PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 37

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
Content available Kształcenie kadr i rozwój badań dla potrzeb elektrowni jądrowej Żarnowiec (1982 – 1990)
Marecki J., Duzinkiewicz K., Reński A.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2018
|
Nr 4 (120)
183--187
PL
Przygotowania do budowy elektrowni jądrowej nad Jeziorem Żarnowieckim rozpoczęto w latach 1972-1973. Powstała wówczas koncepcja stworzenia w okolicach Żarnowca dużego węzła energetycznego, obejmującego elektrownię szczytowo-pompową, elektrownię jądrową i stację rozdzielczą 220/400 kV. Elektrownia wodna Żarnowiec o mocy zainstalowanej 680 MW została uruchomiona w 1983 r. i pracuje do dzisiaj, osiągając bardzo dobre wyniki eksploatacyjne, natomiast budowę Elektrowni Jądrowej Żarnowiec o mocy docelowej 4x400 MW, rozpoczętą w 1982 r., wstrzymano ostatecznie w 1990 r. Politechnika Gdańska, a w szczególności ówczesny Wydział Elektryczny, przemianowany w 1996 r. na Wydział Elektrotechniki i Automatyki, stanowiła istotną część zaplecza badawczego i szkoleniowego dla Elektrowni Jądrowej Żarnowiec w Budowie w latach 1982-1990. W referacie przedstawiono najważniejsze fakty i osiągnięcia w zakresie kształcenia i szkolenia kadr inżynierskich w tym okresie, jak również wyniki prac badawczych, wykonywanych wówczas na potrzeby budującej się elektrowni jądrowej. Doświadczenia uzyskane w okresie prowadzenia badań naukowych i kształcenia kadr w dziedzinie energetyki jądrowej stwarzają możliwości czynnego włączenia Politechniki Gdańskiej do udziału w realizacji nowego Programu Polskiej Energetyki Jądrowej.
EN
The preparations for constructing a nuclear power plant in the vicinity of the Lake Żarnowiec started in the years 1972-1973. At that time it was proposed to locate an electric power system complex in the surroundings of Żarnowiec, consisting of a pumping-storage hydro power plant, a nuclear power plant and a high-voltage transformer station of 220/400 kV. The Żarnowiec hydroelectric power plant with a generating capacity of 680 MW started working in 1983 and it has been operating since that time with good results; whereas the construction of Żarnowiec nuclear power plant with a planned output of 4x400 MW was begun in 1982, it was stopped decisively in 1990. Gdańsk University of Technology and, in particular, the present Faculty of Electrical and Control Engineering was a part of research and teaching potential for Żarnowiec nuclear power plant under construction in the years 1982-1990. In this paper the most important facts and achievements in the field of teaching and staff training in that period as well as the results of applied research required by the nuclear power plant under construction are presented. The experience gained in the course of research and teaching activities in the field of nuclear power engineering gives ground to include Gdańsk University of Technology into the new Polish nuclear power programme.
2
Content available Nuclear Co-generation: The Analysis of Technical Capabilities and Cost Estimates
Reński A., Duzinkiewicz K., Minkiewicz T., Jaskólski M., Kaczmarek-Kacprzak A.
Acta Energetica
|
2016
|
nr 3
121--127
EN
This paper presents a concept of the parallel connection of a nuclear power plant fitted to provide heat for district heating application, with the CHP and heat plants existing in the supply region, in this case with the heating systems of Wejherowo and Gdynia. Presented variant proposes to add heat to a nuclear power plant’s total output by supplying heat exchangers with the steam from bleeders of low pressure (LP) turbine stage and from the crossover pipe between its high pressure (HP) and intermediate pressure (IP) stages. A detailed diagram of the EPR nuclear turbine system adapted to supply district heat is also presented. Also determined are the formulas for: electric power output of a nuclear CHP plant; electric power generated strictly in cogeneration, and the decrease in the electric power and energy resulting from the operation in cogeneration mode. Finally, the profitability (competitiveness) criteria for a nuclear power plant adapted to supply district heat in a selected heat supply region were proposed.
PL
W artykule przedstawiono koncepcję równoległego połączenia elektrowni jądrowej, przystosowanej do oddawania ciepła do celów grzejnych, z istniejącymi elektrociepłowniami i ciepłowniami w rejonie zasilania, w tym przypadku z ciepłowniczymi systemami Wejherowa i Gdyni. Zaproponowano warianty uciepłownienia elektrowni jądrowej, w postaci zasilania wymienników ciepłowniczych parą pobieraną z upustów części niskoprężnej turbiny oraz z przelotni. Zaprezentowano także szczegółowy schemat układu turbinowego uciepłownionej elektrowni jądrowej z reaktorem EPR. Wyznaczono również zależności na moc elektryczną uciepłownionej elektrowni jądrowej, moc elektryczną wytworzoną ściśle w skojarzeniu oraz ubytek mocy elektrycznej i energii elektrycznej na skutek uciepłownienia elektrowni jądrowej. Na koniec podano warunki opłacalności (konkurencyjności) uciepłownionej elektrowni jądrowej dla wybranego rejonu zasilania w ciepło.
