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核能作为一种清洁的能源,以高能量密度、低污染、零排放等特点成为了助力我国调整能源结构的主力军。近年来,我国的核电装机容量不断增加,核电发电量在总发电量中的占比不断上升,核电事业在我国得到了快速的发展。目前我国的部分核电机组不仅仅带基荷运行,而是开始具备一定的负荷跟踪能力。随着核电在占比越来越高,核电机组像常规火电机组一样参与调峰是势在必行。与此同时,由于核电机组对安全性和稳定性有较高的要求,在设计、运行和维护核电机组时就有必要了解核电机组的各类特性并采取针对性的预防和保护的措施。本文基于电力系统全数字仿真装置ADPSS(Advanced Digital Power System Simulator)平台进行压水堆核电机组建模,并通过与实际核电录波曲线的比对进行参数校对和调整,从机网动态特性、涉网保护、特性对比三个方面对核电机组进行仿真研究:1.将核电机组接入电网系统,对其一次调频特性、三相短路故障响应特性、甩负荷特性以及励磁特性进行了仿真试验。仿真结果表明:核电机组具备一定的功率调整能力,能够在参与一次调频的过程中保持内部参数安全稳定;机组内部的时间常数较大,对于来自外界的故障和扰动反应较慢,短时间故障和扰动不会造成核电机组内环境失稳;甩负荷作为一种中长期故障会使核电机组内部的状态发生较大幅度的偏移,机组所处的功率水平越高内部的偏移幅值就越大;完全失磁会造成核电机组严重失步甚至导致电网崩溃,长时间的部分失磁也会对机网两侧都造成严重的影响。因此须尽力避免完全失磁,在发生失磁故障时要尽快修复故障或者果断切除核电机组。2.针对不同的工况,提出了相应的保护措施。核电机组在发生短路和甩负荷时易发生转子超速,本文提出了一种优化后的超速保护控制策略,能够提升对机组超速的抑制作用;针对核电机组发生甩负荷故障采用了汽门快关系统和旁路系统保护,仿真结果表明汽门快关系统能够直接有效抑制机组超速,而旁路系统和汽门快关系统共同作用于减少核电机组内部参数波动,实际操作过程中可以根据实际需求采取针对性的保护策略;强励、过励和低励对核电机组内环境影响不大,强励保护、过励保护以及低励保护能够保护机组的励磁系统和系统的无功平衡,有利于核电机组稳定运行。3.通过核电与火电的综合对比得到核电与火电的异同,两者总体上具有相似性,在大规模电网的整体仿真分析时可以用火电机组代替核电机组,可以避免高阶的建模和运算过程;核电机组对外界扰动响应速度较慢是与火电机组相比最主要的差异,原因在于核电机组可变的主蒸汽压力相当于在核电调速系统的基础上加入一定量的阻尼;另外,核电机组内部参数较为严苛的安全运行范围导致其运行自由度不如火电机组。