基于核电船运行工况分析的电源供电方式选择方法及装置
专利汇可以提供基于核电船运行工况分析的电源供电方式选择方法及装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开一种基于核电船运行工况分析的电源供电方式选择方法及装置，所述方法包括如下步骤：S10确定 船舶 运行工况及该船舶运行工况下的条件限制；S20根据所述船舶运行工况确定反应堆运行模式；S30根据所述船舶运行工况和反应堆运行模式确定当前可用电源及容量、负荷种类及功率；S40根据核电站电源 纵深防御 原则及负荷特性选择供电电源种类及数量n；S50进行容量及最低负荷率验证；若验证通过，则确定以上步骤选择确认的电源系统运行方式即为最终结果；若验证不通过，则根据预设策略调整，并返回至步骤S30重新选择。所述装置用于实施所述方法。本发明解决了核电船运行工况分析以及各种船堆运行工况下的电源系统运行方式选择问题，满足其供电安全性、可靠性、 稳定性 等要求。，下面是基于核电船运行工况分析的电源供电方式选择方法及装置专利的具体信息内容。
1.一种基于核电船运行工况分析的电源供电方式选择方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S10确定船舶运行工况及该船舶运行工况下的条件限制；
S20根据所述船舶运行工况确定反应堆运行模式；
S30根据所述船舶运行工况和反应堆运行模式确定当前可用电源及容量、负荷种类及功率；
S40根据核电站电源纵深防御原则及负荷特性选择供电电源种类及数量n；
S50进行容量及最低负荷率验证；若验证通过，则确定以上步骤选择确认的电源系统运行方式即为最终结果；若验证不通过，则根据预设策略调整，并返回至步骤S30重新选择。
2.如权利要求1所述的基于核电船运行工况分析的电源供电方式选择方法，其特征在于，所述步骤S50包括以下子步骤：
S501进行容量验证，判断所选电源容量是否大于等于负荷容量；若满足则进入步骤S502；若不满足，则判断所选电源数量是否达到该类上限，未达到则可通过增加该类电源数量来满足负荷需求，即返回步骤S40增加n值；若已达最大数量，则调整电源容量设计或减省不必要的负荷运行，并返回至步骤S30重新选择；
S502进行最低负荷率验证，判断负荷率是否大于等于15%；若满足则识别当前确定的电源系统运行方式为正常运行方式或故障运行方式若不满足，则判断该类电源数量是否大于
1；若大于1则可回至步骤S40，通过减少同类电源数量提高负荷率并重新验证；若已为最小数量1，则考虑通过调整电源容量设计实现，并返回至步骤S30重新选择。
3.如权利要求2所述的基于核电船运行工况分析的电源供电方式选择方法，其特征在于，所述识别当前确定的电源系统运行方式为正常运行方式或故障运行方式包括如下步骤：
S60识别正常或故障情况，判断故障次数t是否等于0；若t=0表示进行正常情况下电源系统运行方式选择，则通过以上步骤S10-S60选择确认的电源系统运行方式即为最终结果；
若t≠0，则表明为所述船堆运行工况下故障情况电源系统运行方式选择，并验证反应堆安全性及供电系统暂态稳定性。
4.如权利要求3所述的基于核电船运行工况分析的电源供电方式选择方法，其特征在于，所述故障情况电源系统运行方式选择还包括如下步骤：
S70以步骤S60中选择确认的电源系统运行方式为基础，判断是否发生故障；若是，则令t=t+1，并进行故障类型判断；若不是则维持正常情况下电源系统运行方式运行。
5.如权利要求4所述的基于核电船运行工况分析的电源供电方式选择方法，其特征在于，所述故障类型判断具体包括如下步骤：
S80判断故障类型；若为系统内部故障，则通过保护、功率管理系统控制进行故障切除及网络重构，此时返回步骤S30并沿顺序步骤重新选择；若为系统外部环境突变，则根据系统外部环境对反应堆运行模式该进行调整，最后返回步骤S20并沿顺序步骤重新选择。