3
Content available Hardware-Software Implementation of Basic Principles Simulator of Nuclear Reactor Processes
Karla T., Tarnawski J., Duzinkiewicz K.
Acta Energetica
|
2016
|
nr 2
107--112
EN
The paper presents implementation process of basic principle simulators of a nuclear reactor processes. Simulators are based on point-models of processes: kinetics of neutrons, heat generation and exchange, poisoning and burning-up nuclear fuel. Reference simulator was developed in MATLAB/Simulink without taking into account real-time operation. Second simulator was built using the toolbox xPC with hard real-time requirements. Functional decomposition of a nuclear reactor was performed and processes with different time scales were isolated. Simulation of each separated process in Raspberry PI computer with coordination mechanism among them led to a distributed soft real-time simulator. Idea of web-based simulator is also presented. The engine of the web-based simulator can be implemented on the server while the presentation of the state of the simulator and the prescription of parameters can be performed using a web browser. This allows simultaneous access to the simulator using different devices, including mobile as tablets, laptops and mobile phones. Compliance tests of simulators with reference simulator were conducted and the results proved the correctness of implementation. A review of the properties and potential applications of the various versions of developed simulators is presented.
PL
W artykule przedstawiono możliwości i proces budowy symulatorów podstawowych zasad działania procesów reaktora jądrowego. Proces budowy i badania oparte są na modelach punktowych: kinetyki neutronów, procesów generacji i wymiany ciepła oraz procesów zatruwania i wypalania paliwa. Badano możliwości realizacji symulatorów, wykorzystując różne środowiska programowe i platformy sprzętowe. Referencyjny symulator został opracowany w środowisku MATLAB/Simulink bez uwzględnienia wymagań pracy w czasie rzeczywistym. Na jego podstawie zbudowano w środowisku xPC drugi symulator procesów reaktora, pracujący w czasie rzeczywistym przy spełnieniu twardych wymagań czasowych. Następnie dokonano dekompozycji funkcjonalnej reaktora jądrowego i wydzielono procesy o różnych skalach czasowych, a ich symulacje zostały wraz z mechanizmem synchronizacji zaimplementowane w kilku jednostkach Raspberry PI, uzyskując rozproszoną wersję symulatora. Przeprowadzono weryfikację poprawności działania symulatorów oraz opracowano interfejsy użytkownika i instrukcje obsługi. W artykule jest również rozpatrywany sieciowy symulator obsługiwany z poziomu przeglądarki internetowej. Dokonano porównania funkcjonalności, ograniczeń i potencjalnych zastosowań poszczególnych symulatorów.
4
Content available Wieloobszarowa regulacja systemu turbogeneratora elektrowni jądrowej
Sokólski P., Kulkowski K., Kobylarz A., Duzinkiewicz K., Rutkowski T. A., Grochowski M.
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
|
2015
|
Nr 42
129--132
PL
W artykule przedstawiono propozycję zaawansowanej struktury sterowania układem turbogeneratora w szerokim zakresie zmian zapotrzebowania na moc czynną. Dla potrzeb syntezy tej struktury wykorzystano nieliniowe, dynamiczne modele turbiny parowej i generatora synchronicznego współpracującego z systemem elektroenergetycznym. Zaproponowane algorytmy sterowania oparte są odpowiednio o wieloobszarowe regulatory rozmyte, z lokalnymi regulatorami PI. Miękkie przełączanie pomiędzy nimi jest realizowane za pomocą rozmytego wnioskowania Takagi-Sugeno-Kanga. Zaprezentowane wyniki badań symulacyjnych pokazują poprawę jakości realizacji zadania nadążania za zmienną trajektorią zadanej mocy czynnej, przy wykorzystaniu zaproponowanych rozwiązań, w porównaniu do klasycznych, pojedynczych regulatorów PI w pętlach sterowania turbiny i generatora synchronicznego.
EN
In the paper a synthesis of advanced control structures of turbine and synchronous generator for nuclear power plant working under changing operating conditions (supplied power level) is presented. It is based on the nonlinear models of the steam turbine and synchronous generator cooperating with the power system. Considered control structure consists of multiregional fuzzy control systems with local linear controllers, including PID controllers, in particular control loops of turbine and generator. Soft switching between the local controllers is performed by Takagi-Sugeno-Kang fuzzy logic mechanism. Parameters of the local controllers were optimally tuned for a priori chosen operating points within the range 50-100% of nominal active power generated by the synchronous generator. Simulation results show that proposed advanced control structure is superior to widely used classic control structure (local controllers tuned for nominal operating points). During simulations the data of the real devices were used, respectively for the 4 CK 465 steam turbine and synchronous generator GTHW-600, which were planned to be used in the first Polish nuclear power plant in Żarnowiec.
