The influence of a nonlinear controller on the quasi-stationary plant-performance of the sodium cooled power reactor KNK I
Description
The stability of a nuclear reactor without and with feedback by a control system has been investigated. The main objective was to demonstrate whether self-excited oszillations (i.e. limit cycles) can exist or not. Measurements indicated the existence of such limit cycles. which always may occur under the influence of a non-linear element. As they were expected to occur in the low frequency region, for the transfer functions of the reactor and of the non-linear controller simplified approximations were derived restricted to low frequencies. Applying these approximations, for a description in the parameter plane a distinct insight into the stability of the reactor operated without and with an automatic control system was obtained. By means of this method, developed by Siljak, the influence of two free system parameters on the stability could be simply analyzed. For the reactor without control system the influence of the reactivity coefficients for the fuel and the moderator have been investigated in this way. For the reactor with controller this has been done with respect to the fuel reactivity coefficient and to the controller adjustment. In the latter case the occurence of stable limit cycles could be demonstrated unequivocally. The partical significance of such investigations for surveillance purposes and for neutron noise measurements is discussed. (orig.)
Availability note (English)
MF available from INIS under the Report Number.Abstract (German)
Es wurde das Stabilitaetsverhalten eine ungeregelten und geregelten Leistungsreaktors untersucht. Das Hauptziel bestand darin, das aufgrund von Messungen vermutete Auftreten von eigeninduzierten Schwingungen (d.h. von sog. Grenzzyklen) theoretisch nachzuweisen. Solche Grenzzyklen koennen immer in geschlossenen Regelkreisen mit nichtlinearen Elementen auftreten. Da ihre Existenz im sehr niederfrequenten Bereich zu erwarten war, wurden fuer die Uebertragungsfunktionen des Reaktors und des nichtlinearen Reglers durch Beschraenkung auf kleine Frequenzen vereinfachte Naeherungen abgeleitet. Die Verwendung dieser Naeherungen fuer die Darstellung in der Parameterebene ermoeglichte einen uebersichtlichen Einblick in das Stabilitaetsverhalten des ungeregelten und geregelten Reaktors. Mit Hilfe dieser von Siljak entwickelten Methode konnte der Einfluss von zwei voneinander unabhaengig frei variierbaren Parametern auf das Stabilitaetsverfahren einfach analysiert werden. Beim ungeregelten Reaktor wurde auf diese Weise der Einfluss der Reaktivitaetstemperaturkoeffizienten des Brennstoffs und des Moderators untersucht und beim geregelten Reaktor der Einfluss des Reaktivitaetstemperaturkoeffizienten des Brennstoffs und der Reglereinstellung. Im letzteren Fall konnte eindeutig die Existenz von stabilen Grenzzyklen nachgewiesen werden. Die praktische Bedeutung solcher Untersuchungen fuer die Betriebsueberwachung sowie fuer Neutronenflussrauschmessungen wird diskutiert. (orig.)
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- Original title (German)
- Der Einfluss eines nichtlinearen Regelelements auf das quasistationaere Betriebsverhalten der Kompakten Natriumgekuehlten Kernreaktoranlage KNK I
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 60 p.
- Report number
- KFK--2694
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 10445794
- Subject category
- S22: GENERAL STUDIES OF NUCLEAR REACTORS;
- Descriptors DEI
- KNK REACTOR; NONLINEAR PROBLEMS; REACTOR CONTROL SYSTEMS; REACTOR NOISE; REACTOR STABILITY; TRANSFER FUNCTIONS
- Descriptors DEC
- CONTROL SYSTEMS; ENRICHED URANIUM REACTORS; EXPERIMENTAL REACTORS; FUNCTIONS; HYDRIDE MODERATED REACTORS; LIQUID METAL COOLED REACTORS; POWER REACTORS; REACTORS; RESEARCH AND TEST REACTORS; SODIUM COOLED REACTORS; STABILITY; SZR TYPE REACTORS; THERMAL REACTORS