Simulating the Sliding Control Modes in the Secondary Coolant Circuit of an NPP with a VVER-type Reactor
DOI:
https://doi.org/10.24160/1993-6982-2026-4-163-172Keywords:
NPP, VVER, turbine, secondary coolant circuit, reduced loads, sliding control, additional heater, steam superheating, simulation, power performance indicatorsAbstract
The aim of the work is to investigate the possibility of achieving better maneuverability of VVER-type NPP units by introducing a sliding control of main steam pressure without significantly affecting their efficiency. To this end, a method that helps avoid reduction in steam saturation temperature, which is the key drawback of the sliding mode at NPPs, is proposed. According to the proposed methodology, the secondary thermal cycle circuit is supplemented with a water–steam superheater, which utilizes the heat released during reactor unloading for additionally superheating the steam at the steam generator outlet. Mathematical modeling of the superheater itself and the power unit power performance indicators were mathematically simulated in the constant and sliding pressure control modes. The article presents the calculated power performance indicators of the steam turbine and the unit as a whole, and their comparative assessment, which has confirmed the effectiveness of the proposed technical solution. It has been demonstrated that in the case of using sliding control with additional steam superheating, the turbine power output produced at reduced loads with maintaining the steam temperature downstream of the superheater at its nominal value, exceeds the power in the base mode (at constant pressure) by 5.0–9.0%. The study results can be used in modernizing the existing and designing new nuclear power units with VVER reactors to expand their operating range in maneuvering modes, which is of relevance under the conditions of the growing share of unstable generation in the power system.
References
1. СТО 59012820.27.120.20.004—2013. Нормы участия энергоблоков атомных электростанций в нормированном первичном регулировании частоты.
2. Аминов Р.З., Хрусталев В.А., Духовенский А.С., Осадчий А.И. АЭС с ВВЭР: Режимы, характеристики, эффективность. М.: Энергоатомиздат, 1990.
3. Грачев А.С., Лапкис А.А., Смолин А.Ю. Возможность продления кампании действующих энергоблоков ВВЭР-1000 за счет работы на скользящем давлении второго контура // Глобальная ядерная безопасность. 2023. Т. 13. № 2. С. 66—76.
4. Пономаренко Г.Л., Румик А.П. Новая технология маневрирования мощностью ядерного энергетического реактора типа ВВЭР и PWR // Тяжелое машиностроение. 2019. № 1—2. С. 11—22.
5. Джарум Б. и др. Влияние температурного регулирования при работе ВВЭР-1000 и ВВЭР-1200 в режиме следования за нагрузкой // Вестник НИЯУ МИФИ. 2020. Т. 9. № 3. С. 201—209.
6. Аракелян Э.К., Стрелков В.Ю. Особенности управления режимами работы паровой турбины реактора типа ВВЭР-1000 при скользящем регулировании давления пара // Новое в российской электроэнергетике. 2025. № 5. С. 32—39.
7. Пат. № 2779216 РФ. Способ работы энергоблока АЭС с водо-водяным энергетическим реактором на пониженных нагрузках / Аракелян Э.К., Косой А.А., Ягупова Ю.Ю. // Бюл. изобрет. 2022. № 25.
8. Зорин В.М. Атомные электростанции. М.: Издат. дом МЭИ, 2012.
9. Низамова А.Ш. Расчет принципиальной тепловой схемы турбоустановки АЭС с реактором ВВЭР-1000. Казань: КГЭУ, 2021.
10. Аракелян Э.К., Красненко Д.М. Текущее состояние и проблемы разработки и внедрения интеллектуальных систем управления в АСУ ТП ТЭС // Вестник МЭИ. 2025. № 5. С. 127—131.
---
Для цитирования: Аракелян Э.К., Стрелков В.Ю. Моделирование режимов скользящего регулирования во втором контуре атомной электростанции с реактором типа ВВЭР // Вестник МЭИ. 2026. № 4. С. 163—172. DOI: 10.24160/1993-6982-2026-4-163-172
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
#
1. STO 59012820.27.120.20.004—2013. Normy Uchastiya Energoblokov Atomnyh Elektrostantsiy v Normirovannom Pervichnom Regulirovanii Chastoty. (in Russian).
2. Aminov R.Z., Hrustalev V.A., Duhovenskiy A.S., Osadchiy A.I. AES s VVER: Rezhimy, Harakteristiki, Effektivnost'. M.: Energoatomizdat, 1990. (in Russian).
3. Grachev A.S., Lapkis A.A., Smolin A.Yu. Vozmozhnost' Prodleniya Kampanii Deystvuyushchih Energoblokov VVER-1000 za Schet Raboty na Skol'zyashchem Davlenii Vtorogo Kontura. Global'naya Yadernaya Bezopasnost'. 2023;13(2):66—76. (in Russian).
4. Ponomarenko G.L., Rumik A.P. Novaya Tekhnologiya Manevrirovaniya Moshchnost'yu Yadernogo Energeticheskogo Reaktora Tipa VVER i PWR. Tyazheloe Mashinostroenie. 2019;1—2:11—22. (in Russian).
5. Dzharum B. i dr. Vliyanie Temperaturnogo Regulirovaniya pri Rabote VVER-1000 i VVER-1200 v Rezhime Sledovaniya za Nagruzkoy. Vestnik NIYAU MIFI. 2020;9(3):201—209. (in Russian).
6. Arakelyan E.K., Strelkov V.Yu. Osobennosti Upravleniya Rezhimami Raboty Parovoy Turbiny Reaktora Tipa VVER-1000 pri Skol'zyashchem Regulirovanii Davleniya Para. Novoe v Rossiyskoy Elektroenergetike. 2025;5:32—39. (in Russian).
7. Pat. № 2779216 RF. Sposob Raboty Energobloka AES s Vodo-vodyanym Energeticheskim Reaktorom na Ponizhennyh Nagruzkah. Arakelyan E.K., Kosoy A.A., Yagupova Yu.Yu. Byul. Izobret. 2022;25. (in Russian).
8. Zorin V.M. Atomnye Elektrostantsii. M.: Izdat. Dom MEI, 2012. (in Russian).
9. Nizamova A.Sh. Raschet Printsipial'noy Teplovoy Skhemy Turboustanovki AES s Reaktorom VVER-1000. Kazan': KGEU, 2021. (in Russian).
10. Arakelyan E.K., Krasnenko D.M. Tekushchee Sostoyanie i Problemy Razrabotki i Vnedreniya Intellektual'nyh Sistem Upravleniya v ASU TP TES. Vestnik MEI. 2025;5:127—131. (in Russian)
---
For citation: Arakelyan E.K., Strelkov V.Yu. Simulating the Sliding Control Modes in the Secondary Coolant Circuit of an NPP with a VVER-type Reactor. Bulletin of MPEI. 2026;4:163—172. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2026-4-163-172
---
Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest

