基于系统工程思维构建运行人员系统化培训体系

合格且成熟的核电厂运行人员需要进行海量的知识学习和经验积累,如何实现知识的有效传承及人员的快速成长,一直是核电运行领域一个永恒的课题。人员培训工作是运行部门工作的重中之重,人员能力的提升是运行人员持续追求的目标。针对核电运行领域的培训目标,提出“基于系统工程思维构建运行系统化培训与知识工程体系”及外培转关系操作员培养双重方式,建立基于系统工程、体系化的运行培训体系,搭建操作员培训平台,为华龙腾飞提供坚实的运行人才保障。外培转关系操作员培养作为系统化培训的实践之一,成果显著,累计共培养出高级操作员18名,操作员43名。     

数字化反应堆技术在设计阶段的应用研究

为了解决核反应堆设计效率低、资源集成度不高、创新能力受限等问题,提出了数字化反应堆技术研发的实施构想。通过对数字化反应堆技术在核反应堆研发设计阶段的应用研究情况,发现搭建灵活可扩展的数字化基础平台框架、建立基于系统工程的三维协同设计体系以及基于知识工程的大数据管理是数字化反应堆技术应用在反应堆工程设计阶段的重要研究内容。      

数字孪生技术在浮动核电站设计阶段中的应用研究

以浮动核电站换料作业为研究对象,提出数字孪生技术应用到浮动核电站的技术路线,整合设计数据并开发核燃料装卸舱的数字孪生系统,建立虚拟舱室模型并开发新燃料运输过程控制程序,采用基于过程控制中的对象链接与嵌入技术统一架构（OPC UA）的通讯协议实现虚拟舱室模型和控制系统的双向交互。结果表明,开发的数字孪生系统能够为换料作业操作设计过程的人员站位、操作流程设计优化提供依据。因此,本文提出的数字孪生技术应用方法能够服务于浮动核电站的设计阶段,并为其在浮动核电站全生命周期的应用提供参考。      

基于动态故障树的核反应堆稳压器数字压力控制装置可靠性研究

以配置四取中逻辑输入模块的核电厂稳压器数字压力控制装置为研究对象，建立其故障树模型，包括四取中逻辑的动态部分和其他设备的静态部分，采用马尔科夫方法分析动态部分，再根据逻辑关系分析整体故障树，最后，围绕可靠度和重要度评价四取中逻辑的可靠性及其对整个装置可靠性的提升效果，结果表明:四取中逻辑在可靠性方面优化程度相对较高。      

核取证在核反应堆特征分析中的应用

以燃料栅元模型和3维燃耗计算程序MCCOOR为基础,对5 MW石墨气冷堆慢化材料、燃料元件的核素成份进行了数值模拟分析。通过核素关联分析该反应堆的特征,验证了慢化剂中~(14)C、~(10)Be含量可标识总中子通量特征,燃料元件主要放射性裂变产物~(144)Ce、~(134)Cs、~(147)Pm、~(154)Eu、~(90)Sr、~(137)Cs可标识后处理时间及次数特征,燃料核素比值可标识堆型特征。分析表明,在去核化核查核取证时,可采样分析石墨慢化剂~(14)C、~(10)Be的含量确认该反应堆的主要运行历史,也可通过分析后处理池主要放射性裂变产物含量,确认后处理的次数。在防扩散核取证时,分析材料核素比值n_(238_(Pu))/n_(pu,total)与n_(242_(Pu))/n_(240_(Pu))和可判断材料的生产堆型,以缩小被截获材料的来源范围。     

超临界二氧化碳在核反应堆系统中的应用

基于超临界二氧化碳布雷顿循环的基本原理,分析其应用于核反应堆系统的主要优势,介绍目前国际上超临界二氧化碳应用于核反应堆系统的相关研究进展,对超临界二氧化碳工质在我国未来先进核能技术研发中潜在的应用对象进行探讨,并提出相关建议。     

克立格法在数字地层创建中的应用

基于克立格法的基本原理，本文利用ArcGIS中的地质统计学模块对某地质范围内的钻孔资料进行了空间插值，建立了基于GIS的数字地层。文中讨论了如何在地质统计学模块中应用克立格法，并将不同模型的结果作了对比，对克立格法在GIS中的实际应用有一定的意义。     

LabVIEW在SSRF数字电源研制中的应用

上海同步辐射装置数字化电源的开发主要是采用完全数字化PWM直接控制功率管IGBT的数字控制器,利用LabVIEW平台开发了数字电源的监控程序,通过串口通讯（R232）进行监控,友好、清晰的人机界面能够方便监测数字电源和修改它的控制参数。并基于LabVIEW编写的另一个虚拟仪器程序通过高精度的Keithley仪器和计算机实现该数字电源的电流长期稳定性测试和记录,Excel格式数据存储通过该程序完成,可以为以后进一步分析做准备。     

数字测井在地浸采铀中的应用研究

采用数字测井,建立孔隙度模型、渗透率模型和泥质含量模型,由测井直接获得了各分层有效孔隙度、渗透率、泥质含量等资料,对含矿含水层进行了更为详细的岩性划分,为地浸采铀的工艺生产、技术管理提供准确的信息资料.     

