの所望の流量が生じるよう弁ムを通しての
給水流蓋が制御される。

２を給水ポンプＢがトリップされそして弁ムが手動位置
にある状薯で、・弁ム、１を通しての給水の流量が、蒸
気発生−ムへの操作＃ＩＮ定流量が生じ同時に蒸気発生
−Ｂへの所望流量が生じるよう、制御される。″　　　
　　　　、（。

２２、給水ポンプＢがトリップされそして弁Ｂが手動位
置にある状態で、弁ム、Ｂを通しての給水のｍｊｌｔが
く・蒸気釦生祷ムへＱ所−渡鳳が生じ同時に蒸気発生−
膳への操作ＩＭＩ定流量が生じるよう、制御・される。

　、　　。

２五給水ポンプ１が）リップされそして給水ボンプムが
手−撮作毫−ドにある状■で、弁ム１、Ｂを遥しての給
水流れが蒸気発ｍ１ｌｌム、Ｂへの所望の流れが起るよ
う、管理される。

２表弁ムが威ＩＩ／ロック位置において故障しそしてす
べての争論／自動ステージ曹ンが自動位置にある状態て
、蒸気発、生量ム、Ｂへの所望の滅れが生じ一時に給水
ボンプム、Ｂを通しての機れがパラ、ンスす゛るよう弁
ム、烏を遁しての給水流れが管理される。

２菰弁ムが広Ｈ／ロツ、り位置において故障しそして両
給水ポンプム、農が手動操作モードにあ−や、状態で、
弁ムを通しての流量が弁Ｂを通しての流量に等しいよう
流れがパランろされる。　　、２４弁ムが広開／ｗフッ
タ置に勢いて故障しそして弁１が手動位置にある状態で
、弁ムを通しての給水の流れが蒸気発生−ムへの所望の
渡れが生じそして給水ポングム、ｍｔｔ＊しての流れが
パツンスされるよう制御される。

２７、弁ムが広開／Ｗツタ位置において故障しそして弁
藤が手動位置にそして給水ボンプムが手動操作位置にあ
る状態で、弁ムを遁しての給水流れが蒸気発生−ムへの
所望の流れが生ずるよう制御される。

２龜弁ムが広開／−ラック位置おいて故障しそして弁１
が手動位置にそして給水ポンプＢが手動操作位置にある
状態で、弁ムを遥しての給水流れが蒸気発生器ムへの所
望の流れが生ずるよう制御される。

２宜弁ムが広開／ａツタ位置において故障しそして給水
ボンプムが手動操作モードにある状態で、弁ム、Ｂを通
しての給水流れが蒸気発生−ム、Ｂへの所望の流れが起
るよう制御される。

ｓ＋ｌ弁ムが広＃／Ｒツタ位置において故障しそして給
水ポンプＢが手動操作モードにある状態で、弁ム、Ｂを
通しての給水流れが蒸気発生器ム、Ｂへの所望の流れが
起るよう制御される。

ｓｔＧ　ＩＩが広斃／田ツタ位置において故障しそして
すべての手動／自動スデーシ曹ンが自動位置にある状態
で、蒸気発生器ム、Ｂへの所望の流れが生じ一時に給水
ポンプム、Ｂを通しての流れがバランスするよう弁ム、
Ｂを通しての給水流れが管場される。

５ＬＩＦＢが広開／曹ツク位置において故障しそして両
給水ポンプＡ、Ｂが手動操作モードにある状態で、弁ム
を通しての流量が弁Ｂを通しての流ｌ　　量に略しいよ
う流れがバランスされる。

Ｓ五弁罵がム開／ロツタ位置において故障しそして弁ム
が手動位置にある状態で、弁Ｂを通しての給水の流れが
蒸気発生ｌ１ｌＩＢへの所望の流れが生じそして給水ポ
ングム、Ｂを通しての流れがバランスされるよう制御さ
れる。

ｓ４弁−が広開／ｐツク位置において故障しそして弁ム
が手動位置にそして給水ポンプＡが手動操作位置にある
状態で、弁Ｂを通しての給水流れが蒸気発生＠ｙｉ、へ
の所望の流れが生ずるよう制御される。

