[發明專利]基于單探測器的核功率自動校正方法、系統及單節探測器

在審

• 申請號: 202211041628.7
• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN115390126A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 高志宇;包超;呂玨;朱宏亮;孫琦;羅庭芳;袁航;青先國;劉立新
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G01T3/00
• 分類號: G01T3/00;G01T3/04;G01T7/00;G21C17/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

本發明公開了基于單探測器的核功率自動校正方法、系統及單節探測器，涉及核測量技術領域，其技術方案要點是：確定核功率與熱功率的偏差絕對值，且在偏差絕對值大于第一閾值時生成第一信號；響應于第一信號后，分析單元時間內熱功率的變化絕對值，且在變化絕對值小于第二閾值時生成校正信號；響應于校正信號后依據偏差絕對值確定功率電流系數的校正系數；依據校正系數對功率電流系數進行實時校正處理，并結合測量電流得到校正后的核功率。本發明依據熱功率與核功率的偏差值實時計算校正系數，實現校正后的核功率輸出，可以保證在核動力裝置穩態時核功率與熱功率偏差的測量結果滿足系統要求，在突發異常時降低反應堆核功率保護功能失效的概率。

技術領域

本發明涉及核測量技術領域，更具體地說，它涉及基于單探測器的核功率自動校正方法、系統及單節探測器。

背景技術

核動力裝置堆外核儀表系統通過安裝在反應堆壓力容器外的一系列中子探測器來測量堆芯泄漏的中子注量率，實現對反應堆中子注量率及其變化率的連續監測。其中，核功率參數對反應堆的運行、功率控制和功率保護至關重要，為了保證核功率測量的準確性，需要根據熱功率對核功率進行刻度。

目前，核動力裝置運行時，部分會根據熱功率和核功率測量的偏差結果采用手動方式對核功率進行刻度，使得核功率與熱功率偏差滿足系統設計要求。手動的方式是在現有功率電流系數的基礎上依據功率分布情況選取不同的校正系數進行校正，能夠隨著工況變化而適應性的調整修正后的核功率，以提高輸出的核功率的準確度，手動刻度的方法已經成熟，并在各種核動力裝置應用廣泛。隨著反應堆運行，核功率會受到燃耗、中毒、溫度和棒位等因素的影響，使得核功率測量結果偏離了熱功率。目前，核動力裝置采用定期進行手動刻度的方式，解決上述問題。但是，采用手動刻度的核功率的頻次較高，并且手動較正具有一定的滯后性，設計上考慮了相對較多的核功率與熱功率的偏差裕量，影響了保護和控制的性能。國內雖然有文獻對核功率自動刻度的方法進行了研究，但缺少具體的實現方法，也未見具備工程應用的報道。

因此，如何研究設計一種能夠克服上述缺陷的核功率自動校正方法、系統及單節探測器是我們目前急需解決的問題。

發明內容

為解決現有技術中的不足，本發明的目的是提供基于單探測器的核功率自動校正方法、系統及單節探測器，依據熱功率與核功率的偏差值實時計算校正系數，實現校正后的核功率輸出。該方法可以保證核動力裝置的運行性能。在穩態工況時，核功率與熱功率偏差的測量結果滿足系統要求；在瞬態工況時，由于校正具有一定的延遲時間，使得瞬態核功率受校正影響小于0.1％；在突發異常時，校正方法對核功率變化率的影響低于0.1％，不會影響反應堆核功率保護功能的時間特性。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

第一方面，提供了基于單探測器的核功率自動校正方法，包括以下步驟：

確定核功率與熱功率的偏差絕對值，且在偏差絕對值大于第一閾值時生成第一信號；

響應于第一信號后，分析單元時間內熱功率的變化絕對值，且在變化絕對值小于第二閾值時生成校正信號；

響應于校正信號后依據偏差絕對值確定功率電流系數的校正系數；

依據校正系數對功率電流系數進行實時校正處理，并結合測量電流得到校正后的核功率。

進一步的，所述第一閾值依據核動力裝置要求參數確定。

進一步的，所述第二閾值依據二回路穩態運行對應的熱功率波動范圍確定。

進一步的，所述校正系數的確定過程具體為：

確定熱功率與核功率之間的偏差值；

依據校正延遲時間與設定目標值之比確定比例系數；