[發明專利]一種堆芯中子通量時空演變預測方法、裝置、介質及設備

有效

• 申請號: 202010115365.4
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111400869B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 徐向民;邢曉芬;田翔
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/16;G21C17/108
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 霍健蘭;梁瑩

本發明提供了一種堆芯中子通量時空演變預測方法、裝置、介質及設備，其中，方法為：采集不同堆芯狀態的中子通量計算值；制備展開基函數；采集堆芯當前時刻探測器測量值；計算當前時刻的展開系數；分別對每一階的展開系數進行擬合，得到展開系數隨時間的變化函數；對每一階的展開系數進行外推，得到后序時刻的展開系數外推值；根據展開系數外推值及展開基函數，計算得到后序時刻的中子通量預測結果。本發明可以在當前時刻及前序時刻的堆芯中子通量在線監測結果基礎上，實現對后序時刻的堆芯中子通量的預測，分析堆芯中子通量時空演變過程，以保障核反應堆堆芯安全。

技術領域

本發明涉及核反應堆堆芯運行和安全技術領域，更具體地說，涉及一種堆芯中子通量時空演變預測方法、裝置、介質及設備。

背景技術

核反應堆正常運行過程中，需要保障關鍵安全參數滿足安全限值；當關鍵安全參數超界時，需要確認堆芯狀態，通過附加安全評價確定事故發展的影響，驗證是否滿足規定的設計準則和安全準則。其中，堆芯中子通量是計算關鍵安全參數時的基礎輸入參數。因此，對堆芯中子通量的實時監測及預測對保障核反應堆堆芯安全具有重要意義。

目前，國內外已有多種方法實現了針對單一的穩定的堆芯狀態下的中子通量實時監測，諸如諧波綜合法、仿真校正法、耦合系數法、多項式展開法、權重因子法等。這些方法通過對堆芯實時狀態的求解結合堆內外的中子探測器及熱電偶測量信號等實現對堆芯功率分布或中子通量的實時監測。然而這些方法在實現過程中針對堆芯穩態，僅考慮空間效應，未考慮時間演變。

在諸多已有的堆芯中子通量實時監測方法中，基于函數展開思想的方法更容易將堆芯中子通量時間演變特性考慮在實時監測中，可以通過不同的方式獲取展開基函數，使其包含有堆芯時間演變特性，例如，在諧波展開法中加入一階隨時間變化的基函數；利用本征正交分解技術將不同時間點的堆芯中子通量進行分解，以獲得包含更多時間特性的展開基函數等。

然而，一方面這些改進方法的效果和適用性有待于進一步的驗證和確認，另一方面這些改進方法依然僅針對堆芯中子通量的在線監測，而非中子通量時空演變預測方法。

因此，現有技術有待改進和發展。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的缺點與不足，提供一種堆芯中子通量時空演變預測方法、裝置、介質及設備，可以在當前時刻及前序時刻的堆芯中子通量在線監測結果基礎上，實現對后序時刻的堆芯中子通量的預測，分析堆芯中子通量時空演變過程，以保障核反應堆堆芯安全。

為了達到上述目的，本發明通過下述技術方案予以實現：一種堆芯中子通量時空演變預測方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、采集不同堆芯狀態的中子通量計算值Φ(r,t_n)，其中r表示空間位置，n＝1,2,...,N，N為不同堆芯狀態的數目；

S2、對N個中子通量計算值Φ(r,t_n)組成的矩陣進行正交分解，得到正交基，以得到展開基函數n＝1,2,...,N；

S3、采集堆芯當前時刻探測器測量值s(r_d,t_i)，其中r_d為探測器位置，d＝1,2,...,D，D為探測器數目，t_i為堆芯在實際運行時所處的當前時刻；

S4、根據堆芯當前時刻探測器測量值s(r_d,t_i)及展開基函數計算當前時刻的展開系數a_n(t_i)，n＝1,2,...,N；