[發明專利]核電站全范圍模擬機流體模型計算溢出的抑制方法及系統

有效

• 申請號: 201711353028.3
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108052019B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 胡曉亮;袁媛;王曉星;王學良;莊進;溫志青;王勇剛;蔡瑞忠;張黎明;王群峰;賴厚晶;吳毅
• 申請（專利權）人: 中廣核工程有限公司;中國廣核集團有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02;G09B9/00
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 蔡曉紅;柯夏荷

本發明公開了一種核電站全范圍模擬機流體模型計算溢出的抑制方法，所述流體模型包括流體網絡模型和堆芯熱工水力模型，所述抑制方法包括：教控臺實時監測所述流體網絡模型和所述堆芯熱工水力模型之間傳遞的參數；所述教控臺在監測到參數異常時，凍結異常參數所屬的異常模塊的運算功能，并控制所述異常模塊根據凍結前所運算的參數進行輸出。本發明還公開了一種核電站全范圍模擬機流體模型計算溢出的抑制系統。本發明能夠有效抑制模擬機流體模型計算溢出，避免讓模擬機運行整體崩潰。

技術領域

本發明涉及核電站技術領域，尤其涉及一種核電站全范圍模擬機流體模型計算溢出的抑制方法及系統。

背景技術

目前國內核電項目全范圍模擬機的開發中，大部分采用了國際上先進的堆芯熱工水力模型RELAP5-3D和流體網絡模型FLOWBASE來分別對反應堆堆芯及一回路熱工水力、核島輔助及常規島系統建模，兩者耦合共同實現了對參考機組全范圍、全工況的動態運行特性的實時仿真。

FLOWBASE將一回路輔助系統及二回路系統熱力系統管系抽象成一個流體網絡，并將管系內流體的傳輸和瞬變問題簡化成求解流體網絡各個節點瞬態壓力和各流道上流量的問題。RELAP5-3D用于建立堆芯熱工水力模型，其能夠對中子通量、反應性、堆功率及衰變熱及其分布等進行精確計算，以滿足對堆外測量系統整個量程范圍內的仿真要求，以及滿足對穿過堆芯的冷卻劑的溫升之仿真精確計算的要求。為了讓RELAP5-3D準確地計算反應性，FLOWBASE建立了與RELAP5-3D反應性反饋因子的計算及接口模型。該接口模型通過堆芯燃料節點或節塊向熱工水力節點或節塊的輸熱，對相關的反應性反饋因子進行精確的計算，并通過它向RELAP5-3D的中子動力學節點或節塊提供其反應性計算所需的輸入。因此，對于整體流體模型來說，FLOWBASE的算法穩定性主要決定了流體模型的穩定裕度，

隨著用戶培訓深度的加深或范圍的擴展，用戶在后續使用過程中陸續發現全范圍模擬機在部分低負荷或特殊事故工況的仿真運行時，出現因模型計算溢出導致運算停止致使模擬中斷的情況。通過調查此類問題，發現大部分計算溢出都是由于FLOWBASE將大擾動下(教控臺設置部分故障工況模擬，比如一回路破口、主要離心泵出現氣蝕、換熱器單側失水等)出現異常的參數并傳遞到下游流網中，由于FLOWBASE傳遞給RELAP5的接口數據超出合理范圍導致的計算溢出。但是，目前尚無針對核電模擬機流體模型的計算溢出的研究，探索一種能夠有效抑制此類計算溢出，保障模擬機正常培訓部分故障工況的工程處理辦法，是一項有顯著社會效益和經濟效益的技術創新。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的問題，提供了一種核電站全范圍模擬機流體模型計算溢出的抑制方法及系統，能夠有效抑制模擬機流體模型計算溢出，避免讓模擬機運行整體崩潰。

本發明就上述技術問題而提出的技術方案如下：

一方面，本發明提供一種核電站全范圍模擬機流體模型計算溢出的抑制方法，所述流體模型包括流體網絡模型和堆芯熱工水力模型，所述抑制方法包括：

教控臺實時監測所述流體網絡模型和所述堆芯熱工水力模型之間傳遞的參數；

所述教控臺在監測到參數異常時，凍結異常參數所屬的異常模塊的運算功能，并控制所述異常模塊根據凍結前所運算的參數進行輸出。

進一步地，在所述教控臺實時監測所述流體網絡模型和所述堆芯熱工水力模型之間傳遞的參數之前，還包括：

所述教控臺在模擬機中插入引起計算溢出的大擾動故障工況，使所述流體模型在所述故障工況下計算溢出。

進一步地，所述教控臺實時監測所述流體網絡模型和所述堆芯熱工水力模型之間傳遞的參數，具體包括：

所述教控臺獲取所述流體網絡模型和所述堆芯熱工水力模型之間傳遞的參數，并更新預先建立的參數狀態表；所述參數狀態表為各個參數及其所屬模塊的對應關系表；