基于JMCT的堆外核仪表系统刻度系数计算

以三维蒙特卡罗粒子输运程序JMCT为主要数值模拟工具,计算了某反应堆多个运行循环下的堆外核仪表系统（RPN）功率量程刻度系数。使用直接蒙特卡罗模拟方法、响应矩阵方法和伴随蒙特卡罗方法,得到了多组RPN刻度系数,通过这些系数计算出不同工况下的堆芯功率水平和轴向功率差,并与实测值进行了比对。结果表明,3种方法所得计算值与实测值的偏差均满足工程精度要求,其中伴随蒙特卡罗方法计算开销最小,验证了通过蒙特卡罗数值模拟得到RPN刻度系数的可行性。     

堆外核仪表系统(RPN)的预设效验系数理论计算

用蒙特卡罗方法及程序模拟给出了某核电厂堆内各组件(节块)对堆外探测器的响应矩阵。通过响应矩阵算出堆外探测器各节电流及堆外核仪表系统(RPN)刻度系数,进而得到堆芯热功率水平(Pr)及堆芯轴向功率偏差(△I)。过不同循环、不同氙振荡理论计算与实验对比,表明数值模拟是可行的,计算结果完全满足精度要求。     

中子传输矩阵研究

通过简化假设,分析了中子传输矩阵的物理意义,推导出中子传输矩阵数学模型,并利用以往的数据进行了验证.同时根据矩阵的共轭梯度算法理论,研究利用堆外核探测器系统(RPN)的功率量程通道(PRC)6节电离室信号及堆内中子通量测量系统(RIC)获得的堆内通量分布信号计算中子传输矩阵的方法.这种算法得到的中子传输矩阵,可以植入冷却剂丧失(LOCA)监测系统(LSS系统);通过LSS系统可以实时监测堆芯轴向功率分布,进而监测堆芯轴向线功率密度.     

Primavera6.0在核电厂设计进度中的应用探索

通过简化假设,分析了中子传输矩阵的物理意义,推导出中子传输矩阵数学模型,并利用以往的数据进行了验证.同时根据矩阵的共轭梯度算法理论,研究利用堆外核探测器系统(RPN)的功率量程通道(PRC)6节电离室信号及堆内中子通量测量系统(RIC)获得的堆内通量分布信号计算中子传输矩阵的方法. 这种算法得到的中子传输矩阵,可以植入冷却剂丧失(LOCA)监测系统(LSS系统).通过LSS系统可以实 时监测堆芯轴向功率分布,进而监测堆芯轴向线功率密度.     

压水堆堆外核仪表系统单点校刻法研究及应用

压水堆堆外探测器用于实时指示堆芯的功率水平以及轴向功率偏差，需要定期校刻保证指示精度，一般采用多点校刻的方式，多次移动控制棒及通量图测量，极大地影响了核电厂的经济性和安全性。因此，本研究提出了堆外核仪表系统的单点校刻法，将理论计算与实测数据结合，引入轴向功率偏移修正量和堆外探测器灵敏度系数，并利用堆芯分析软件模拟控制棒移动，最后确定堆外探测器的校刻系数。基于该单点校刻法，在压水堆堆芯分析程序SPARK中完成了功能开发，并采用M310机组多循环的实测数据完成了单点校刻法在工程应用中的验证。验证结果表明，本文提出的单点校刻法具有较高的校刻精度，与实测值对比，功率水平和轴向功率偏差的误差平均值分别为0.31%和0.16%。因此，该单点校刻法能够准确确定堆外探测器校刻系数，且能节省校刻时间，无需控制棒移动，有助于提升核电厂经济性和安全性，具有工程应用及推广价值。     

中间量程裂变室信号处理计算方法研究及验证

主要研究了一种用于堆外核测系统中间量程信号处理的逻辑算法,可实现裂变室输出的计数率信号和均方电压信号的修正和自动切换,并最终将裂变室输出信号转换为反应堆功率指示信号。本研究方法在国产化堆外核测系统堆上试验中进行应用与验证,输出信号可真实反映反应堆功率水平。本方法和试验结果可为堆外核测中间量程裂变室在商用压水堆的应用提供技术参考。     

