基于自适应重要抽样法非能动系统功能故障概率评估

针对非能动系统功能故障概率评估,提出一种新的自适应重要抽样方法。这种方法先对失效域进行预抽样,然后拟合出失效域中样本分布的密度函数,以之作为重要抽样密度函数。以1000 MW非能动先进压水堆(AP1000)非能动余热排出系统为研究对象,考虑模型和输入参数的不确定性,将响应面法和自适应重要抽样法相结合,对其进行功能故障概率评估。结果表明:与传统的概率评估方法相比,自适应重要抽样法具有较高的计算效率,同时又能保证很高的计算精度。     

基于向量通用发生函数理论的考虑多性能参数的热力系统可用度分析

研究了将向量通用发生函数理论用于对考虑多性能参数的复杂热力系统进行可用度分析。定义了设备性能的向量通用发生函数,建立了热力系统可用度分析的向量发生函数算法模型,给出了多状态设备状态概率的计算方法。通过对系统内部多因素退化规律的随机模拟,对复合因素影响下的多性能参数热力系统可用度进行了分析计算。实例研究表明,传统的基于二态理论的系统可用度评估结果偏保守,而基于多状态系统理论考虑参数失效的系统可用度评估结果更能反映系统的实际使用特性。     

用Monte Carlo方法计算HTR-10余热排出系统物理过程的失效概率

介绍了计算物理过程失效概率的蒙特卡罗方法(Monte Carlo).应用重要抽样蒙特卡罗方法计算了10 MW高温气冷实验堆(HTR-10)余热排出系统物理过程的失效概率,并进行了误差分析.与响应面方法的计算结果进行比较后发现,两种方法得到的计算结果数量级相同,进一步验证了以下结论:由于采用了非能动设计,HTR-10的余热排出系统的失效概率至少降低了3个数量级.     

基于数据挖掘的非能动系统功能可靠性评估方法研究

针对多维不确定性参数及小概率的功能失效问题，提出一种基于数据挖掘的功能可靠性分析方法。该方法将自举抽样响应面拟合模型及最优化线抽样技术相结合，进而高效获得非能动系统的功能可靠性。以西安脉冲堆为例，结合中破口失水事故，考虑输入参数及模型的不确定性，对其进行功能可靠性评价。结果表明，该自举抽样响应面模型具有较高的拟合度；最优化线性抽样技术具有很高的计算效率，同时又能保证很好的计算精度。因此，本研究的评价方法对非能动系统隐式非线性的功能失效分析具有很强的适应性。      

灵敏度分析方法在非能动系统可靠性研究中的应用

在研究核电站安全时,热工水力非能动系统的可靠性研究基于所建立的热工水力学数值模型。模型通常极其复杂,具有多个输入参数,且输入参数具有不确定性,对模型输出的不确定性的影响又各不相同。灵敏度分析的目的是将各参数对模型输出的不确定性的影响进行排序,找出显著的影响参数。本文首先描述灵敏度分析的方法,然后应用秩转换回归分析方法计算HTR-10余热排出系统模型各参数的灵敏度,找出关键影响因素,将模型简化,并对简化模型应用响应面方法计算了失效概率。简化模型算得的失效概率与原模型的很接近。     

XAPR中破口失水事故下堆芯自然循环冷却能力的功能可靠性研究

功能失效是导致自然循环系统运行失效的重要因素,需在其可靠性分析中予以考虑。针对多维不确定性参数及小功能失效概率问题,提出了一种将改进响应面法及重要抽样子集模拟法相结合的功能可靠性分析方法。以西安脉冲堆(XAPR)堆池水自然循环冷却为例,结合中破口失水事故,考虑输入参数及模型的不确定性,对其进行了功能可靠性评估和灵敏度分析。结果表明:XAPR堆芯自然循环功能失效概率为3.796×10~(-3),需充分考虑系统功能的可靠性。本文方法具有较高的计算效率,同时又能保证很高的计算精度,对XAPR堆芯自然循环非线性功能函数具有很强的适应性。     

