核电机组具有核安全要求高、单机容量大、功率调节受限制等特点。在我国电网中核电比重不断增加及电力系统复杂性愈发增强的背景下,基于电力系统实际需求,适当发挥核电机组一次调频能力,对于提高系统运行灵活性,保证核安全和电力系统安全稳定运行具有重要意义。本文调研了大量国内外文献,结合多项核电与电网协调控制相关课题,对核电机组的整体模型做了细致的理论推导,仿真分析了汽轮机及调速器参数对核汽轮机功率响应的影响,并研究调频参数对涉网核电机组的功频特性影响。主要研究内容及成果如下。(1)针对新一代大型压水堆核电机组,基于质量守恒定理和能量守恒定理,构建了适用于分析核电机组功率调节特性的核电厂整体模型。依次建立了反应堆堆芯功率模型、堆芯棒控系统模型、堆芯燃料和冷却剂温度模型、冷却剂主泵模型、蒸汽发生器模型以及汽轮机与电液调速系统模型等。其中,核汽轮机模型考虑了主蒸汽压力变化,并通过仿真验证了核汽轮机的合理性。最后,依据所建立模型对于功率调节响应的仿真结果,验证了所建立的核电机组功率调节系统模型的有效性。(2)对核汽轮机功率响应特性与汽轮机及其调速系统参数间的关系进行了仿真研究及分析。首先,对比了核汽轮机与火电汽轮机的工质特点及其在模型参数上的差异,仿真比较了两者功率响应特性及模型参数对核汽轮机机功率响应的影响。此外,还研究了调速系统对汽轮机输出功率响应的影响,结果表明调频死区、调频限幅和调差系数是影响核电机组功频调节特性的重要因素,调速系统参数对涉网核电机组功频调节特性的影响有待进一步研究。(3)基于核电机组整体建模,将其接入单机无穷大系统中,仿真并评估了核电机组一次调频参数对核电机组功频调节特性的影响。在频差阶跃扰动下,改变核电机组调差死区、调频限幅和调差系数,得到核电机组内部变量的动态响应过程。进而,从调频效果和对核岛部分的热力冲击等方面评价核电机组调频参数对功频调节特性的影响,最终确定核电机组调频参数的合理分布区间。