循环柱实验装置的建立及其在核素迁移实验研究中的应用

本文介绍循环柱实验装置的特点以及在核素迁移实验研究中的应用。该装置是将实验介质如石英砂或黄土填充在有机玻璃柱中，联接所有管路接头并密封，即可进行实验。采用该装置进行实验时，淋洗液在柱中多次循环，直到循环流出液的放射性浓度基本不变，它具有静态和动态实验的特性。经实验验证，所建立的循环柱实验装置设计配置合理、运行稳定、操作方便。采用不同介质分别与^237Np和^238Pu在循环水作用下，进行了核素迁移实验。结果表明：循环柱实验结果与静态实验结果有明显的相对可比性（即相关性），它可替代静态法和动态法，用来测定吸附分配比、分析核素在介质中的迁移分布状况。所得结果更接近现场实验结果。     

数字化的核反应堆物理启动系统的研制和应用

介绍了数字化物理启动系统的构成和基本工作原理，及其在10MW高温气冷实验堆物理启动试验过程中的首次成功运用。实践证明：该系统不但运行可靠，计算迅速准确．减轻了人员劳动强度，且与同类模拟系统相比，具有实时监测显示、试验结果透明度高的特点。     

反应堆安全注射系统的GO法可靠性分析

应用GO法分析了反应堆安全注射系统的典型过程,推导了系统操作过程中各阶段的动态故障概率公式,给出了实际算例.结果表明,GO法可以直观地反映出系统运作过程中故障概率的变化趋势;对于具有物流、多状态和时序性的复杂系统,GO法是一种比较有效的可靠性分析方法.     

数字化核测量系统反应堆倍周期计算的敏感性分析

反应堆倍周期是核反应堆工程中的一个重要参数。在反应堆启动和功率提升过程中,操纵员可通过反应堆倍周期来了解反应堆的运行状态,并据此控制反应性。数字化核测量系统通过对与反应堆功率成正比的电压信号进行采样和处理,计算得到反应堆倍周期。在实际的应用中,电压信号往往包含测量噪声,对计算结果带来较大的不确定性。针对数字化核测量系统的倍周期计算问题,对其敏感性进行了分析,并给出相应的算例。     

核电站数字化反应堆保护系统研究

为提高我国核电站仪表与控制系统的整体技术水平,为实现我国新一代核电站的自主设计和建造打下基础,"九五"期间,中国核动力研究设计院采用成熟的计算机技术、遵照有关标准的要求完成了数字化反应堆保护系统的系统设计并研制出了原理样机.     

数字化核仪表系统样机堆上试验及验证

针对目前国内核电厂核仪表系统设备主要依赖进口的现状,设计研发了一套数字化核仪表系统样机,系统样机主要包括中子探测器组件、信号调理和处理样机以及信号监控设备。通过介绍样机在商用堆上的安装和试验情况,详细分析了反应堆启堆、升功率、满功率及降功率运行期间的试验数据。试验结果表明,中子探测器与信号调理和处理样机配合良好,整套系统样机运行稳定可靠。      

田湾核电站数字化反应堆保护系统可靠性分析

分析了田湾核电站数字化反应堆保护系统的结构和基本功能,以故障树分析方法为基础,确定了数字化反应堆保护系统故障树的顶事件,建立了以反应堆停堆子系统失效为顶事件的故障树,利用RISK-SPECTRUM程序,对所建的故障树进行了定量分析和计算,得到了系统故障树的失效概率和最小割集,为田湾核电站运行和维修提供了有益的指导.     

Methodology of Nuclear Reactor Monitoring and Diagnostics Using Information Dimension Application to Power Oscillation

Abstract

Reactor noise analysis method based on information dimension is applied to the monitoring and diagnosing of power oscillation. The method focuses on the utilization of the slope of the correlation integral (SOCI) which determines the information dimension of attractors. For practical application, the information dimension is expected to be the same as the fractal dimension of attractors; it can be used to classify different asymptotic regimes of nonlinear dynamical systems. We examined a real power oscillation using SOCI and the results implied that the oscillation was just a noisy limit cycle, although it is not possible to assert that there is no chaotic character in the oscillation because large oscillatory time-series data sets are not available. In addition, the application of SOCI to the real-time monitoring of power oscillation is proposed and examined.     

核电厂反应堆功率数字冗余控制系统及其可靠性

针对核电厂反应堆功率控制系统连续运行时间长、可靠性和安全性要求高的特点,提出了一种全新的基于双CPU冗余、电源冗余和ControlNet现场总线网络冗余控制的实现方案,对原有的反应堆功率模拟控制系统进行数字化改造设计,实现反应堆功率的可靠控制.通过对系统的主要可靠性指标进行定量计算和分析,评估了系统的可靠性和可用性.     

反应堆控制棒新型电磁驱动机构原理实验监控系统

为解决反应堆控制棒新型电磁驱动机构工程样机设计中遇到的一些问题，对该机构的原理样机进行了性能实验。该原理样机实验监控系统采用光栅尺测量控制棒的实际位移，可编程控制器(PLC)控制实验台，计算机采集实验数据，计算机与PLC之间通过RS232串口进行通信。实验表明：该实验监控系统性能可靠，精度高，保证了实验的顺利完成。     

高通量工程试验堆物理计算方法的研究

研究了高通量工程试验堆堆芯栅元计算模型 ,特别是多层套管燃料组件的计算模型 ;提出了控制棒扩散系数修正方法 ;开发了栅元计算程序WIMS D4 CNPRI和六角形堆芯扩散计算程序CITATION/SIXTUS 2 / 3软件包 ,并成功的将它们用于高通量工程试验堆的物理计算。