5
Content available Realizacje sprzętowo-programowe symulatorówpodstawowych zasad przebiegu procesów reaktora jądrowego
Karla T., Tarnawski J., Duzinkiewicz K.
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
|
2015
|
Nr 42
125--128
PL
Przedstawiono możliwości i proces budowy symulatorów podstawowych zasad działania procesów reaktora jądrowego w oparciu o modele punktowe: kinetyki neutronów, procesów generacji i wymiany ciepła oraz procesów zatruwania i wypalania paliwa. Referencyjny symulator został opracowany w środowisku MATLAB/Simulink. Na jego podstawie zbudowano w środowisku xPC drugi symulator pracujący w czasie rzeczywistym. Po dekompozycji funkcjonalnej reaktora jądrowego wydzielono procesy o różnych skalach czasowych i zaimplementowano wraz z mechanizmem synchronizacji w jednostkach Raspberry PI uzyskując rozproszoną wersję symulatora. W artykule rozpatrywany jest również sieciowy symulator obsługiwany z poziomu przeglądarki internetowej. Przeprowadzono weryfikację poprawności działania symulatorów. Dokonano porównania funkcjonalności i możliwych zastosowań symulatorów.
EN
The paper presents implementation process of basic principle simulators of a nuclear reactor processes. Simulators are based on point-models of processes: kinetics of neutrons, heat generation and exchange, poisoning and burning-up nuclear fuel. Reference simulator was developed in MATLAB / Simulink without taking into account real-time operation. Second simulator was built using the toolbox xPC with hard real-time requirements. Functional decomposition of a nuclear reactor was performed and processes with different time scales were isolated. Simulation of each separated process in Raspberry PI computer with coordination mechanism among them led to a distributed soft real-time simulator. Idea of web-based simulator is also presented. The engine of the web-based simulator can be implemented on the server while the presentation of the state of the simulator and the prescription of parameters can be performed using a web browser. This allows simultaneous access to the simulator using different devices, including mobile as tablets, laptops and mobile phones. Compliance tests of simulators with reference simulator were conducted and the results proved the correctness of implementation. A review of the properties and potential applications of the various versions of developed simulators is presented.
6
Content available Hierarchiczny system sterowania siecią wodociągową z zastosowaniem radiowej infrastruktury komunikacyjnej
Karla T., Tarnawski J., Duzinkiewicz K.
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
|
2015
|
Nr 47
79--82
PL
W artykule przedstawiono proces budowy hierarchicznego systemu sterowania ilością i jakością wody w sieci dystrybucji wody pitnej miasta Chojnice. Do badań wykorzystano model szkieletowy opracowany w środowisku Epanet. Dokonano dekompozycji, zaproponowano strukturę systemu regulacji, w warstwie bezpośredniej sprawdzono różne rodzaje regulacji: zdarzeniowo-regułowe, PID oraz MPC. Zaproponowano bezprzewodowe metody komunikacji pomiędzy punktami monitorowania i sterowania. Dokonano badań symulacyjnych poprawności działania zaproponowanego systemu sterowania.
EN
Drinking Water Distribution Systems (DWSW) are most important sectors of infrastructure, both for individuals and industry. In both cases it is necessary to provide a suitable amount of water at all times during a day. In the case of individual customers it is very important to ensure good quality of the water supply, since in many cases it is directly consumed by customers. The DWDS from the perspective of control engineer is a multi-dimensional, nonstationary object with variable delays and uncertainty. So it is a very complex object, and geographically distributed. The article presents the process of building a hierarchical control of quantity and quality of water in the DWDS of the city Chojnice. In purpose of application of decentralized control DWDS was decomposed and subsystems were created. Different types of regulation: event-driven-rulebased, PID and MPC were tested. Coordination among subsystems was necessary to obtain sufficient quality of control. Wireless communication between monitoring and control points is introduced. Simulation studies were preformed to confirm proper operation of the proposed control system.
7
Content available Badanie efektywności wykrywania anomalii procesowych w działaniu turbiny parowej elektrowni jądrowej przy pomocy metod wielowymiarowej analizy statystycznej
Kulkowski K., Grochowski M., Duzinkiewicz K.
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
|
2015
|
Nr 47
107--110
PL
W artykule przedstawiono analizę możliwości wykrywania anomalii procesowych w działaniu turbiny parowej elektrowni jądrowej przy pomocy metod wielowymiarowej analizy statystycznej. Zasymulowano symptomy dwóch rodzajów uszkodzeń turbiny parowej tj. uderzenie wodne oraz, wyciek pary z zaworu części niskoprężnej. Jako narzędzie diagnostyczne wykorzystano Metodę Składników Podstawowych PCA (z ang. Principal Component Analysis). Jako obiekt referencyjny wykorzystano nieliniowy, dynamiczny model matematyczny turbiny parowej. Przeprowadzone badania symulacyjne potwierdziły możliwość zastosowania metody PCA do wczesnego wykrywania wybranych uszkodzeń w turbinie parowej.
