[發(fā)明專利]基于模型降階和數(shù)據(jù)同化的堆芯功率分布監(jiān)測方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110671185.9
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113409975B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李慶;龔禾林;陳長;趙文博;于穎銳;彭星杰;宮兆虎;劉琨;周冰燕;劉佳藝;張斌;王冬勇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國核動力研究設(shè)計院
• 主分類號: G21C17/104
• 分類號: G21C17/104;G21C17/12;G21C17/10
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 胡曉麗

1.基于模型降階和數(shù)據(jù)同化的堆芯功率分布監(jiān)測方法，其特征在于，該方法包括：

獲取核反應(yīng)堆當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)下的堆芯運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)；

根據(jù)所述堆芯運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，確定當(dāng)前堆芯運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的局部參數(shù)域；

對所述局部參數(shù)域進(jìn)行離散，得到離散的參數(shù)集合；

利用堆芯物理計算程序和并行計算架構(gòu)，計算所述離散的參數(shù)集合對應(yīng)的物理場分布集合；

采用模型降階方法對所述物理場分布集合進(jìn)行降維處理，得到按照順序排列的基函數(shù)；

讀取堆芯內(nèi)外探測器讀數(shù)，進(jìn)行響應(yīng)函數(shù)建模，得到響應(yīng)函數(shù)模型；

進(jìn)行所述基函數(shù)的系數(shù)在線計算，得到基函數(shù)系數(shù)；

將當(dāng)前物理場近似為基函數(shù)的線性組合，系數(shù)為所求的基函數(shù)系數(shù)，得到當(dāng)前測量值對應(yīng)的堆芯物理場分布；隨著堆芯運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的變化，不斷更新所述局部參數(shù)域，重復(fù)以上步驟，實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)堆運(yùn)行狀態(tài)下堆芯功率分布的在線監(jiān)測；

所述的將當(dāng)前物理場近似為基函數(shù)的線性組合，系數(shù)為所求的基函數(shù)系數(shù)，得到當(dāng)前測量值對應(yīng)的堆芯物理場分布；具體包括：

根據(jù)當(dāng)前物理場F(μ)的實(shí)測值由(7)式對基函數(shù)系數(shù)進(jìn)行在線計算，得到n維基函數(shù)系數(shù)α_n(μ)＝(α₁(μ)，α₂(μ)，...，α_n(μ))^T；

其中，ξ為正則化系數(shù)；為一個n×n維對角矩陣，C對角線上元素λ_i為F與基函數(shù)q₁，q₂，...，q_n有關(guān)的奇異值；

由此得到當(dāng)前測量值對應(yīng)的堆芯物理場分布F(μ)：

所述的采用模型降階方法對所述物理場分布集合進(jìn)行降維處理，得到按照順序排列的基函數(shù){q₁，q₂，...，q_n，...，q_P}；求得的基函數(shù)滿足對局部參數(shù)域中任意函數(shù)F(μ)，用前n個基函數(shù)的線性組合近似表示為：

其中，上述近似的誤差為：

滿足：

其中，ε_n隨基函數(shù)維度n的增大迅速衰減；

所述的讀取堆芯內(nèi)外探測器讀數(shù)，進(jìn)行響應(yīng)函數(shù)建模，得到響應(yīng)函數(shù)模型；其中，響應(yīng)函數(shù)模型表示為：

Y(F(μ))＝HF(μ)+e (6)

其中，F(xiàn)(μ)為當(dāng)前物理場；Y為m維的觀測向量，e為m維的觀測誤差向量，為m個探測器對N維物理場F(μ)的響應(yīng)矩陣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模型降階和數(shù)據(jù)同化的堆芯功率分布監(jiān)測方法，其特征在于，所述堆芯運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)包括冷卻劑出入口溫度、冷卻劑壓力、宏觀燃耗、功率水平、控制棒棒位、硼濃度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模型降階和數(shù)據(jù)同化的堆芯功率分布監(jiān)測方法，其特征在于，所述的對所述局部參數(shù)域進(jìn)行離散，得到離散的參數(shù)集合；其中，對所述局部參數(shù)域采用均勻網(wǎng)格離散法或拉丁超立方抽樣法或均勻隨機(jī)抽樣技術(shù)法進(jìn)行離散。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模型降階和數(shù)據(jù)同化的堆芯功率分布監(jiān)測方法，其特征在于，所述模型降階方法包括特征正交分解法和奇異值分解法。