基于IA平台的秦山一期反应堆功率调节系统性能优化

反应堆功率调节系统是核电站功率调节的重要系统,其性能的优劣直接影响了整个核电站核功率控制的品质。在秦山一期118大修反应堆功率调节系统改造中,现场调试遇到了很多需要优化的实际问题。文章主要从轴向功率偏差ΔI超目标带累计时间长报警功能实现、新改造DCS控制系统与旧设备接口量程匹配、计数器精度补偿、人机界面工艺流程图的开发、组态功能图优化等方面出发,充分阐述调试过程中如何对功调系统进行性能的优化。通过对这些问题解决方案的研究及最终实施验证,使功调系统的性能更加完善,控制品质满足设计要求。     

基于决策树的堆芯物理参数预测研究

反应堆堆芯核设计涉及大量方案的搜索与详细计算,缩短方案搜索时间有利于提高核设计效率。数据挖掘技术通过对大量数据进行学习与模式识别,可实现核设计方案物理参数的快速预测,更快地筛选出可行的备选堆芯方案。本文基于数据挖掘的决策树4种算法：C4.5、RepTree、Random Forest及Random Tree,在计算时以燃料富集度、含可燃毒物燃料棒数量及含量作为自变量,以寿期内k_eff不均匀系数偏差（KUCD）、径向功率不均匀系数偏差（RPNCD）、径向中子通量不均匀系数偏差（RFNCD）、堆芯寿期（CL）作为目标函数,构成目标函数符合度（CPF）,利用大量已知核设计参数的组件及堆芯设计方案作为数据挖掘训练集,构建数据挖掘模型,并用于对未知核设计参数的组件方案集合（测试集）进行CPF快速预测。结果表明,4种算法利用训练集构建数据挖掘模型的时间在0.6 s以内,各算法的交叉验证精度均在0.7以上,其中C4.5算法对CPF预测精度最高;对测试集方案的核设计参数预测中,单个方案的预测时间均在0.9 s以内,而Random Forest算法对CPF等于4的预测效果最好。     

基于决策树的堆芯物理参数预测研究

反应堆堆芯核设计涉及大量方案的搜索与详细计算,缩短方案搜索时间有利于提高核设计效率。数据挖掘技术通过对大量数据进行学习与模式识别,可实现核设计方案物理参数的快速预测,更快地筛选出可行的备选堆芯方案。本文基于数据挖掘的决策树4种算法:C4.5、RepTree、Random Forest及Random Tree,在计算时以燃料富集度、含可燃毒物燃料棒数量及含量作为自变量,以寿期内k_(eff)不均匀系数偏差(KUCD)、径向功率不均匀系数偏差(RPNCD)、径向中子通量不均匀系数偏差(RFNCD)、堆芯寿期(CL)作为目标函数,构成目标函数符合度(CPF),利用大量已知核设计参数的组件及堆芯设计方案作为数据挖掘训练集,构建数据挖掘模型,并用于对未知核设计参数的组件方案集合(测试集)进行CPF快速预测。结果表明,4种算法利用训练集构建数据挖掘模型的时间在0.6 s以内,各算法的交叉验证精度均在0.7以上,其中C4.5算法对CPF预测精度最高;对测试集方案的核设计参数预测中,单个方案的预测时间均在0.9 s以内,而Random Forest算法对CPF等于4的预测效果最好。     

中国先进研究堆功率反应性系数测量

中国先进研究堆(CARR)功率反应性系数测量试验的目的是获得CARR堆芯满装载时功率反应性系数,为CARR安全运行提供数据参考。试验采用控制棒棒栅效率刻度法。3次试验的测量结果均为负值且与温度反应性系数不矛盾,满足验收准则的要求。文中对引起偏差的原因进行了深入分析,考虑到CARR日后运行的实际情况,选用第3次试验的测量结果为CARR堆芯满装载时的功率反应性系数。     

加速器驱动洁净能系统中的燃耗行为分析

研究了加速器驱动洁净核能系统（ADS）次临界反应堆内核素的演化。分析结果表明：ADS具有嬗变长寿命核废物的能力。从快堆和热堆的比较可知,ADS的快堆具有输出功率大、长寿命超铀放射性废物的累积水平低、裂变产物对反应堆反应性和能量增益影响小等优点。这些优点在利用U－Pu燃料循环的次临界堆中十分明显。对于利用Th-U燃料循环的次临界堆,热堆和快堆都是可以工作的;而对于U－Pu燃料循环的系统,快堆则是较好的选择。