EN
Article presents an analysis of the possibility of anomaly detection process in nuclear power plant steam turbine using the methods of multivariate statistical analysis. Two types of steam turbine faults were simulated: water hammering and leakage of low pressure part valve. As a diagnostic tool a PCA (Principal Component Analysis) was used. As a reference a nonlinear, dynamic mathematical model of steam turbine was used. The possibility of applying PCA method for early detection in the steam turbine was confirmed by conducted simulations.
8
Content available Analiza możliwości zastosowania sterowania predykcyjnego turbiną parową elektrowni jądrowej
Kobylarz A., Duzinkiewicz K., Grochowski M.
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
|
2015
|
Nr 47
83--86
PL
Artykuł przedstawia wyniki wstępnej analizy możliwości zastosowania sterowania predykcyjnego MPC turbiną parową elektrowni jądrowej. Tradycyjnie przyjmuje się, że turbina pracuje w jednym punkcie pracy odpowiadającym jej mocy nominalnej, co pozwala na stosowanie klasycznych regulatorów PID. Synteza sterowania dla warunków zmiennego punktu pracy wymaga uwzględnienia nieliniowego charakteru procesów turbiny oraz możliwości naruszania przez generowane sterowanie ograniczeń dopuszczalnego działania. W algorytmie MPC wykorzystany został opracowany wcześniej nieliniowy model turbiny 4CKC465. Opracowany algorytm MPC został porównany z regulatorem PID strojonym dla trajektorii zadanej. Proponowane sterowanie MPC umożliwia sterowanie turbiną z zadowalającymi skutkami. W artykule dokonano krótkiej analizy wpływu parametrów algorytmu MPC na jakość sterowania turbiną parową.
EN
The results of a preliminary analysis of the model predictive control (MPC) in steam turbine of nuclear power plant applicability was presented. Traditionally it is assumed that the turbine works in single operating point corresponding to its nominal power, what allows the usage of classic PID controllers. Synthesis of control for varying operating point conditions requires taking under consideration a nonlinear character of processes taking place within steam turbine as well as possibility of control constraints violation. In MPC algorithm, previously developed nonlinear model of 4CK465 steam turbine was used. Designed MPC algorithm was compared with PID controller tuned for a given trajectory. MPC control proposed in this paper gives satisfactory results of steam turbine control. In this article a brief analysis of the MPC algorithms parameters impact into control quality of steam turbine was presented.
9
Content available Adaptacyjny dobór kroku obliczeń dla symulatora czasu rzeczywistego o miękkich wymaganiach czasowych
Tarnawski J., Karla T., Rutkowski T. A., Puchalski B., Duzinkiewicz K.
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
|
2015
|
Nr 47
187--190
PL
Symulacje czasu rzeczywistego mają duże walory praktyczne i dydaktyczne w zastosowaniach automatyki. Praca z symulatorem czasu rzeczywistego pozwala na poznanie i doświadczenie dynamiki symulowanego obiektu, wprowadzanie sterowań oraz decyzji operatorskich w warunkach czasowych odpowiadających rzeczywistemu obiektowi. Realizacja symulatorów czasu rzeczywistego wymaga zakończenia obliczeń numerycznych jednego kroku symulatora w czasie krótszym niż założona długość kroku symulacji. Jest to wyzwanie zwłaszcza dla małych kroków symulacji. Innego typu problemem jest realizacja symulatora czasu rzeczywistego o wymaganiach miękkich (tj. z możliwymi incydentalnymi naruszeniami ograniczeń na czas obliczeń numerycznych) w środowisku obliczeniowym nie będącym systemem czasu rzeczywistego. Wobec powyższych wymagań i ograniczeń konieczne jest rozwiązanie zawierające kompromis pomiędzy nadążaniem za czasem symulacji kosztem wydłużania kroku symulacji co może powodować pogorszenie wyników symulacji. W artykule rozpatrywane jest zagadnienie adaptacyjnego doboru kroku symulacji zastosowane dla symulatora procesów reaktora jądrowego.
EN
Real time simulation is a very useful tool in the workshop of modern engineer because of its didactical and practical benefits. Working in real time with simulation models can lead to better understanding of the process through examination of its dynamics. Another very important benefit of real time simulation is a fact that operators decision are taken into account in the same time scale as the real system would work. Sometimes the hard real time regime is not obtainable in specified computational environment, for instance in client server architecture due to time delays and large amount of queries. In this case soft real time approach can be applied. In the paper authors present and validate a novel approach of soft real time solver that is able to adapt its time step to actual computational effort of the system. Approach presented in the paper is based on the idea of following after the real time when the computed time step is larger than a priori known global time step of the simulation. Presented work proves that this adaptive time step can improve system response compared to typical soft real time regime solver. This approach is validated with nuclear reactor model that requires significant computational effort because it has extremely fast dynamics.