５！Ｌ弁Ｂが広開／ロツタ位置において故障しそして弁
ムが手動位置にそして給水ポンプＢが手動操作位置にあ
る状態で、弁１を通しての給水流れが無気発生＊ｉへの
所望の旅れが生ずるよう制御される。

ｉ４弁脇が広開／ロフタ位置において故障しそして給水
ボンプムが手１１１＋操作モードにある状態で、弁ム、
ｌを通しての給水流れが蒸気発生−ム、Ｂへの所望の流
れが起るよう制御される。

暴ｌ弁藤が広開／ロツタ位−において一障しそして給水
ポンプＢが手動操作モードにある状態で、弁ム、Ｂを遁
しての給水流れが蒸気発生器ム、Ｂへの所望の流れが起
るよう制御される。

ル給水ボンプムがトリップされそして弁ムが広開／ロッ
ク位置において故障した状態で、弁ＡＳＩＩを通しての
給水流れが蒸気発生器ム、Ｂへの所望の流れが起るよう
管理される。

５負給水ボンプムがトリップされ、弁ムが広Ｍ／ロツタ
位置において故障しそして給水ポンプＢが手動操作モー
ドにある状態で、弁ムを通しての流れが弁Ｂを遁しての
流れに等しくなるよう流れがバランスされる。

４ａ翰本ポンプムがトリップされ、弁ムが広１４１／ロ
ツタ位置において故障しそして弁Ｂが手動位置にある状
態で、弁ムを通しての給水の流れが蒸気発生−ムへの所
望の流れが起るよう制御される・ ４１給水ボンプムがトリップされそして弁Ｂか広１謬ツ
タ位電において故障した状態で、弁Ａ、Ｂを通しての給
水流れが蒸気発生器ム、Ｂへの所望の流れが起るよう管
理される。

４Ｌ給水ポンプムがトリップされ、弁Ｂが広開／ロツタ
位置において故障しそして給水ポンプＢが手動操作モー
ドにある状態で、弁Ａｔ通しての減れが弁Ｂを通しての
流れに等しくなるよう流れがバランスされる。

４Ｌ翰水ポンプムがトリップされ、弁Ｂが広−／ｃｌツ
タ位置において故障しそして弁Ａが手動位置にある状態
で、弁Ｂを通しての給水の流れか焦気尭生ＷＢへの所望
の流れが起るようＩＩＪ　ｉｌされる。

４４、給水ポンプＢがトリップされそして弁Ａか広１ロ
ック位置において故障した状−Ｓで、弁ム、Ｂを通して
の給水流れが蒸気発生器ム、Ｂへの所望の流れが起るよ
う管理される。

４！Ｌ給水ポンプＢがトリップされ、弁Ａが広Ｎ／費ツ
タ位置において故障しそして給水ポンプムが手動操作モ
ードにある状態で、弁ムを通しての流れが弁Ｂを通して
の流れに唖しくなるよう流れがバランスされる。

４４輪水ポンプＢがトリップされ、弁Ａが広Ｎ／璽ツク
位置において＆ＪＩＩＬそして弁Ｂが手動位置にある状
態で、弁Ａを通しての給水の流れが蒸気発生器Ａへの所
望の流れが起るよう制御されるｄ ４７、給水ポンプＢがトリップされそして＊Ｂが広Ｖロ
ック位置において故障した状態で、弁Ａ、　Ｂを通して
の給水流れが蒸気発生ａｈ、Ｂへの所望の流れが起るよ
う管理される。

４Ｂ、給水ポンプＢがトリップされ、弁Ｂが広開／ａミ
ック位置おいて故障しそして給水ポンプＡが手動操作モ
ードにある状態で、弁ムを通しての流れが弁藤を通して
の流れに畳しくなるよう流れがバランスされる。

４詭紬水ポンプＢがトリップされ、弁Ｂが広開／ロック
位置において故障しそして弁Ａが手動位置にある状態で
、弁Ｂを通しての給水の汰れが蒸気発生＠ｍｌへの所望
の流れが起るよう制御される“。