XAPR中破口失水事故下堆芯自然循环冷却能力的功能可靠性研究

功能失效是导致自然循环系统运行失效的重要因素，需在其可靠性分析中予以考虑。针对多维不确定性参数及小功能失效概率问题，提出了一种将改进响应面法及重要抽样子集模拟法相结合的功能可靠性分析方法。以西安脉冲堆（XAPR）堆池水自然循环冷却为例，结合中破口失水事故，考虑输入参数及模型的不确定性，对其进行了功能可靠性评估和灵敏度分析。结果表明：XAPR堆芯自然循环功能失效概率为3.796×10^-3，需充分考虑系统功能的可靠性。本文方法具有较高的计算效率，同时又能保证很高的计算精度，对XAPR堆芯自然循环非线性功能函数具有很强的适应性。     

基于模糊概率齐次Semi-Markov过程的核动力系统可靠性分析

研究了将模糊集合理论与齐次Semi-Markov过程相结合的方法对清晰事件 模糊概率系统进行可靠性分析。给出三角形模糊数算法和将核动力系统设备可靠性数据源通用数据进行三角形模糊化处理的方法,推导系统状态概率计算的模糊概率齐次Semi-Markov过程算法模型,并给出模糊核矩阵的计算方法。实例研究表明,该方法能够基于已有的通用数据进行系统失效概率的不确定性分析,从而弥补仅采用点估计值所得分析结果的不完备性。     

核电厂非能动余热排出系统的失效概率评价

先进核电厂设计中大量采用非能动安全系统提高反应堆安全性。但目前尚无系统性评价非能动系统的成熟方法,而且概率安全评价(PSA)也未考虑非能动系统自然循环现象不确定性导致的功能失效。在欧盟非能动系统可靠性评价研究项目(RMPS)研究成果的基础上,以压水堆二次侧非能动余热排出系统(PRS)为研究对象,基于统计学和热工水力计算确定了影响性能的参数重要度,进而利用蒙特卡罗抽样和响应面分析对全厂断电事故下的PRS自然循环失效概率进行了量化分析评价。初步评价结果表明:非能动系统功能失效概率为2.14×10-3,在PSA中应当充分考虑各种非能动系统的功能失效。本文的评价方法还可以为非能动安全系统设计优化提供支持。     

基于GO-FLOW的可修复复杂冗余系统共因失效分析

通过改进GO-FLOW操作符功能,结合可修系统共因失效发生概率的计算模型,研究了在风险评价中应用GO-FLOW方法进行含共因失效的可修复复杂冗余系统可靠性定量分析,给出了实际算例.分析结果表明,GO-FLOW方法能够有效地定量分析包含多种共因故障和多重共因失效部件组(CCCG)的复杂系统可靠性,并能够直观地反映出系统运作过程中故障概率的变化趋势;与GO法相比,GO-FLOW方法能够更简捷地对多状态复杂系统进行共因失效定量分析.     

基于离散动态事件树的风险指引的安全裕度分析方法研究

风险指引的安全裕度是近十年来核工业界提出的新的安全理念。本文阐述了基于离散动态事件树的风险指引的安全裕度分析方法,给出该方法下核燃料包壳失效概率均值和标准差的数学表达式。针对简化压水堆模型下的全厂断电事故,提出了基于离散动态事件树的风险指引的安全裕度计算流程,计算了两种离散动态事件树分支规则下燃料包壳失效的风险指引的安全裕度及其不确定性。计算结果表明,不同的分支规则、模型参数分布、系统程序最大时间步长对核燃料包壳失效概率均值和标准差均有显著影响。提出了一种改进的可变概率阈值的分支方法,以更好地平衡风险指引的安全裕度分析过程中计算精度与计算资源的匹配问题。     

