[發明專利]一種基于輔助變量法的DDET與RELAP5耦合的動態特性分析方法

有效

• 申請號: 202110268232.5
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113052443B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 王賀;徐安琪;劉子寅;汪良軍;陳浩尹;陳思娟;孫大彬
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06F30/20;G06Q50/06
• 代理公司: 北京東正專利代理事務所(普通合伙) 11312
• 代理人: 劉瑜冬

1.一種基于輔助變量法的DDET與RELAP5耦合的動態特性分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、構建離散動態事件樹的DET仿真模型，根據DET仿真對象狀態轉移類型，通過增加輔助TRIP變量的方式，修改輸入文件的TRIP卡；這里的DET仿真模型是以核電廠系統、設備或人員操作作為DET仿真對象，DET仿真對象的狀態轉移類型通過RELAP5中的TRIP變量控制；TRIP變量邏輯值分為真(True)，假(False)；DET仿真對象的TRIP變量空間向量其中n為DET仿真對象數量，s_i代表第i個DET仿真對象對應的TRIP的邏輯值，即

S2、確定DET仿真對象應用于RELAP5程序的仿真時間和仿真時間步長，并運行RELAP5程序；這里確定DET仿真對象為核電廠始發事故的分析對象，按照確定論分析方法編程模擬核電廠事故的初始RELAP5程序輸入卡文件，所述輸入卡文件包括初始RELAP5輸入文件Root.i和初始再啟動計算文件R₀.i；其中“Root”代表符合RELAP5程序要求的任意文件名，“R₀”代表文件名，“.i”代表文件類型；

S3、根據RELAP5程序輸出仿真時間步長的結果文件，解析結果文件獲取DET仿真對象狀態轉移控制TRIP變量變化的時間信息；

S4、識別DET仿真對象狀態轉移發生的DET分支時刻，并依據DET仿真模型的分支規則獲取RELAP5程序回溯再啟動的RELAP5再啟動號；這里識別DET仿真對象狀態轉移發生的DET分支時刻的具體方法為：第①步：根據步驟S3獲得DET仿真對象狀態轉移控制TRIP變量變化的時間信息；第②步：判斷仿真時間步長是否存在分支；若不存在分支，則更新RELAP5初始再啟動文件R₀.i中的仿真時間，RELAP5程序輸入卡中時間控制卡的仿真時間為結束時仿真時間與RELAP5程序的仿真步長之和，然后以初始再啟動計算文件R₀.i和結果文件Root.r為輸入，再次運行RELAP5程序；第③步：若存在分支，則通過解析結果文件獲得DET仿真對象狀態轉移TRIP觸發最小時間，然后根據DET仿真模型的分支規則獲得與其RELAP5回溯重啟信息塊編號對應的RELAP5重啟號；這里RELAP5程序回溯再啟動的RELAP5再啟動號的識別方法如下：第(1)步：根據DET分支時刻獲取的TRIP觸發時間集合，識別其中最小觸發時間TripTime_min以及TripTime_min對應TRIP號，比較并選擇TripTime_min對應的TRIP號中最小TripNum_min的DET仿真對象狀態轉移進行分支；第(2)步：判斷TripTime_min對應的DET仿真對象是否為單次狀態轉移類型，若是則執行第(4)步；否則執行第(3)步；第(3)步：本仿真步長DET仿真對象可能發生多次狀態轉移，解析Root.o文件中所有的Restart信息塊信息，比較獲得其中本步長DET分支仿真對象最小的狀態轉移時刻，并賦值給TripTime_min，然后執行第(4)步；第(4)步：將TripTime_min替換{TripT1，TripT 2，…,TripT N}中對應的元素，然后執行第(5)步；第(5)步：計算DET回溯再啟動信息塊編號BloNum，所述BloNum利用下述公式計算：

Δt＝CpuTime_max×ResFre

其中，BloNum是根據DET仿真對象狀態轉移的最小TRIP觸發時間TripTime_min計算的RELAP5回溯再啟動信息塊編號；CpuTime_max為RELAP5程序輸入卡中時間控制卡中的CPU最大仿真步長時間；INT[]為取整函數；ResFre為RELAP5程序輸入卡中時間控制卡的再啟動頻率；TripTime_min是當前RELAP5仿真步長計算結果中DET仿真對象狀態轉移最小TRIP觸發時間；△t是RELAP5程序輸入卡中時間控制卡中兩個再啟動信息塊的時間間隔；

S5、確定DET仿真對象狀態轉移類型，RELAP5程序計算的再啟動輸入文件更新，并生成用于DET成功分支和失敗分支的RELAP5程序計算的再啟動輸入文件；所述RELAP5程序計算的再啟動輸入文件的更新方法是在每個RELAP5仿真步長結束，需要按照以下兩類情況更新再啟動文件：①DET分支不存在DET仿真對象狀態轉移，②DET分支存在DET仿真對象狀態轉移；針對DET分支不存在DET仿真對象狀態轉移，RELAP5再啟動文件更新方法如下：第1步：將當前節點RELAP5再啟動文件中103卡第1位的再啟動號更新為本次仿真步長仿真結果*.o文件中最后一個再啟動編號ResNumLast；第2步：將當前節點RELAP5再啟動文件中201的時間控制卡第1位的仿真結束時間SimTime按下列公式更新；SimTime＝SimTime+ΔT，其中，SimTime為RELAP5程序輸入卡中時間控制卡的仿真時間，即當前節點結束時的仿真時間，△T：每次RELAP5程序的仿真步長；針對DET分支存在DET仿真對象狀態轉移，RELAP5再啟動文件更新方法如下：第1步：將當前節點RELAP5再啟動文件*.i中103卡第1位的再啟動號更新為ResNum；第2步：將當前節點RELAP5再啟動文件*.i中的201的時間控制卡第1位的仿真結束時間SimTime按下列公式進行更新：其中：INT[]為取整函數；TripTime_min為當前RELAP5仿真步長計算結果中DET仿真對象狀態轉移最小TRIP觸發時間，△t為RELAP5程序輸入卡中時間控制卡中兩個再啟動信息塊的時間間隔；△T為每次RELAP5程序的仿真步長；第3步：分類更新DET仿真對象狀態轉移控制TRIP信息；

S6、依據DET分支時刻確定RELAP5程序回溯再啟動時間，并以更新后的成功和失敗再啟動文件為輸入，結合當前仿真步長RELAP5計算結果文件，回溯執行RELAP5程序，完成DET成功分支和失敗分支的下一個仿真步長的模擬；

S7、循環步驟S2-步驟S6的過程，一直到仿真時間達到用戶指定的仿真任務時間，DET與RELAP5程序的動態耦合結束。

2.根據權利要求1所述的基于輔助變量法的DDET與RELAP5耦合的動態特性分析方法，其特征在于，所述RELAP5初始再啟動計算文件R₀.i文件包括①、RELAP5程序再啟動103卡；②、RELAP5程序時間步長控制201卡；③、RELAP5程序的TRIP卡；其中TRIP卡包括所有與DET仿真對象狀態轉移相關的TRIP卡，且每個TRIP卡號前面增加有一個“*”標識符。