上記操作モードを与える給水制御システムが第２ｇに示
され、これは主に４つのサブシステム、即ち論理計算サ
ブシステム５０、外ＩｉＩ評愉計算賃７シＸテム５２、
修正フィードフォワード計算すプシステム５４、及びル
ーフィードバック計算サブシステム５６から成る。第２
図において使用された入力及び出力記号は次の通りであ
る：”ＰＡＩＩＡ−給水ポンプＡに対する手動／自動ス
′チージョンが手製位置にあることを意味する。

”ＰｊｉｆｌＡ−給水ポンプＢに対する十＃／自動ステ
ーションが手動位置にあることを意味する。

ＢＶＡ］１ｌＡ−制御弁Ａに対する手動／自動ステーシ
ョンか手製位置にあることを意味する。

”ｖｍｍ−制ｍ＋ｉ＆：ｘする手動／自動ステーション
が手動位置にあることを意味する。

”ＦＡＴ　　−給水ポンプムが←リップされていること
を意味する。

１、烏ｉ　−Ｉ　　Ｂ　　　　　　　＃”ＶＡＦＯ−■
御秀ムが仄ＳＳ位置において故障していることを意味す
る。

”ＶＢＦＯ−制御弁Ｂが広開位置において故障している
ことを意味する。

”ＶＡＦＬ　”制御弁ムが賢ツタ位置において故障して
いることを意味する。

”ＶＩＦＬ””Ｉ”ＩＩ弁扉がロック位置において故障
していることを意味する。

ＮＤＰ□　−給水ボンプムの所望速度 ＮＤＰＩ””　　　’　　　Ｂ　　　ａ馬。ム　−給水
ボンプムの測定速度 ＮＭＰＢ”−’　　　”　　　’ Ｐｐ　　　−弁ム及びＢを横切っての圧力降下が最小課
とされる目標となる＊＊点 ’ＰＫ□　−１１１制御身Ａに対する圧力降下外乱評価
Ｐｐｇｌ　　＝　　ｌ　　Ｂ　　　　　　＃Ｐ、　−弁
ムを横切っての測定圧力篩下−１−弁１１ ’Ｍｌ　　−絵本ｌングム、Ｂにおける１定嶽込側圧カ
へ、　　−ｉｉ＋定絞り圧力 ＰＴＩＩＰ　　−絞り圧力設定点 υ、　　−制御弁ムの所望の標準化位置υ１　　−　　
＃　　ｌ　　　　　＃ ＵＦＦム　−■両弁ムに青する修正フィードフォワード
制御信号υＦＦｌ−’ｌ　　　　　　　　　＃ ＵＦＦＰＡ−給水ポンプム給水ポンプ圧フィードフォワ
ード−御信号ＵＦＦＰｍ”　　　’　　　”　　　　　
　　　　’Ｗ、□　−墓鼠発生器ムへの所望流量 ＷＤｌ　−ｌ　　Ｂ　　　＃ ’Ｄｒ□　−ポンプムを通して所望流量’ＤＰＩ　　＋
＋１１１　　　＃　　Ｂ　　　　＃−□□　−蒸気発生
−ムへの流れと関連する外乱評価％１−＃　　　Ｂ　　
　　　　　。