自适应蒙特卡罗方法计算海水淡化堆非能动系统物理过程失效概率

物理过程失效的研究对于非能动系统十分重要。目前,已被广泛应用的重要抽样蒙特卡罗方法需要依赖改进的一次二阶矩法寻找设计点。本文应用自适应蒙特卡罗方法,利用自适应方法确定重要密度函数,避免了改进的一次二阶矩法的不足,提高了抽样效率,而且在相同的模拟条件下,可较好地改善相对误差。以245 MW海水淡化堆非能动系统为研究对象,用自适应蒙特卡罗方法和目前已有的其他方法研究非能动系统的物理失效概率,最后对各方法在非能动系统上的适用性进行比较分析。     

最佳估算方法中不确定度评估关键问题分析

应用最佳估算+不确定度（BEPU）分析方法对核电厂进行事故分析或安全评审已成为国际发展趋势。本文对最佳估算分析中基于输入传递的统计类不确定度评估的流程进行了总结,并对其关键步骤进行了分析和研究。分析认为,评估流程可分为确定目标参数、确定重要输入参数及其分布、抽样、模型分析和目标参数分析5步,其中现象识别和重要度排序表（PIRT）是一种适用的重要输入参数确定方法,输入参数的分布需根据试验数据或专家判断确定;抽样方法上,可采用参数抽样或非参数抽样,后者可大幅减小抽样数量;不确定度评估所用模型须经过充分试验或分析证明其适用性;通过对目标参数进行统计,可获得不确定度范围及输入参数的敏感性。     

基于蒙特卡罗抽样的简化核电站SBO事故的风险指引安全裕度分析

风险指引的安全裕度是近十年来核电行业提出的新的安全理念。本文研究风险指引的安全裕度的计算框架和蒙特卡罗抽样方法下的风险指引的安全裕度定量化技术,并重点研究蒙特卡罗抽样方法下的核电站全厂断电（SBO）事故下的风险指引的安全裕度定量化技术。借鉴蒙特卡罗抽样次数估算方法和基于蒙特卡罗的可靠度计算方法,根据蒙特卡罗抽样方法下的风险指引的安全裕度的不确定度计算方法以及蒙特卡罗抽样次数的估算流程,计算得出在绝对误差小于001或相对误差小于5%时,两种不同误差方法选择时SBO事故的风险指引的安全裕度计算的抽样次数,并分别完成两个抽样次数下核燃料包壳失效概率均值和标准差定量化计算。计算结果表明,不同的抽样方法、不同的正态分布对核燃料包壳失效概率均值和标准差均有显著影响。     

多种影响因素下的设备易损性计算

抗震裕度评估是核电厂地震安全评估的方法之一，通过地震易损性分析计算高置信度低失效概率的抗震能力值是抗震裕度评估中很重要的一步。本文对于同时受到多种失效模式影响的设备易损性计算进行了研究，讨论了蒙特卡罗抽样方法和拉丁超立方分布抽样方法在设备易损性计算中的应用，对两种抽样方法的计算效率和准确度进行了评价。结果表明，在小样本抽样计算时拉丁超立方抽样方法有更好的计算效率和收敛速度，在1 000次样本数量时，两种抽样方法计算结果均可达到收敛。     

基于最优化线抽样法的XAPR自然循环功能失效研究与分析

针对多维不确定性参数、小失效概率的功能可靠性分析，提出了一种优化线抽样的可靠性分析方法。该方法采用遗传算法求解约束条件的优化模型来寻求最优化重要方向，进而得到失效概率的高效估计。以西安脉冲堆（XAPR）自然循环冷却堆芯能力的可靠性评价为例，考虑模型与输入参数的不确定性，对中破口失水事故下的自然循环功能失效概率进行了量化分析。结果表明：与其他概率评估方法相比，本文方法具有很高的计算效率，同时又能保证很好的计算精度；对隐式非线性的功能可靠性分析是有效可行的，具有很强的适应性。