6.如权利要求3所述的基于核电船运行工况分析的电源供电方式选择方法，其特征在于，所述验证反应堆安全性及供电系统暂态稳定性具体包括如下步骤：
S90验证初步选择的故障情况下供电方式能否确保故障瞬间反应堆的安全性与系统的暂态稳定性；若满足要求，则所选方式即为核电船该种故障情况下的电源系统运行方式；若不满足，则增加同级电源数量或起动下一级电源，增加电源容量由满足反应堆安全及暂态稳定性要求决定，最终得出该故障情况下的电气运行模式。
7.如权利要求6所述的基于核电船运行工况分析的电源供电方式选择方法，其特征在于，所述得出该故障情况下的电气运行模式还包括如下步骤：
S100纵深序列制定，判断是否为切机故障；若为切机故障则将所选电源系统运行方式按切机由少到多顺序排列，得到该种堆船运行工况下的电源纵深防御序列。
8.如权利要求1所述的基于核电船运行工况分析的电源供电方式选择方法，其特征在于，所述步骤S40具体包括如下内容：
根据核电站电源纵深防御原则，优先选择采用纵深等级靠前的电源；若选用的汽机，默认初始数量取汽机最大数量，负荷由各汽机均等承担；若选用汽机以外的其他电源，默认初始数量取其他电源的最小数量1；并结合各可用电源的特性对电源选择加以调整。
9.一种用于实现权利要求1-8任一项所述基于核电船运行工况分析的电源供电方式选择方法的装置，其特征在于，所述装置包括：
第一确定模块，用于确定船舶运行工况及该船舶运行工况下的条件限制；
第二确定模块，用于根据所述船舶运行工况确定反应堆运行模式；
第三确定模块，用于根据所述船舶运行工况和反应堆运行模式确定当前可用电源及容量、负荷种类及功率；
选择模块，用于根据核电站电源纵深防御原则及负荷特性选择供电电源种类及数量n；
验证模块，用于进行容量及最低负荷率验证。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括故障识别模块，所述故障识别模块用于识别核电船运行的故障情况。
基于核电船运行工况分析的电源供电方式选择方法及装置
技术领域
背景技术
发明内容
S10确定船舶运行工况及该船舶运行工况下的条件限制；
S20根据所述船舶运行工况确定反应堆运行模式；
S30根据所述船舶运行工况和反应堆运行模式确定当前可用电源及容量、负荷种类及功率；
S40根据核电站电源纵深防御原则及负荷特性选择供电电源种类及数量n；
S50进行容量及最低负荷率验证；若验证通过，则确定以上步骤选择确认的电源系统运行方式即为最终结果；若验证不通过，则根据预设策略调整，并返回至步骤S30重新选择。
S502进行最低负荷率验证，判断负荷率是否大于等于15%；若满足则识别当前确定的电源系统运行方式为正常运行方式还是故障运行方式；若不满足，则判断该类电源数量是否大于1；若大于1则可回至步骤S40，通过减少同类电源数量提高负荷率并重新验证；若已为最小数量1，则考虑通过调整电源容量设计实现，并返回至步骤S30重新选择。
若t≠0，则表明为所述船舶运行工况下故障情况电源系统运行方式选择，并验证反应堆安全性及供电系统暂态稳定性。
第二确定模块，用于根据所述船舶运行工况确定反应堆运行模式；
第三确定模块，用于根据所述船舶运行工况和反应堆运行模式确定当前可用电源及容量、负荷种类及功率；
选择模块，用于根据核电站电源纵深防御原则及负荷特性选择供电电源种类及数量n；
验证模块，用于进行容量及最低负荷率验证。
（2）本发明实施例考虑了船堆的各种运行工况，实现核电船电源系统运行方式的全程覆盖化选择，适用于核电船的各种运行工况；
（3）本发明实施例除正常情况下电源系统的运行方式选择以外，还涉及故障情况下的电源运行方式选择，可以实现各种内部故障及外部干扰情况下，核电船的安全可靠稳定供电；
（4）本发明实施例考虑了不同工况下负荷种类、功率以及特性的变化，针对性地配置电源，实现电源的经济合理配置；
（5）本发明实施例通过一系列逐步切机模拟，还可得到各种运行工况下的纵深防御序列。对反应堆安全保障有重要作用。