’ＤＩＰＡ−輪本ポンプ輪木遥しての流れと関連する外
乱評価”ＤＩＰＢ−’　　　”　　　　　　　　＃−−
蒸気発生−ムへの測定滝量 −−蒸気発生器Ｂへの測定流量 ）ユ、−給水ボンプムを通しての測定流れＷＭＰＢ＝　
　　’　　　”　　　　　’−−制御弁ムの瀾定欅率化
弁位置 ＸＭＢ　　”−’　　Ｂ　　　　’ （尚、上記記号においてム、Ｂは系統ム、系統Ｂを表し
、朧文字はＰ　−ｐ＊ｙｍｐ　Ｎ　Ｖ　−ｖａｌｖｅ、
璽ム―ｈａｍｄ　ｐ＠５ｉｔｉ＠ｎ、Ｔ　−ｔｒｉＢ＠
ｄ、ＦＯ−ｆａｌｌ＊ｄ　ｉｎ　ａ　ｗｉｄｅ　＠Ｐ＠
！ｌ　ｐ＠５ｉｔｉｏｎ、ＦＬ　−ｆｅｌｌｅｄｉｎ　
ａ　ｉｏ＠ｋｅｄ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ、Ｄ　−ｄ＠５ｉ
ｒｅｄ　、　Ｍ　−ｗａ＊＊ｍｍｖ＠ａ　、　Ｅ　−ｅ
ｓｔｉｍａｔｅ、Ｔ　−ｔｈｒ＠ｔｔｌｅ、ＦＦ　＝　
ｆ＊ｓｄｆ＠ｒｖａｒｓｌ　ｚ　　ＤＩ　”　ｄｉｓｔ
ｕｒｂａｍ＊ｓ　ｅｓｔｉｍａｔｅその他から白米する
。） 論理計算サブシステム５０は、フィードフォワード計算
の為の適正な操作モードを選択する。一つのモードは先
に挙げた４９操作モードの各凌に対応する。選択きれた
モードは、手動／自動ステージ璽ンの状態、給水ボンプ
ム、Ｂがシリツブされているかどうか或いは制御弁ム、
Ｂが広開状態或いはロック状態で故障しているかいない
かに依存する。もしシステムモードが上記４９操作モー
ドの一つに当てはまらないなら、警報が発生して、シス
テム操作者に、システムモードがａｍ操作モードの一つ
に当てはまらずそして自動制御システムが動作を起さな
いことを指示する。この齢報時性は現在の斯界の制御装
置ては利用しえないものでありそしてシステム操作者に
彼が適切な修正作用をとるに助けとなる追加情報を提供
する。

外乱評価計算すプシステム５２及び修正フィードフォワ
ード計算サブシステム５４により達成される計算は、完
全給水システムの数学的モデルに基礎を置いている。動
的敵手モデルが外乱評価計算サブシステム５２において
使用され、他方修正フィードフォワード計算サブシステ
ム５４においては定常状態モデルが使用される。後者の
サブシステムにおいて使用される定常状態モデルは動的
モデルにおける誘導関数のすべてを零に等しく設定する
ことにより動的モデルから誘導される。

給水システム作動装置に適用される制御信号、即ち制御
弁ムの所望の標準化位置（ＵＡ）、給水ポンプムの所望
の速度（ＮＤＰム）、制御弁Ｂの所望の標準化位置（Ｕ
、）及び給水ポンプＢの所属の連［（ＮＤＰＢ）遊びに
既知外乱即ち給水シス苧＾に影曽を与える給水ポンプム
、Ｂにおける測定吸引圧力（ＰＭ８）及び漉定紋り圧力
（ＰＭＴ）は、外乱評価計算サブシステム５２への入力
である。外乱評価計算すプシステムへの他の人力は、プ
ール論理関数及び測定給水システムｆ＃ＬＩＩｋである
。論塩入力は給水システムにおける構造変化に対応する
動的モデル計算における変化をもたらし、他方測定給水
システム緻敏はそれらの対応する動的モデル変数に比較
されそしてこの比較が外乱評価計算サブシステムｂ２に
よう外乱評価出力の発生をもたらす。

外乱評価計算すプレステム５２内に収蔵される動的数学
モデルの出力が給水システ＾浦廟入力と一致する時には
、外乱評価計算は変更のないままである。しかし、もし
外乱＃ｆ価針計算プシステム５２におけるモデル計算出
力と対応するｉｌ走ニア０セス鮫敵との間に差異が存在
するなら、その場合には外乱評価はモデル計算出力なブ
ーセス測定値に綾近せしめるような一様で変化しよう。

外乱評価針算すプシステム内での従来型式の比例−積分
制御器がモデル計算出力を対応するプロセス濶定値との
一致状態に接近せしめるのに使用される。

加えて、定常状態条件において、外乱評価は、外乱評価
計算サブシステム５２のモデル計算出力をそれらの対応
する測定プｐセス変数に◆しくならしめる値をとる。

修正フィードフォワード計算サブシステム５４において
、外乱評価計算サブシステムにより使用された動的モデ
ルからその動的モデルにおける誘導間歇のすべてを零に
設定することにより誘導される給水システムの定常状態
モデルは、制御弁流量、最小制御弁圧力降下及び給水ポ
ンプ＆量をそれらそれｆれの要求値ＷＤＡ’　”ＤＩＩ
ＸＰＤ”ＤＰＡ及びＷＤＰＩに置くに必要とされる弁位
置及びポンプ速度を決定する為の制御信号を発生する。