10
Content available Multi-region fuzzy logic controller with local PID controllers for U-tube steam generator in nuclear power plant
Puchalski B., Duzinkiewicz K., Rutkowski T.
Archives of Control Sciences
|
2015
|
Vol. 25, no. 4
429--444
EN
In the paper, analysis of multi-region fuzzy logic controller with local PID controllers for steam generator of pressurized water reactor (PWR) working in wide range of thermal power changes is presented. The U-tube steam generator has a nonlinear dynamics depending on thermal power transferred from coolant of the primary loop of the PWR plant. Control of water level in the steam generator conducted by a traditional PID controller which is designed for nominal power level of the nuclear reactor operates insufficiently well in wide range of operational conditions, especially at the low thermal power level. Thus the steam generator is often controlled manually by operators. Incorrect water level in the steam generator may lead to accidental shutdown of the nuclear reactor and consequently financial losses. In the paper a comparison of proposed multi region fuzzy logic controller and traditional PID controllers designed only for nominal condition is presented. The gains of the local PID controllers have been derived by solving appropriate optimization tasks with the cost function in a form of integrated squared error (ISE) criterion. In both cases, a model of steam generator which is readily available in literature was used for control algorithms synthesis purposes. The proposed multi-region fuzzy logic controller and traditional PID controller were subjected to broad-based simulation tests in rapid prototyping software - Matlab/Simulink. These tests proved the advantage of multi-region fuzzy logic controller with local PID controllers over its traditional counterpart.
11
Content available Dynamic model of nuclear power plant steam turbine
Kulkowski K., Kobylarz A., Grochowski M., Duzinkiewicz K.
Archives of Control Sciences
|
2015
|
Vol. 25, no. 1
65--86
EN
The paper presents the dynamic multivariable model of Nuclear Power Plant steam turbine. Nature of the processes occurring in a steam turbine causes a task of modeling it very difficult, especially when this model is intended to be used for on-line optimal process control (model based) over wide range of operating conditions caused by changing power demand. Particular property of developed model is that it enables calculations evaluated directly from the input to the output, including pressure drop at the stages. As the input, model takes opening degree of valve and steam properties: mass flow and pressure. Moreover, it allows access to many internal variables (besides input and output) describing processes within the turbine. The model is compared with the static steam turbine model and then verified by using archive data gained from researches within previous Polish Nuclear Power Programme. Presented case study concerns the WWER-440 steam turbine that was supposed to be used in ˙ Zarnowiec. Simulation carried out shows compliance of the static and dynamic models with the benchmark data, in a steady state conditions. Dynamic model also shows good behavior over the transient conditions.
12
Content available Advanced Control Structures of Turbo Generator System of Nuclear Power Plant
Sokólski P., Kulkowski K., Kobylarz A., Duzinkiewicz K., Rutkowski T. A., Grochowski M.
Acta Energetica
|
2015
|
nr 3
83--96
EN
In the paper a  synthesis of advanced control structures of turbine and synchronous generator for nuclear power plant working under changing operating conditions (supplied power level) is presented. It is based on the nonlinear models of the steam turbine and synchronous generator cooperating with the power system. The considered control structure consists of multi-regional fuzzy control systems with local linear controllers, including PID controllers, in particular control loops of turbine and generator. Soft switching between the local controllers is performed by the Takagi-Sugeno-Kang fuzzy logic mechanism. Parameters of the local controllers were optimally tuned for a priori chosen operating points within the range of 50–100% of nominal active power generated by the synchronous generator. Simulation results show that proposed advanced control structure is superior to widely used classic control structure (local controllers tuned for nominal operating points). During simulations the data of the real devices was used, respectively for the 4 CK 465 steam turbine and synchronous generator GTHW-600, which were planned to be used in the first Polish nuclear power plant in Żarnowiec.
PL
W artykule przedstawiono syntezę zaawansowanych struktur sterowania turbiną i generatorem synchronicznym dla elektrowni jądrowej pracującej w zmiennych warunkach operacyjnych (zapotrzebowanie na moc czynną). Oparta jest ona na nieliniowych modelach turbiny parowej oraz generatora synchronicznego współpracującego z systemem elektroenergetycznym. Rozważana struktura sterowania składa się z wieloobszarowych systemów sterowania rozmytego z lokalnymi liniowymi regulatorami, w tym regulatorami PID, w poszczególnych pętlach sterowania turbiny i generatora. Miękkie przełączanie pomiędzy lokalnymi regulatorami jest realizowane przez mechanizm logiki rozmytej Takagi-Sugeno-Kanga. Parametry regulatorów lokalnych były dobierane optymalnie dla wybranych a priori punktów pracy w zakresie 50–100% nominalnej mocy czynnej wytwarzanej przez generator synchroniczny. Wyniki symulacji pokazują, że proponowana struktura sterowania zaawansowanego przewyższa powszechnie stosowaną klasyczną strukturę sterowania (pojedyncze regulatory lokalne strojone dla nominalnego punktu pracy). W trakcie symulacji wykorzystano dane rzeczywistych urządzeń, odpowiednio: turbiny parowej 4 CK 465 i generatora synchronicznego GTHW-600, które planowano zastosować w pierwszej polskiej elektrowni jądrowej w Żarnowcu.
