[發(fā)明專利]一種反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件的健康管理方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811379683.0
• 申請(qǐng)日: 2018-11-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109545403B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉肇陽(yáng);陳通;田駿;孫瑜;李天友;呂智宏;張祥林;楊凡;王明明;吳鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳中廣核工程設(shè)計(jì)有限公司;陜西衛(wèi)峰核電子有限公司
• 主分類號(hào): G21C17/00
• 分類號(hào): G21C17/00
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 44217
• 代理人: 蔡曉紅;柯夏荷

一種反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件的健康管理方法及系統(tǒng)；所述反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件的健康管理方法，包括以下步驟：步驟S1、監(jiān)測(cè)反應(yīng)堆堆外中子噪聲信號(hào)；步驟S2、根據(jù)反應(yīng)堆堆外中子噪聲信號(hào)的特征確定反應(yīng)堆堆外中子噪聲信號(hào)的ARMA功率譜估計(jì)模型；再基于該反應(yīng)堆堆外中子噪聲信號(hào)，并根據(jù)AIC準(zhǔn)則或BIC準(zhǔn)則確定所述ARMA功率譜估計(jì)模型的階數(shù)，并進(jìn)而確定ARMA功率譜估計(jì)模型的參數(shù)；步驟S3、基于已確定階數(shù)和參數(shù)的ARMA功率譜估計(jì)模型獲取與其對(duì)應(yīng)的反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件的健康情況。本發(fā)明的反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件的健康管理方法及系統(tǒng)設(shè)計(jì)科學(xué)，實(shí)用性強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核電領(lǐng)域，尤其涉及一種反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件的健康管理方法及系統(tǒng)，其通過(guò)利用新型譜分析方法和趨勢(shì)分析方法監(jiān)測(cè)反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)。

背景技術(shù)

核電站堆內(nèi)構(gòu)件振動(dòng)監(jiān)測(cè)是核電站反應(yīng)堆健康運(yùn)行的安全工作項(xiàng)目之一，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(如IEC 61502、ASME OM-S/G-2000(Part 5))和國(guó)家核工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(EJ/T 1188-2005)規(guī)定，反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)可以通過(guò)中子噪聲技術(shù)檢測(cè)堆內(nèi)構(gòu)件和燃料組件的異常行為，為正在運(yùn)行的反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件的振動(dòng)提供數(shù)據(jù)支撐。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61502-1999指出，利用反應(yīng)堆堆外中子噪聲譜分析技術(shù)可間接檢測(cè)反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件振動(dòng)狀態(tài)，并提供了具體實(shí)施方案，這也是現(xiàn)行多數(shù)核電廠堆內(nèi)構(gòu)件振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)。其采用反應(yīng)堆堆外中子信號(hào)的自功率譜和互功率譜估算反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件振動(dòng)狀態(tài)，其使用的譜分析技術(shù)是傳統(tǒng)的經(jīng)典譜分析技術(shù)(平均周期圖法)，要求采用漢寧(Hanning)加權(quán)窗，并進(jìn)行至少64次平均，用相同的權(quán)對(duì)所有譜求和。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ASME OM-S/G-2000提出了功率譜密度的窄帶與寬帶分析技術(shù)，指出了中子噪聲在寬帶頻帶內(nèi)歸一化均方根值會(huì)隨運(yùn)行時(shí)間，燃耗加深或硼濃度的減少成線性增大。

以上現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺陷：

1)作為一種非參數(shù)化譜估計(jì)方法，平均周期圖法具有分辨率低、方差性差的固有缺陷，不能適應(yīng)高分辨功率譜估計(jì)的需要，在低的分辨率要求及相同采樣率的條件下，其需要的采樣點(diǎn)數(shù)多，數(shù)據(jù)量大。

2)我國(guó)針對(duì)核電廠堆內(nèi)構(gòu)件振動(dòng)監(jiān)測(cè)的振動(dòng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)研究較少，未將其納入反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件健康管理數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)范疇。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提出一種反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件的健康管理方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明所提出的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提出了一種反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件的健康管理方法，包括以下步驟：

步驟S1、監(jiān)測(cè)反應(yīng)堆堆外中子噪聲信號(hào)；

步驟S2、根據(jù)反應(yīng)堆堆外中子噪聲信號(hào)的特征確定反應(yīng)堆堆外中子噪聲信號(hào)的ARMA功率譜估計(jì)模型；再基于該反應(yīng)堆堆外中子噪聲信號(hào)，并根據(jù)AIC準(zhǔn)則或BIC準(zhǔn)則確定所述ARMA功率譜估計(jì)模型的階數(shù)，并進(jìn)而確定ARMA功率譜估計(jì)模型的參數(shù)；

步驟S3、基于已確定階數(shù)和參數(shù)的ARMA功率譜估計(jì)模型獲取與其對(duì)應(yīng)的反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件的健康情況。

本發(fā)明上述的健康管理方法中，所述ARMA功率譜估計(jì)模型為：

其中，q為MA階數(shù)；

p為AR階數(shù)；

a₁，a₂，…，a_p表示AR參數(shù)；

C_x(k)表示{x(n)}的協(xié)方差函數(shù)；

x(n)表示序數(shù)為n的離散的反應(yīng)堆堆外中子噪聲信號(hào)。