附图说明
S20根据所述船舶运行工况确定反应堆运行模式；本步骤中根据船舶运行工况的确定可以判断反应堆此时可能所处的运行模式，即确定处于反应堆完全卸料模式（RCD） 至反应堆功率运行模式（RP）间的所有运行模式中的哪一种或哪几种模式；
S30根据所述船舶运行工况和其下选择研究地反应堆运行模式确定当前可用电源及容量、负荷种类及功率；当前可用电源及容量、负荷种类及功率由船舶运行工况与反应堆运行模式共同决定，反应堆运行模式决定了当前汽机是否可用，以及该模式下一回路、二回路的现有负荷及功率；船舶运行工况及其条件限制决定了此时是否允许使用反应堆供汽汽轮机，以及可否有自主动力，以及推进装置需低速航行还是高速航行等；其中自主动力指的是供电推进自主前行；
S40根据核电站电源纵深防御原则选择供电电源种类及数量n；
S50进行容量及最低负荷率验证；
本步骤若验证通过，则确定以上步骤选择确认的电源系统运行方式即为最终结果；
本步骤若验证不通过，则根据预设策略调整，并返回至步骤S30重新选择。
需要说明的是，步骤S501中不考虑起用下一级电源，是因为当前工况及情况下可用的优先级最高电源在功能设计上即应满足该工况及情况的负荷需求，不考虑通过纵深防御解决问题。
若不满足，则判断该类电源数量是否大于1；若大于1则可回至步骤S40，通过减少同类电源数量提高负荷率并重新验证；若已为最小数量1，则考虑通过调整电源容量设计实现，并返回至步骤S30重新选择。
若t=0表示进行正常情况下电源系统运行方式选择，则通过以上步骤S10-S60选择确认的电源系统运行方式即为最终结果；
若t≠0，则表明为所述船舶运行工况下故障情况电源系统运行方式选择，并验证反应堆安全性及供电系统暂态稳定性，即本文后面所述步骤S90。
若为系统内部故障，则通过保护、PMS系统控制进行故障切除及网络重构，此时返回步骤S30并沿顺序步骤重新选择；其中，所述系统内部故障为切机、短路、负荷突变等故障情况；所述PMS系统为功率管理系统（Power Management System简称PMS）；
若为系统外部环境突变，则根据系统外部环境对反应堆运行模式该进行调整，最后返回步骤S20并沿顺序步骤重新选择。
当步骤S60判断为故障情况下电源系统运行方式选择时，转入执行步骤S90；
其中，S90包括：
验证初步选择的故障情况下供电方式能否确保故障瞬间反应堆的安全性与系统的暂态稳定性；具体而言，即故障发生瞬间一回路安全相关负荷要确保能够及时供电，不影响反应堆安全运行，且供电系统也应保证故障瞬间暂态稳定；
若满足要求，则所选方式即为核电船该种故障情况下的电源系统运行方式；
若不满足要求，则增加同级电源数量或起动下一级电源，增加电源容量由满足反应堆安全及暂态稳定性要求决定，最终得出该故障情况下的电气运行模式。
第二确定模块20，用于根据所述船舶运行工况确定反应堆运行模式；
第三确定模块30，用于根据所述船舶运行工况和反应堆运行模式确定当前可用电源及容量、负荷种类及功率；
选择模块40，用于根据核电站电源纵深防御原则及负荷特性选择供电电源种类及数量n；
验证模块50，用于进行容量及最低负荷率验证。本实施例中验证模块还用于验证反应堆安全性及供电系统暂态稳定性。
（2）本发明实施例考虑了船堆的各种运行工况，实现核电船电源系统运行方式的全程覆盖化选择，适用于核电船的各种运行工况；
（3）本发明实施例除正常情况下电源系统的运行方式选择以外，还涉及故障情况下的电源运行方式选择，可以实现各种内部故障及外部干扰情况下，核电船的安全可靠稳定供电；
（4）本发明实施例考虑了不同工况下负荷种类、功率以及特性的变化，针对性地配置电源，实现电源的经济合理配置；
（5）本发明实施例通过一系列逐步切机模拟，还可得到各种运行工况下的纵深防御序列，对反应堆安全保障有重要作用。
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