13
Profitability criteria of partial cogeneration in nuclear power plant
Jaskólski M., Reński A., Duzinkiewicz K., Kaczmarek-Kacprzak A.
Rynek Energii
|
2014
|
Nr 5
141--147
EN
In this paper, profitability criteria and calculation methodology of profitability conditions for partial cogeneration in nuclear power plant (NPP) was presented. Considered NPP supplies electricity to consumers through public power system, whereas heat is expected to be supplied to consumption regions via long-distance heat transport line. First proposed profitability criterion was total annual costs of electricity and heat delivered from three supply systems, namely: a) nuclear power plant, adapted to the extraction of process heat and low temperature heat – referred to as nuclear cogeneration plant (NCP), b) fossil-fuel cogeneration plant (FCP) plus additional electrical power and energy from power grid (or simply from fossil-fuel power plant - FPP) to compensate the difference between electrical power outputs of NCP and FCP (both having equal heat production) c) fossil-fuel district heating plants (FDHP) plus power plant i.e. two options: c1) fossil-fuel power plant (FPP) and c2) nuclear power plant (NPP). Additionally, supplementary criterion comparing specific heat cost from nuclear cogeneration plant with the cost of heat from FCP and FDHP was proposed. From nuclear plant investor and operator point of view, the criteria based on economic factors i.e. net present value (NPV), internal rate of return (IRR) and discounted payback period (DPP) will be critical for decision making process. These economic factors were used for supplementary criteria and the methods of their calculation were presented.
PL
W niniejszym referacie zaprezentowano metodykę badawczą mającą na celu określenie warunków opłacalności zastosowania częściowego skojarzenia w elektrowni jądrowej. Elektrownia ta będzie oddawać energię elektryczną do krajowego systemu elektroenergetycznego (KSE), natomiast ciepło będzie dostarczane do rejonów zasilania. Sformułowano kryteria opłacalności zastosowania częściowego skojarzenia w EJ oraz warunki, jakie muszą być spełnione, aby to porównanie było prawidłowe. W/w kryteria obejmują porównanie całkowitych kosztów rocznych wytwarzania i dostawy energii elektrycznej i ciepła z trzech układów zasilania, z których jeden to uciepłowniona elektrownia jądrowa, drugi – elektrociepłownia klasyczna oraz moc wyrównawcza dostarczana z KSE, a trzeci to układ rozdzielony, składający się z klasycznej elektrowni kondensacyjnej (lub elektrowni jądrowej) oraz ciepłowni klasycznych. Zaproponowano kryterium pomocnicze, które porównuje jednostkowy koszt ciepła z uciepłownionej elektrowni jądrowej z jednostkowym kosztem wytwarzania ciepła z klasycznej elektrociepłowni i klasycznej ciepłowni. Z punktu widzenia inwestora istotne jednak będą kryteria oparte na wskaźnikach ekonomicznych w postaci zaktualizowanej wartości netto (NPV), wewnętrznej stopy zwrotu (IRR) oraz zdyskontowanego okresu zwrotu (DPBP), które również zaprezentowano w tym artykule.
14
Content available Sterowanie ciśnieniem w stabilizatorze ciśnienia z wykorzystaniem metody sprzężenia od stanu i działania całkującego
Czapliński M., Duzinkiewicz K., Piotrowski R.
Pomiary Automatyka Kontrola
|
2014
|
R. 60, nr 3
136--140
PL
: W elektrowni jądrowej z reaktorem wodno ciśnieniowym, ważną funkcję pełni stabilizator ciśnienia odpowiedzialny za utrzymanie właściwego ciśnienia oraz masy wody w obiegu pierwotnym. W artykule rozważany jest układ regulacji ciśnienia w stabilizatorze ciśnienia. Jego zadaniem jest utrzymanie stałej wartości ciśnienia chłodziwa obiegu pierwotnego gwarantującego, z jednej strony bezpieczeństwo pracy reaktora (zapobieganie wrzeniu chłodziwa), a z drugiej strony utrzymanie odpowiednich parametrów pracy w obiegu wtórnym. Uzasadnione jest zatem użycie modelu liniowego do syntezy układu sterowania. Artykuł podejmuje analizę możliwości zastosowania sterowania ze sprzężeniem od stanu i działaniem całkującym. Dla modelu typu wejście-wyjście [1], zaproponowano model w przestrzeni stanu, a następnie opisano elementy syntezy układu sterowania. W badaniach symulacyjnych przeanalizowano wpływ zmiennych w czasie zakłóceń na jakość sterowania.