これら出力制御信号は、弁ム及びＢに対する修正フィー
ドフォワード制御信号（ＵＦＦＡ及びＵＦＦＢ　）　−
ζびに輪木ボンプム及び１に剣する修正給水＆ＩＩ＃信
号（υ　　　及びＵＦＦＰＩ）である。もし手動／自動
スＦＦＰム テーシ曹ンのいずれかが手動位置にあるなら、その場合
には制御弁ムの標準化位置（Ｕ□）、制御弁Ｂの標準化
位置、（Ｕ、）、給水ポンプムの所望速度（ＮＤＰＡ）
及び給水ポンプ蕗の所望速度（ＮＤＰＢ）（これらは修
正フィードフォワード計算ナプシステム５４への人力で
・ある）に翅する操作者要求値が、要求制御弁流量（’
ＤＡ、’ＤＢ）及び要求給水ポンプ流量（ＷＤＰＡ”Ｄ
Ｐｉｌ）に変換されそしてそこで達成される計算におい
て修正フィードフォワード計算サブシステムにより使用
される。

測定給水ポンプ吸引圧力（ＰＭ８）及び絞り圧力（ＰＭ
Ｔ）もまた修正フィードフォワード計算賃ブシステ＾５
４への入力である。もし紋り圧力が設定点から看しく偏
位しないなら、絞り圧力設定点が修正フィード７オシー
ド針算サブシステム５４においてとられ・る計算におい
て使用される。しかし、もし紋り圧力が所定量設定点か
ら外れるなら、上記フィードフォワード針算に実際の紋
り圧力が使用される。上記過編は絞り圧力制御器と給水
制御器との関の相互干渉を最小限とするのを助成する。

修正フィードフォワード計算サブシステム５４によりと
られる計算は、未知の外乱計−１即ち蒸気発生器ムへの
流量と関連する外乱評ｆＩ／１Ｒ（ＷＤＩム）、蒸気発
生Ｗ１１への流量と関連する外乱評価（ＷＤＥＩ）、制
御弁ムに対する圧力降下外乱評価（ＰＤ、Ｅ、Ａ）及び
制御ＩｐＨに財する圧力降下外乱評価（ＰＤＥＢ）遊び
に絵本ポンプム、Ｂを通しての流量と関連する外乱評価
（’ＤＥＰＡ、’ＤＩＣＰＩＩ）がフィードフォワード
計算において使用されるから、「修正された」フィード
７オ７−ド計算として分銅される。もし給水システムの
モデルが完全であるなら、その場合には計算フィードフ
ォワード制御信号は給水システム置数をそれらの要求値
に置くのに必要とされるものとなる。給水システムモデ
ルに不正績さか存在するなら、外乱評価はフィードフォ
ワード計算及びフィードフォワード制御信号を給水シス
テム変数がそれらの対応する要求値に近づくまで修正す
るのに使用される。

比例フィードバッタ計算賃プシステＡ５ｄは従来脂式の
アナ胃ダ或いはデジタル制御−を組込んだ簡単なループ
制御器から成る。これらループ制御器はより一層迅速な
応答時間を得るようシステム金体の自然動釣吠繍を修正
するよう調整される。

上記輪木制御装置は先行技術のシステムを上回る多くの
利益を与える。その幾つかを示すと次の過りである二 （１）制御弁流量がそれら弁の一つが広関位置或いは四
ツタ位置においてたとえ故障した場合でもそれらの基準
値に自動的に制御される。先行技術システムにおいては
、もし一つの制御弁が龜關位蓋において故障すると、給
水ポンプはその故障弁を横切っての圧力降下を制御しよ
うとして増速した。この作用の結果として、過剰量の水
が悪気発生器内に導出されそして一次ｉ統の過冷却が起
った。

