1 前言
ELPO（长期低功率运行）是指所有功率补偿棒组全部提出的条件下，反应堆在较低的功率（＜ 97%FP）运行一段较长的时间（＞12小时）的工况。由于电网调峰的需要，越来越多的核电机组参与长期低功率运行（后称ELPO）。本文分析了ELPO运行情况下的风险，同时给出了相应的策略。
2 ELPO中的氙震荡
在所有的裂变产物中，氙和钐这两种核素显得特别重要。这不只是它们的热中子有效俘获截面很大，而且停堆后它们的浓度仍处在变化过程中。如氙浓度在停堆后的10小时左右是稳定功率运行时的二倍多，因此在功率变动过程中，氙浓度的变化成了一个不确定因素，严重干扰者机组的控制，氙浓度的变化方程根据推导可以得到：
其平衡值：
其中：
分别是每次裂变时I和
的产额；
为
的宏观裂变截面；
分别是I和
的衰变常数；
为
的微观俘获截面；
为稳定功率下的热中子通量。
通过平衡值可以看到。通量密度越高（即功率越大）其平衡浓度也越大。根据动态平衡方程，如果功率变化，那么
（稳定功率下的热中子通量）发生变化，有了氙毒的平衡式以及变化规律，在ELPO运行工况下，氙震荡的问题就凸现出来。所谓氙震荡，是在大型热中子反应堆中，局部区域内中子通量的变化会引起局部区域氙-135浓度和局部区域的增殖因数的变化，反过来，后者的变化也要引起前者的变化。这两者之间的相互作用就有可能使堆芯中氙-135浓度和中子通量分布产生空间振荡现象。
氙振荡示意图
在ELPO工况下，如果采用了硼化降功率，反应性变化缓慢，氙震荡影响很小甚至没有氙震荡。而采用了G棒跟随降功率，反应性变化较快，极易产生氙震荡，对DI和运行I/II区产生很大的影响，因此在ELPO工况下抑制氙震荡，减少氙震荡对机组的影响尤为重要。
3 升降负荷过程中DI的控制（G棒跟踪或保持提出）；
前述分析了ELPO工况下的运行控制图和氙震荡情况，本章节继续研究升降负荷过程中DI的移动过程。根据机组控制的方式，可以采用硼化留G棒降功率或者G棒跟踪降功率，以及低功率运行一段时间后升功率三种情况，这里分别加以讨论。
3.1 硼化降功率过程中△I的控制
由于受堆芯上、下部硼的价值不同的影响，以及温度效应的影响，在硼化降功率时，堆芯上部功率的下降小于堆芯下部功率的下降，这样使得ΔI向正的方向偏移。同时由于堆芯上、下部功率下降速率的不一致，从而导致堆芯上、下部氙毒的变化速率不一致，堆芯上部氙毒的积累速率小于堆芯下部氙毒的积累速率，这使得在积毒过程中，ΔI进一步向正的方向偏移，这使得后续的ΔI控制变得比较困难。
在计划降功率前一、二天（或更早），将运行点置于ΔIref2±3%的范围内，R棒置于较高的位置（二者应互相兼顾）。在降功率过程中，根据ΔI的变化，通过适时的插入R棒使ΔI控制在ΔIref2±3%的范围内，这样就可以减少堆上、下部功率变化的不一致，从而减少由此引起的堆芯上、下部氙毒变化的不一致，使后续ΔI容易控制。
3.2 插G棒降功率过程中△I的控制
由于G棒在堆芯内的移动是按叠步程序进行的，在降功率过程中，首先插入的是G1棒，当G1棒插到一定位置后，G2开始下插，随后是N1棒。因此，在用G棒降功率时，堆芯上部功率的降低先于堆芯下部，ΔI朝着负的方向偏移。另外，上部功率降低先于下部功率的降低，导致了上部氙毒的增加先于下部氙毒的增加，从而使得ΔI进一步向负的方向偏移。随后，当控制棒在堆芯下部移动时，ΔI向负的方向偏移的趋势会得到抑制。
因此，通过插G棒降功率所引起的ΔI变化趋势，单从降功率过程中ΔI的控制而言，它使得ΔI的控制更容易。但是，如果我们不采取适当的方法进行补偿的话，势必使得G棒插入过深以及ΔI变化过大，这就给我们要在规定的时间内将G棒提出堆芯以及随后的ΔI的控制带来了困难。
3.3 低功率运行一段时间后升功率过程中ΔI的控制
低功率运行一段时间后，G棒已提出堆芯，功率的提升是通过稀释进行的。由于受堆芯上、下部硼价值的不同以及温度效应的影响，升功率过程中ΔI是向负的方向偏移的，尤其是寿期末的低功率运行后升功率。
为了避免由于堆芯上、下部氙毒分布的变化而导致后续ΔI控制上的困难，在升功率过程中，应通过R棒的提升来控制ΔI的变化。因此需要有足够的R棒来补偿ΔI的变化。这就要求我们在低功率运行期间或升功率前维持R棒于较低的棒位，同时要避免升功率前存在氙振荡现象。升功率应尽量缓慢方式进行，以避免引起剧烈的氙振荡。
如果ΔI迅速地向负的方向偏移而R棒已提至堆顶时，应暂停升功率，待氙毒的变化变缓或转向后，再继续升功率。在升功率过程中或升功率结束后，如果ΔI即将达到左绝对线（报警出现），必须降功率以避免超出这一限值。不允许闭锁C21。
4 总结
本文分析了核电站ELPO运行的风险，在分析了上述风险的前提下，给出了三种不同升降功率模式的特点和相应的对策，为操纵员控制ELPO风险提供了理论和实践基础。
在实际工作中，情况会更加复杂多变，因为主控室能够得到的信息不足以准确预测氙震荡和ΔI的走势，因此需要专业人员给出进一步的预测信息，能够使操纵员提前干预ΔI变化，确保ELPO的顺利运行。
参考文献
[1]大亚湾核电厂运行技术规范 编码：DTDGNP310 版次：26A
[2]濮继龙，大亚湾核电站运行教程，北京：原子能出版社，1998.12
[3]大亚湾核电厂运行技术规范解释 编码：DTDGNP315 版次：7
[4]长期低功率运行（ELPO）的操作细则 来源：运行支持文件包
[5]李泽华，核反应堆物理，北京：原子能出版社，2010.1