EN
In a nuclear power plant with a pressurized water reactor, a pressurizer has two tasks, pressure control in the primary circuit and coolant water level control. In the paper there is considered a pressure control system of the pressurizer which is responsible for control of pressure in the primary circuit at the setting value. It guarantees safe operation of the reactor (avoids boiling) and maintaining appropriate operating parameters in the secondary circuit. In this case it is reasonable to use a linear model for the synthesis of the control system. In the paper there is analysed the applicability of state feedback integral control of pressure in the pressurizer. For the input-output model [1] there is proposed a model in the state space. The components of synthesis the control system are described. In the simulation study there was examined the impact of time-varying disturbances on the control quality. The first section presents the motivation of research and general information about the primary circuit of a nuclear power plant with a pressurized water reactor. The next section contains a description f the modeled system, i.e. the pressurizer, and the references to other solutions of the pressure control issue. The third section is devoted to the description, construction and implementation of the pressurizer mathematical model in Matlab/Simulink. The next section contains the description of synthesis of the control system with state feedback and integral action. The fifth section deals with implementation, computer simulation studies and analysis of results. The last section presents the summary of the work. The obtained results show the relevance and compliance of the designed control structure with reality. The designed system realizes the tasks assumed.
15
Content available Analiza modelu ułamkowego rzędu procesów szybkich reaktora jądrowego
Nowak T. K., Duzinkiewicz K.
Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
|
2014
|
nr 1
44--47
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące rozwiązań numerycznych punktowego modelu ułamkowego rzędu kinetyki neutronów oraz wymiany ciepła w reaktorze jądrowym. Zbudowano model ułamkowego rzędu z sześcioma grupami neutronów opóźnionych wraz równaniami wymiany ciepła. Model matematyczny został zaimplementowany w środowisku Matlab i zbadany symulacyjnie dla skoków reaktywności. Przeprowadzono analizę wpływu wybranych parametrów modelu na uzyskiwane rozwiązania.
EN
The paper presents the results concerning numerical solutions of the fractional point kinetics and heat exchange model for nuclear reactor. The fractional neutron point kinetics model with six groups of delayed neutron precursors was developed and numerical solutions were proposed. Mathematical model has been implemented in the Matlab environment and tested using typical step input change. The analysis of the impact of chosen parameters was conducted.
16
Content available Numerical Solution of Fractional Neutron Point Kinetics Model in Nuclear Reactor
Nowak T. K., Duzinkiewicz K., Piotrowski R.
Archives of Control Sciences
|
2014
|
Vol. 24, no. 2
129--154
EN
This paper presents results concerning solutions of the fractional neutron point kinetics model for a nuclear reactor. Proposed model consists of a bilinear system of fractional and ordinary differential equations. Three methods to solve the model are presented and compared. The first one entails application of discrete Grünwald-Letnikov definition of the fractional derivative in the model. Second involves building an analog scheme in the FOMCON Toolbox in MATLAB environment. Third is the method proposed by Edwards. The impact of selected parameters on the model’s response was examined. The results for typical input were discussed and compared.
17
Content available Symulator szybkich procesów dynamiki reaktora jądrowego wodnego ciśnieniowego
Duzinkiewicz K., Cimiński A., Michalczyk Ł.
Pomiary Automatyka Robotyka
|
2013
|
R. 17, nr 9
97--101
PL
W artykule przedstawiono symulator dynamiki reaktora jądrowego (RJ) zbudowany z wykorzystaniem punktowych modeli matematycznych procesów reaktora typu wodnego ciśnieniowego PWR (ang. Pressurized Water Reactor) i zaimplementowany w środowisku MATLAB/Simulink. Symulator stosowany jest obecnie jako narzędzie pomocne w dydaktyce i wstępnych badaniach w zakresie energetyki jądrowej na Politechnice Gdańskiej. W pierwszej części artykułu autorzy skupili się na szybkich procesach i szybkich oddziaływaniach regulacyjnych, czyli kinetyce neutronów, wymianie ciepła w obszarze rdzenia reaktora oraz regulacji kasetami sterującymi. Model obejmuje efekty reaktywnościowe wpływające na procesy kinetyki neutronów wynikające ze zmiany stanu termicznego rdzenia oraz położenia kaset regulacyjnych. W drugiej części artykułu przedstawiono cechy funkcjonalne symulatora.
