[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

本發明公開了一種基于輔助變量法的DDET與RELAP5耦合的動態特性分析方法，包括以下步驟：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RELAP5程序輸入文件的TRIP卡；通過設定RELAP5程序的仿真時間，控制RELAP5仿真時間步長，解析RELAP5程序每個仿真步長的輸出結果文件；根據DET仿真對象狀態轉移類型，回溯執行RELAP5程序。本發明具有的優點是簡化了DET與RELAP5程序耦合需要的RELAP5程序輸入文件中DET狀態轉移對象TRIP的設定流程和方法，減小了建模復雜度，提高了分析效率。

技術領域

本發明涉及一種核電廠安全分析領域，尤其涉及一種基于輔助變量法的DDET與RELAP5耦合的動態特性分析方法。

背景技術

傳統的核電廠安全分析方法包括確定論安全分析方法和概率安全評價方法兩種；其中確定論安全分析方法普遍采用RELAP5等軟件；概率安全評價方法基于傳統事件樹/故障樹方法。傳統的單一確定論和概率論方法在分析核電廠事故動態特性上存在局限性，例如法國電力集團開展的核電廠案例分析結果表明，傳統的分析方法在估計由于核電廠嚴重事故現象導致的放射性釋放頻率上相當保守；因此，為了實現對復雜系統演化過程中的硬件/軟件/流程/人類行為之間可能的復雜交互模型進行顯式建模，進而發展了動態事件樹方法；而且動態事件樹方法與傳統分析方法的主要不同之處在于核電廠事故物理進程由核電廠系統動態仿真演化結果驅動，減少了對分析人員經驗的依賴，同時減少了不必要的保守的工程判斷。

目前，離散動態事件樹(DDET)是動態事件樹方法在實際工程應用中應用較為廣泛的一種方法(以下除特殊說明，DDET簡稱DET)，DET方法根據其有效的分支規則生成一系列含時間動態變化的事件序列，具體通過確定分支條件的方式確定系統演化路徑，即當條件滿足時，就會導致復雜系統在不同分支路徑上的演化，進而得到一系列事件序列集用以生成DET模型；DET模型生成后，所有由分支表示的事件序列都可以利用確定論安全分析方法進行仿真模擬，也即可開展確定論分析；通過DET與確定論分析軟件的動態耦合，除了可以獲得傳統的確定論分析計算結果之外，還可獲得計算分析結果的可能性也就是發生概率，進而為核電廠的設計、運行及管理提供風險指引型的決策支持信息。

傳統地，基于核電廠確定論安全分析，離散動態事件樹方法需要大量的計算資源并產生大量的數據，基于傳統的分析人員手動設置分析邊界條件的方法不能實現上述需求，因此，需要發展一種可自動實現DET方法與確定論分析軟件耦合的核電廠安全分析方法、方案和分析工具，進而實現在概率的環境下對核電廠的事故演化過程進行動態模擬，以獲得核電廠的安全裕度特性以及安全性能。

發明內容

為了解決上述問題，克服傳統的核電廠單一的確定論安全分析和概率安全評價的不足，本發明提供了一種基于輔助變量法的DDET與RELAP5程序耦合的系統動態特性分析方法，該分析方法可實現動態事件樹(Dynamic Event Tree，DET)方法自主的與確定論安全分析程序RELAP5/MOD4.0程序耦合，更加科學的獲得核電廠事故工況下的動態特性，進而分析核電廠事故工況下系統、設備或人員隨機失效對安全特性的影響，減少傳統分析方法中的保守性，可為核電廠的設計、運行和管理提供決策支持，進而提高核電廠的安全性和經濟性；并且該分析方法也適用于利用RELAP5程序的其他復雜系統的安全分析。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種基于輔助變量法的DDET與RELAP5耦合的動態特性分析方法，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；

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；

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；