Az atomerőművi blokkok rugalmas teljesítményváltoztatási képességeinek fejlesztése a manőverek valós idejű optimalizálásának segítségével = Improving the flexible power variation capabilities of nuclear power plant units through real-time optimization of maneuvers

Szondy, Borbála Nóra (2025) Az atomerőművi blokkok rugalmas teljesítményváltoztatási képességeinek fejlesztése a manőverek valós idejű optimalizálásának segítségével = Improving the flexible power variation capabilities of nuclear power plant units through real-time optimization of maneuvers. SCIENTIA ET SECURITAS. ISSN 3057-9759 (In Press)

Preview

Text 112-article-10.1556-112.2025.00328.pdf - Published Version Available under License Creative Commons Attribution. Download (795kB) | Preview

Abstract

A kutatás célja az atomerőművek terheléskövető üzemeltetésének vizsgálata és szoftveres támogatása. A rugalmas működés során felmerülő problémák, nemzetközi technológiák és a VVER reaktorok képességeinek összehasonlító elemzése alapján megkezdődött egy operátortámogató prediktív rendszer (OAPS) fejlesztése. A szoftver valós időben optimalizálja a terhelésváltoztatási manővereket, automatikusan figyelembe véve és betartva a biztonsági és üzemeltetési korlátokat. A párhuzamosan lefolytatott villamosenergia-rendszeri szimulációk igazolták, hogy a jövőben a hazai atomerőműveknek is napi szintű menetrendtartásra lehet szükségük. A fejlesztett rendszer hatékonyan segíti majd az operátorokat az új, dinamikus üzemmód biztonságos és hatékony kezelésében, növelve az atomerőművek rendszerintegrációs képességeit. | The research comprised three principal phases. Initially, a comprehensive review focused on the flexible operation of nuclear power plants, including technological considerations, degradation processes from load cycling, and grid ancillary service requirements. This was supplemented by analyzing international operational experience and consulting with transmission system operators, NPP operators, and industry experts. This work identified challenges during load variations and corresponding mitigation solutions. A comparative analysis of Western PWR and VVER designs led to the selection of a non-intrusive, real-time predictive operator assistance system (OAPS) for development and adaptation to Hungarian nuclear units. The OAPS development phase involves implementing new functionalities, engaging experts for specification and to provide validation datasets. After defining the key optimization targets, the implemented maneuvering strategies were tested on a validated French 1450 MW N4-type reactor model. The developing software will simulate VVER-specific secondary circuit pressure regulation and optimize power maneuvers in real-time according to selectable strategic objectives. Once implemented in the control room, the system will guide operators along optimal trajectories while providing continuous monitoring and ensuring automated adherence to all safety and operational constraints. Concurrently, system integration was studied via high-resolution simulations of future electricity systems, considering projected energy strategies for Hungary and interconnected countries. Analyses indicate that in an ideal, coupled market, sufficient export opportunities would allow Hungarian NPPs to operate in a predominantly baseload manner, with curtailment required only during periods of low demand and high solar irradiance. However, projecting recent trends in regional solar capacity expansion suggests these export opportunities may not be available. Under such a scenario, calculations indicate domestic NPPs would be required to engage in scheduled load following on a near-daily basis. A detailed quantitative analysis of these economic and operational dynamics is the subject of a forthcoming journal publication, as is a prospective analysis of required maneuver types and cycling numbers evaluated against European Utility Requirements (EUR) recommendations.

Actions (login required)

Edit Item