EN
In the paper point kinetics and heat transfer basic principles simulator of light water nuclear power reactor has been presented. The simulator is used as an educational tool and for a preliminary research. In the first part of the paper point models of the fast processes of the light water nuclear power reactor are presented. The neutron point kinetics and heat transfer, as well as the reactivity effect models are described. In the second part of the paper functionalities of the simulator are demonstrated.
18
Content available Wieloobszarowa rozmyta regulacja PID mocy reaktora jądrowego
Puchalski B., Rutkowski T., Duzinkiewicz K.
Pomiary Automatyka Kontrola
|
2013
|
R. 59, nr 12
1279--1284
PL
W artykule przedstawiono wieloobszarowy regulator rozmyty z lokalnymi regulatorami PID dla sterowania mocą reaktora jądrowego typu PWR. Wykorzystano model matematyczny o parametrach skupionych reaktora PWR obejmujący procesy generacji i wymiany ciepła oraz efektów reaktywnościowych. Nastawy lokalnych regulatorów PID zostały dobrane w sposób optymalny, minimalizując całkowy wskaźnik jakości ISE. Na przykładzie pokazano że zastosowane rozwiązanie może poprawić jakość pracy układu sterowania.
EN
In the paper synthesis of a multi-regional fuzzy controller with local PID controllers for control of thermal power of the PWR type nuclear reactor is presented. It was assumed that the nuclear reactor worked in a wide range of change of the operating point. Lumped parameter models of the thermal power generation and heat exchange were used. Due to nonlinearities of the controlled plant the proposed controller was composed of local PID controllers. A control signal from the controller was based on the Takagi-Sugeno fuzzy logic and it was built according to basic membership functions. This enabled the control of the nuclear reactor power in a wide range. A PWR nuclear reactor model - well known from the literature - consisted of the heat generation model, the thermo-hydraulics model and the reactivity effects model [1]. It was used for synthesis and analysis of the designed controller. The parameters of local PID controllers were optimally selected using the integral square error quality index. Tests and verification of the designed controller were performed using the Matlab/Simulink fast prototyping software. The results show that the designed controller is more effective in controlling the nuclear reactor power than a conventional classic PID controller.
19
Content available Analiza sterowania ułamkowego PIλDμ mocą reaktora jądrowego
Puchalski B., Duzinkiewicz K., Rutkowski T.
Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
|
2013
|
nr 4
63--68
PL
W artykule przedstawiono syntezę regulatora PIλDμ niecałkowitego rzędu dla potrzeb sterowania mocą reaktora jądrowego lekko wodnego określanego, jako typu PWR (Pressurized Water Reactor). W tym celu wykorzystano nieliniowy model matematyczny reaktora PWR o parametrach skupionych obejmujący procesy generacji i wymiany ciepła oraz termicznych efektów reaktywnościowych. Nastawy regulatora PIλDμ niecałkowitego rzędu dobrano w sposób optymalny, minimalizując klasyczne całkowe wskaźniki jakości określane na bazie odpowiedzi skokowej. Na przykładzie najpierw układu oscylacyjnego drugiego rzędu, a potem na przykładzie liniowego modelu reaktora PWR otrzymanego z linearyzacji modelu nieliniowego w określonym punkcie pracy wykazano, że proponowany ułamkowy regulator PIλDμ może stać się alternatywą dla powszechnie stosowanego klasycznego regulatora PID.
EN
In this paper, the synthesis of fractional–order PIλDμ power controller for the PWR (Pressurized Water Reactor) nuclear reactor is presented. For this purpose the point kinetics and heat transfer nonlinear model of the PWR nuclear reactor with thermal feedback mechanisms from lumped fuel and coolant temperature was used. The parameters of the fractional-order PIλDμ controller were tuned due to optimization of the standard integral performance indexes determined on the basis of the step response. Firstly – the typical second order oscillatory dynamic system and secondly – the linear PWR nuclear reactor model derived from nonlinear model was used to show that the fractional order PIλDμ controller may become a alternative to standard PID controller.
20
Content available Comparison of state feedback and PID control of pressurizer water level in nuclear power plant
Czapliński M., Sokólski P., Duzinkiewicz K., Piotrowski R., Rutkowski T.
Archives of Control Sciences
|
2013
|
Vol. 23, no. 4
455--471
EN
The pressurizer water level control system in nuclear power plant with pressurized water reactor (PWR) is responsible for coolant mass balance. The main control goal is to stabilize the water level at a reference value and to suppress the effect of time-varying disturbances (e.g. coolant leakage in primary circuit pipeline system). In the process of PWR power plant operation incorrect water level may disturb pressure control or may cause damage to electric heaters which could threaten plant security and stability. In modern reactors standard PID controllers are used to control water level in a pressurizer. This paper describes the performance of state feedback integral controller (SFIC) with reduced-order Luenberger state observer designed for water level control in a pressurizer and compares it to the standard PID controller. All steps from modeling of a pressurizer through control design to implementation and simulation testing in Matlab/Simulink environment are detailed in the paper.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.