[發明專利]基于局部非線性修正的堆芯功率分布在線重構方法及系統

有效

• 申請號: 202110671202.9
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113421669B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 龔禾林;李慶;于穎銳;陳長;趙文博;彭星杰;劉同先;婁磊;巨海濤;吉文浩
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C17/00
• 分類號: G21C17/00;G21C17/10;G21D3/12
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 胡曉麗

1.基于局部非線性修正的堆芯功率分布在線重構方法，其特征在于，該方法包括：

根據反應堆堆芯三維網格離散情況，計算局部非線性修正系數矩陣A；

根據局部非線性修正系數矩陣A與給定的背景物理場F_b，確定待重構物理場F_a與背景物理場F_b的局部非線性修正的差值關系；

根據探測器布置情況，構建探測器響應矩陣H；根據探測器響應矩陣H，建立待重構物理場理論測量值與真實探測器測量值的差值關系；

根據所述待重構物理場F_a與背景物理場F_b的局部非線性修正的差值關系、待重構物理場理論測量值與真實探測器測量值的差值關系及數據同化方程建立代價方程，通過最小化代價方程的求解得到待重構物理場F_a；

根據反應堆堆芯三維網格離散情況，計算局部非線性修正系數矩陣A；具體包括：

S11：確定反應堆堆芯三維網格點集合D＝{r₁，r₂，...，r_N}，對應物理場f(r)的離散表示為F＝(F₁，F₂，...，F_N)^T＝(f(r₁)，f(r₂)，...，f(r_N))^T；

S12：確定每個網格點r_n的鄰近點指標集合D(r_n，δ_n)＝{j；|r_n-r_j|≤δ_n，j≠n}，其中δ_n是給定的與r_n對應的鄰域半徑；

S13：確定每個網格點r_n對應的f(r_n)的非線性修正函數；

其中，歸一化因子c_n滿足公式(2)：

S14：由公式(1)得到網格點r_n處非線性修正誤差為：

對于r₁，...，r_N所有點整理得到關系式：

δF＝AF (4)

其中，A為非線性修正系數矩陣，

根據局部非線性修正系數矩陣A與給定的背景物理場F_b，確定待重構物理場F_a與背景物理場F_b的局部非線性修正的差值關系；所述待重構物理場F_a與背景物理場F_b的局部非線性修正的差值關系的關系式為：

δF_b-δF_t＝AF_b-AF_t＝A(F_b-F_t) (6)

其中：δF_b＝AF_b (5)

式中，背景物理場F_b為監測系統通過理論計算得到當前堆芯功率分布，δF_b為背景物理場的非線性修正誤差；F_t為當前的真實物理場，并假設F_t與F_b接近；

根據探測器布置情況，構建探測器響應矩陣H；根據探測器響應矩陣H，建立待重構物理場理論測量值與真實探測器測量值的差值關系；具體包括：

根據探測器布置情況，構造探測器響應矩陣H；確定分布在反應堆堆芯的M個探測器，編號為m的探測器響應函數為H_m，對于當前真實物理場F_t的實測功率值y_o，m，滿足如下關系式：

y_o，m＝H_mF_t (7)

則當前物理場F_t對應的m個實測值表示成矩陣形式為：

Y_o＝HF_t+e_o (8)

其中，Y_o＝(y_o，1，y_o，2，...，y_o，M)^T，H為M×N測量矩陣，e_o為M維測量噪聲；

滿足下面的關系式：

e_o＝Y_o-HF_t (9)

此外，若已知測量系統的誤差性質，有M×M維協方差矩陣R，定義為：

R＝E(e_oe_o^T) (10)

式中，E為期望算子；

根據所述待重構物理場F_a與背景物理場F_b的局部非線性修正的差值關系、待重構物理場理論測量值與真實探測器測量值的差值關系及數據同化方程建立代價方程；表達式如下：

F_a＝arg min||Y_o-HF||²+ξ||A(F_b-F)||² (11)

其中ξ是正則化因子；

通過最小化代價方程的求解得到待重構物理場F_a，表達式如下：

F_a＝(H^TR^-1H+ξA^TA)^-1(H^TR^-1Y_o+ξA^TAF_b) (14)

其中，(H^TR^-1H+ξA^TA)^-1事先計算。