[發明專利]一種壓水堆堆芯燃耗分布高精度預測方法

有效

• 申請號: 202010568045.4
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111737869B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 萬承輝;郭林;曹良志;吳宏春
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10;G06F119/06
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種壓水堆堆芯燃耗分布高精度預測方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：獲取連續時間序列上的壓水堆堆芯運行工況參數，包括堆芯平均燃耗、相對功率水平、控制棒棒位和臨界硼濃度，以及堆芯功率分布的實測值；

步驟2：根據步驟1獲取的壓水堆堆芯運行工況參數，采用壓水堆堆芯燃料管理軟件，建立壓水堆堆芯數值模擬的計算模型，確定連續時間序列上壓水堆堆芯功率分布和燃耗分布的計算值；

步驟3：根據連續時間序列上壓水堆堆芯功率分布的計算值和實測值，利用公式(1)確定壓水堆堆芯功率分布的不確定度及其相關性，用協方差矩陣C_P表示；根據步驟2中得到的連續時間序列上壓水堆堆芯燃耗分布的計算值和前一次同化得到的壓水堆堆芯燃耗分布計算值利用公式(2)確定壓水堆堆芯燃耗分布的不確定度及其相關性，用協方差矩陣C_Bu表示；

式中：

C_P——壓水堆堆芯功率分布的協方差矩陣

——第n個時間序列壓水堆堆芯功率分布的實測值

——第n個時間序列壓水堆堆芯功率分布的計算值

C_Bu——第k次同化迭代壓水堆堆芯燃耗分布的協方差矩陣

——步驟2中在第n個時間序列壓水堆堆芯燃耗分布的計算值

——前一次同化在第n個時間序列壓水堆堆芯燃耗分布計算值

N——連續時間序列上時間點的總數目

步驟4：構造壓水堆堆芯燃耗分布數據同化模型的罰函數，如公式(3)；

式中：

J_4D(Bu)——壓水堆堆芯燃耗分布數據同化模型的罰函數

Bu——連續時間序列上壓水堆堆芯燃耗分布組成的集合

Bu₁——初始時刻壓水堆堆芯燃耗分布的計算值

Bu_b——初始時刻壓水堆堆芯燃耗分布的最優值

步驟5：采用梯度下降法對公式(3)求偏導，如公式(4)所示，利用公式(4)即能夠確定連續時間序列上壓水堆堆芯燃耗分布的最優值；

式中：

——壓水堆堆芯燃耗分布數據同化模型的罰函數關于壓水堆堆芯燃耗分布的偏導

——壓水堆堆芯燃耗分布由時刻n-1到時刻n算子的切線算子

H_n——第n個時間序列壓水堆堆芯功率分布和燃耗分布的傳遞算子

C_n——第n個時間序列壓水堆堆芯功率分布和燃耗分布的常數算子

步驟6：將步驟5中壓水堆堆芯燃耗分布的最優值作為初始時刻輸入參數，采用壓水堆堆芯數值模擬確定連續時間序列上壓水堆堆芯功率分布的計算值與實測值之間的誤差，如公式(6)所示；

式中：

ε_k——第k次同化迭代壓水堆堆芯功率分布的計算誤差

——第k次同化迭代在第n個時間序列壓水堆堆芯功率分布同化后的計算值

步驟7：判斷步驟6中計算得到的壓水堆堆芯功率分布的計算誤差是否滿足收斂準則要求，如果“否”則迭代執行步驟2～步驟6中的操作，如果“是”則進入下一步驟，收斂準則設置為10^-2；

步驟8：輸出高精度的壓水堆堆芯燃耗分布的計算值。