（２）給水ポンプを通しての重量が任意の比に自動的に
バランスできる。

（３）給水ポンプ吸引圧力及びタービン絞り圧力の測定
値がフィード７オリード絞り計算において利Ｍされるか
ら、タービン変動や凝縮器乃至加熱器ドレンポンプ不正
動作により生じるシステム圧力における大きな変動中＆
ｉｌされたシステム性能が保証される。

（４）一つの弁或いはポンプを手動操作そ一層に置くこ
とは、他の弁或いはポンプの位置を決定する為の制御計
算において使用されるべき該ボング或いはポンプを通し
ての撮作者要零流れ虻もたらす。

（５）フィード７オツードアルゴリズム及び外乱評価ア
ルゴリズムは、先行技術システムにより使用されており
そして予期せぬ条件下で不正確な制御作用をもたらす恐
れのある単なる「直感」ではなく数学的モデルから導出
されている。

（旬本給水制御システムは、システム内部で未知の外乱
の影響を考えそして計算し干して外乱を修正する為の修
正作用をとる為の手段がシステム構造中に設計されてい
る。

以上本発明についてｍ明したが、本発明の精神内で多様
なる変更が可能であることを銘記されたい。

崗、ここで使用する「トリップ」とはポンプの運転生保
−装置等の故障によりポンプが急停止することを云う。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行技術の原子力動力プラント用給水システム
の流れ図でありそして第２図は本尭明に従う給水制御装
置用の設計観念を示す幾つかのサブシステムの７−−シ
ートである。 １２．１４：給水ポンプ ２０．２２：ｌｌ気タービン １６．１８　　ｇ止弁 ２４．２６：高圧給水加熱器 ２８．３０．３２：停止弁 ５４．３＋６二−−弁 ３８．４０１１１１Ｌ発生器 ｓｏ：１ｉ＊ＨＨｆｌナブシステム ５２：外乱評価計算サブシステム ５４：修正フィードフォワード計算サブシステム５４：
比例フィードバッタ計算賃プシステ人代理人の氏名　倉
　内　基　弘 −倉　　―　　　　　暎 手続補正書（方式） 昭和５８年４月８日 特許庁長官　着　杉和　夫　殿 事件の表示　昭和５７年　特願第２１２８４８号発明の
名称　原子力動カブランＦ用給水制御装置設計 補正をする者 事ｅ１・との関係　　　　　　　　　　　特許出願人代
理人 電話２７３−６４３６番 補ｉＥの対象 願書の鞭−←出願人の欄 １ツー響− 委任状及びその訳文　　　　　　　　　　　　各１通図
面　　　　　　　　　　１通 補正の内容　　別紙の通り 図面の浄書（内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　　ｍカプラント用給水シス□テムの多−の操作モ
   ードを調節する為のｍ−装置であって、給水−／Ｘテム
   用の複数の操作モードから一つの操作モードを迩訳しそ
   して一知する為の手段と、測定給水システム変数と対応
   ”する予備“設定゛シス誉ム変数とを比較して、ｉ１爺
   システム変敗と対応する予備設定システム変数との胸の
   差を表す信号を発１讐る比較手段と、該比較手段により
   発生した前記−信号に応答して制御信号を発生する為の
   手段とを包含し、前記制御信号が緬水システム＊＊１通
   しての給水流れを調節する為′該給水システ“′Ａ要素
   を運転及び（或いは）位置決−めするのに使用され菖前
   記制御装置。 ２）比較手段が給水シス誉ムの運転費゛性の動的款ＩＰ
   モデルを門む曽許鰯求の範闘第１項記職の装置、パ′ Ｓ）　制゛−儒号発生手段′が動゛−゛敵学播デル□か
   ら椰”かれる定當状履歇学毫デル□を含む特許ｉｌ＃求
   の軸側′第２ａＥ職の一□−″０　　　　　　　　′　
   　□４）゛比較手一段が傭数の操作モード°内に収蔵さ
   れる毫−ド以外の°撮作毫−“ドを１１１′ｙｉｌする
   時曽豐手段゛が′馳作する特許□−＊Ｉ）＠−゛１１１
   １積記載の装置、