The Possibilities of VVER NPP Units Participation in Frequency Control in the ±5% Range without Changing the Reactor Thermal Power by Expanding the Standardized Steam Pressure Range upstream of the Turbine
DOI:
https://doi.org/10.24160/1993-6982-2026-4-137-143Keywords:
nuclear power plants, power unit, primary frequency control (general and selected), secondary frequency control, daily maneuvering by NPP power unitsAbstract
The system requirement for the operation of NPP power units in the power system is to maintain a power balance: the electric power generated in the power system at any given time must coincide with its consumption. Therefore, the actual total power output (load) of the generators in the power system at any given time should be equal to the actual total power of its consumers [1]. If the balance between the generated and consumed power is upset, changes occur in the actual power output of the generators, the rotation speed of the turbine generators, and the AC voltage frequency in the system relative to the nominal value (50 Hz). If the power developed by the turbines is insufficient, the frequency of the network decreases; if there is an excess of power, it increases. Under normal operating conditions, the power unit control system must maintain the generator power in accordance with the dispatcher schedule (planned load) and compensate for random fluctuations in the load (unscheduled load component). The network frequency (50 Hz) stability serves as the power balance indicator. The reactor power automatic control system is set to operate with a dead band for steam pressure in the secondary circuit main steam header within the required limits. As a result, the reactor plant power output varies as a consequence of self-control due to a negative feedback between the reactor plant power and reactor coolant temperature [2]. The most challenging situation is caused by off-scheduled abrupt maneuvering on the grid operator’s demand according to the above-mentioned schedules and the need to perform more than one maneuver a day [3].
References
1. Хрусталев В.А., Гариевский М.В., Ростунцова И.А., Портянкин А.В. О возможности участия АЭС с ВВЭР в противоаварийном частотном регулировании в энергосистемах // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2019. Т. 21. № 3. С. 99—108.
2. Пат. № 2291503 РФ. Способ первичного регулирования частоты переменного электрического тока в энергосистеме с участием энергоблоков АЭС / Сопленков К.И. и др. // Бюл. изобрет. 2007. № 1.
3. Становов Е.В., Казаров Г.И. Исследование переходных режимов работы АЭС с реакторами типа ВВЭР // Турбины и дизели. 2026. № 1(124). С. 58—63.
4. ГОСТ Р 55890—2013. Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Оперативно-диспетчерское управление. Регулирование частоты и перетоков активной мощности. Нормы и требования.
5. Исходные данные и технические требования к расчетам работы технологических контуров регулирования энергоблока проекта «ВВЭР-ТОИ» совместно с регуляторами энергосети. М.: ОАО «ВНИИАЭС», 2014.
6. Системный оператор провел натурные испытания Единой энергосистемы России [Электрон. ресурс] https://www.so-ups.ru/news/press/press-release-view/news/17020/ (дата обращения 20.11.2025).
7. Приказ Министерства энергетики РФ № 2 от 09 января 2019 г. «Об утверждении требований к участию генерирующего оборудования в общем первичном регулировании частоты и внесении изменений в Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации, утвержденные приказом Минэнерго России от 19 июня 2003 г. № 229».
8. European Utility Requirements for LWR Nuclear Power Plants. Revision D. 2012.
9. Сухоруков Ю.Г. и др. Направления повышения тепловой эффективности АЭС с ВВЭР // Теплоэнергетика. 2024. № 7. С. 45—53.
10. Приказ Министерства энергетики РФ № 757 от 13 сентября 2018 г. «Об утверждении Правил переключений в электроустановках».
---
Для цитирования: Становов Е.В., Казаров Г.И., Новиков А.А. Возможности участия блоков АЭС ВВЭР в частотном регулировании в диапазоне ±5% без изменения тепловой мощности благодаря расширению нормируемого диапазона давления пара перед турбиной // Вестник МЭИ. 2026. № 4. С. 137—143. DOI: 10.24160/1993-6982-2026-4-137-143
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
#
1. Hrustalev V.A., Garievskiy M.V., Rostuntsova I.A., Portyankin A.V. O Vozmozhnosti Uchastiya AES s VVER v Protivoavariynom Chastotnom Regulirovanii v Energosistemah. Izvestiya Vysshih Uchebnyh Zavedeniy. Problemy Energetiki. 2019;21(3):99—108. (in Russian).
2. Pat. № 2291503 RF. Sposob Pervichnogo Regulirovaniya Chastoty Peremennogo Elektricheskogo Toka v Energosisteme s Uchastiem Energoblokov AES. Soplenkov K.I. i dr. Byul. Izobret. 2007;1. (in Russian).
3. Stanovov E.V., Kazarov G.I. Issledovanie Perekhodnyh Rezhimov Raboty AES s Reaktorami Tipa VVER. Turbiny i Dizeli. 2026;1(124):58—63. (in Russian).
4. GOST R 55890—2013. Edinaya Energeticheskaya Sistema i Izolirovanno Rabotayushchie Energosistemy. Operativno-dispetcherskoe Upravlenie. Regulirovanie Chastoty i Peretokov Aktivnoy Moshchnosti. Normy i Trebovaniya. (in Russian).
5. Iskhodnye Dannye i Tekhnicheskie Trebovaniya k Raschetam Raboty Tekhnologicheskih Konturov Regulirovaniya Energobloka Proekta «VVER-TOI» Sovmestno s Regulyatorami Energoseti. M.: OAO «VNIIAES», 2014. (in Russian).
6. Sistemnyy Operator Provel Naturnye Ispytaniya Edinoy Energosistemy Rossii [Elektron. Resurs] https://www.so-ups.ru/news/press/press-release-view/news/17020/ (Data Obrashcheniya 20.11.2025). (in Russian).
7. Prikaz Ministerstva Energetiki RF № 2 ot 09 Yanvarya 2019 g. «Ob Utverzhdenii Trebovaniy k Uchastiyu Generiruyushchego Oborudovaniya v Obshchem Pervichnom Regulirovanii Chastoty i Vnesenii Izmeneniy v Pravila Tekhnicheskoy Ekspluatatsii Elektricheskih Stantsiy i Setey Rossiyskoy Federatsii, Utverzhdennye Prikazom Minenergo Rossii ot 19 Iyunya 2003 g. № 229». (in Russian).
8. European Utility Requirements for LWR Nuclear Power Plants. Revision D. 2012.
9. Suhorukov Yu.G. i dr. Napravleniya Povysheniya Teplovoy Effektivnosti AES s VVER. Teploenergetika. 2024;7:45—53. (in Russian).
10. Prikaz Ministerstva Energetiki RF № 757 ot 13 Sentyabrya 2018 g. «Ob Utverzhdenii Pravil Pereklyucheniy v Elektroustanovkah». (in Russian)
---
For citation: Stanovov E.V., Kazarov G.I., Novikov A.A. The Possibilities of VVER NPP Units Participation in Frequency Control in the ±5% Range without Changing the Reactor Thermal Power by Expanding the Standardized Steam Pressure Range upstream of the Turbine. Bulletin of MPEI. 2026;4:137—143. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2026-4-137-143
---
Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest
