机组非平衡态的通量图测量方法、装置、存储介质和终端

技术领域

本发明涉及核测量系统的技术领域，更具体地说，涉及一种机组非平衡态的通量图测量方法、装置、存储介质和终端。

背景技术

CPR核电机组通过核芯测量系统/堆内核仪表系统(RIC系统)进行堆芯(中子)通量图试验，获得堆芯中子通量分布的三维分布信息，进而实现堆芯运行情况评价功能。

通量图试验期间要求机组和堆芯中子通量分布在试验期间不能有大幅度变化，从而保证所有测量步预中所测量的中子通量对应同一个堆芯状态，进而确保试验结果所展示的是一个可信的堆芯分布。因此，现有的试验方法要求在稳定工况下实施，是一种平衡态的堆芯通量图试验方法。

然而，平衡态通量图实施有很大的局限性，与此同时功率运行期间也有很多非平衡态的堆芯通量图试验需求，因此，现有的试验方法无法实现非平衡状态下的堆芯通量图试验。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种机组非平衡态的通量图测量方法、装置、存储介质和终端。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种机组非平衡态的通量图测量方法，包括以下步骤：

模拟试验工况下的理论中子通量数据；

基于所述理论中子通量数据计算瞬态工况下通量图测量期间的理论堆芯通量分布的相对变化率；

在机组非平衡工况下进行通量图测量，获得非平衡工况下的实测堆芯通量分布数据；

通过所述理论堆芯通量分布的相对变化率对所述实测堆芯通量分布数据进行修正，获得机组在非平衡态工况下的堆芯通量测量数据。

在本发明所述的机组平衡态的通量图测量方法中，所述模拟试验工况下的理论中子通量数据包括：

设定机组的实际燃耗、机组功率、控制棒棒位以及功率变化数据；

基于换料设计系统并根据所设定的机组的实际燃耗、机组功率、控制棒棒位以及功率变化数据对非平衡通量图试验进行理论模拟；

在理论模拟过程中进行数据采集，获得试验工况下的理论中子通量数据。

在本发明所述的机组平衡态的通量图测量方法中，所述理论中子通量数据包括：堆芯通量图试验中的每一个测量通道在不同测量时刻的理论中子通量；

所述基于所述理论中子通量数据计算瞬态工况下通量图测量期间的理论堆芯通量分布的相对变化率包括：

基于所述堆芯通量图试验中的每一个测量通道在不同测量时刻的理论中子通量，提取每一个测量通道在第一测量时刻对应的第一理论中子通量和在第二测量时刻对应的第二理论中子通量；

根据所述第一理论中子通量和所述第二理论中子通量进行计算，获得每一个测量通道的理论中子通量的相对变化率；所有测量通道的理论中子通量的相对变化率为所述理论堆芯通量分布的相对变化率。

在本发明所述的机组平衡态的通量图测量方法中，所述实测堆芯通量分布数据包括：每一个测量通道的实测中子通量；

所述通过所述理论堆芯通量分布的相对变化率对所述实测堆芯通量分布数据进行修正，获得机组在非平衡工况下的堆芯通量测量数据包括：

基于所述理论堆芯通量分布的相对变化率，提取每一个测量通道的理论中子通量的相对变化率；

基于所述实测堆芯通量分布数据，提取每一个测量通道的实测中子通量；

通过每一个测量通道的理论中子通量的相对变化率对与该测量通道的实测中子通量进行修正，获得每一个测量通道在非平衡工况下的堆芯通量；所有测量通道在非平衡工况下的堆芯通量为所述机组在非平衡工况下的堆芯通量测量数据。

在本发明所述的机组平衡态的通量图测量方法中，所述通过每一个测量通道的理论中子通量的相对变化率对与该测量通道的实测中子通量进行修正，获得每一个测量通道在非平衡工况下的堆芯通量包括：

将每一个测量通道的实测中子通量除以该测量通道的理论中子通量的相对变化率，获得每一个测量通道在非平衡工况下的堆芯通量。

本发明还提供一种机组非平衡态的通量图测量装置，包括：

模拟单元，用于模拟试验工况下的理论中子通量数据；

变化率计算单元，用于基于所述理论中子通量数据计算瞬态工况下通量图测量期间的理论堆芯通量分布的相对变化率；

测量单元，用于在机组非平衡工况下进行通量图测量，获得非平衡工况下的实测堆芯通量分布数据；

修正单元，用于通过所述理论堆芯通量分布的相对变化率对所述实测堆芯通量分布数据进行修正，获得机组在非平衡态工况下的堆芯通量测量数据。

在本发明所述的机组非平衡态的通量图测量装置中，所述模拟单元包括：

设定模块，用于设定机组的实际燃耗、机组功率、控制棒棒位以及功率变化数据；

理论模拟模块，用于基于换料设计系统并根据所设定的机组的实际燃耗、机组功率、控制棒棒位以及功率变化数据对非平衡通量图试验进行理论模拟；

数据采集模块，用于在理论模拟过程中进行数据采集，获得试验工况下的理论中子通量数据。

在本发明所述的机组非平衡态的通量图测量装置中，所述理论中子通量数据包括：堆芯通量图试验中的每一个测量通道在不同测量时刻的理论中子通量；

所述变化率计算单元包括：

数据提取模块，用于基于所述堆芯通量图试验中的每一个测量通道在不同测量时刻的理论中子通量，提取每一个测量通道在第一测量时刻对应的第一理论中子通量和在第二测量时刻对应的第二理论中子通量；

计算模块，用于根据所述第一理论中子通量和所述第二理论中子通量进行计算，获得每一个测量通道的理论中子通量的相对变化率；所有测量通道的理论中子通量的相对变化率为所述理论堆芯通量分布的相对变化率。

本发明还提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序适于处理器进行加载，以执行如上所述的机组非平衡态的通量图测量方法的步骤。

本发明还提供一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，执行如上所述的机组非平衡态的通量图测量方法的步骤。

实施本发明的机组非平衡态的通量图测量方法、装置、存储介质和终端，具有以下有益效果：包括以下步骤：模拟试验工况下的理论中子通量数据；基于理论中子通量数据计算瞬态工况下通量图测量期间的理论堆芯通量分布的相对变化率；在机组非平衡工况下进行通量图测量，获得非平衡工况下的实测堆芯通量分布数据；通过理论堆芯通量分布的相对变化率对实测堆芯通量分布数据进行修正，获得机组在非平衡态工况下的堆芯通量测量数据。本发明可以在机组非平衡态下进行通量图测量，从而为堆芯安全评价提供依据，可以在瞬态后非平衡态下执行定期试验，避免定期试验超期风险，可以大幅缩短平台等待稳定的时间，缩短机组大修后上行关键路径。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明提供的机组非平衡态的通量图测量方法的流程示意图；

图2是本发明提供的试验工况下T0时刻的理论中子通量分布图；

图3是本发明提供的试验工况下T1时刻的理论中子通量分布图；

图4是本发明提供的机组非平衡态的通量图测量装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明提供的机组非平衡态的通量图测量方法。该机组非平衡态的通量图测量方法可以在机组处于非平衡态的工况下实现通量图的测量，不要求在稳定工况实施，有效解决了现有平衡态通量图实施的局限性，可以满足机组瞬态运行期间的堆芯运行安全性的评价、负荷变化后的定期试验需求、换料后升功率期间堆芯通量分布测量和堆芯运行安全性评估需求。

具体的，如图1所示，该机组非平衡态的通量图测量方法包括以下步骤：

步骤S101、模拟试验工况下的理论中子通量数据。

本实施例中，模拟试验工况下的理论中子通量数据包括：设定机组的实际燃耗、机组功率、控制棒棒位以及功率变化数据；基于换料设计系统并根据所设定的机组的实际燃耗、机组功率、控制棒棒位以及功率变化数据对非平衡通量图试验进行理论模拟；在理论模拟过程中进行数据采集，获得试验工况下的理论中子通量数据。

具体的，本实施例中，可以采用换料设计软件(即SICENCE)对需要执行非平衡态通量图试验堆芯工况进行理论模拟。在使用换料设计软件进行理论模拟时，按照机组的实际燃耗、功率、控制棒棒位以及功率改变情况进行模拟，并采集相应的数据，获得试验工况下的理论中子通量数据。其中，这里的试验工况即为机组在运行过程中的实际燃耗、功率、控制棒棒位以及不同功率情况下对应的工况。进一步地，在进行理论模拟过程中，还实时采集控制棒棒位，并根据实际测量得到的理论中子通量数据进行相应计算，得到对应的堆芯功率，从而形成一个完整的试验工况下的堆芯理论数据库。

步骤S102、基于理论中子通量数据计算瞬态工况下通量图测量期间的理论堆芯通量分布的相对变化率。

本实施例中，理论中子通量数据包括：堆芯通量图试验中的每一个测量通道在不同测量时刻的理论中子通量。其中，基于理论中子通量数据计算瞬态工况下通量图测量期间的理论堆芯通量分布的相对变化率包括：基于堆芯通量图试验中的每一个测量通道在不同测量时刻的理论中子通量，提取每一个测量通道在第一测量时刻对应的第一理论中子通量和在第二测量时刻对应的第二理论中子通量；根据第一理论中子通量和第二理论中子通量进行计算，获得每一个测量通道的理论中子通量的相对变化率；所有测量通道的理论中子通量的相对变化率为理论堆芯通量分布的相对变化率。

具体的，本实施例中，通过换料设计软件模拟与每个通量图试验没理步相对应时刻工况下的堆芯通量分布(即中子通量)，再根据核芯测量系统/堆内核仪表系统(即RIC系统)指套管在堆芯内具体位置，得到各测量位置在通量图测量期间的理论堆芯通量分布的相对变化率。本实施例中，相对变化率就是指各中子通量没理通道的变化率。这里的理论堆芯通量分布是指在不同测量时刻测量得到的全堆芯所有位置的中子通量数据，这里的相对变化率就是指各个测量位置处的中子通量变化率。以堆内H7组件为例，T

例如，如图2所示，为在试验工况下T0时刻的理论中子通量分布图，图3为试验工况下T1时刻的理论中子通量分布图。

以图2的左上角的组件为例，设该组件为堆内的H7组件，其在T0时刻的理论中子通量为0.7223，其在T1时刻的理论中子通量如图3中的左上角方格所示为0.7225，那么，该H7组件的相对变化率为：k

步骤S103、在机组非平衡工况下进行通量图测量，获得非平衡工况下的实测堆芯通量分布数据。本实施例中，实测堆芯通量分布数据包括：每一个测量通道的实测中子通量。

具体的，RIC系统的中子通量测量模块设有5个可移动的堆内中子探测器和50个固定的中子测量通道，中子测量通道对应50个燃料组件。在通量图试验中，5个中子探测器每次可以测量5个测量通道的中子通量数据，此过程为一个试验步，因此，通量图试验需依次完成10个试验步，用时约1小时。基于该原理，本实施例利用上述原理，在机组处于非平衡态工况下执行通量图测量，获得非平衡工况下的实测堆芯通量分布数据，即50个燃料组件在非平衡工况下的实测中子通量数据。

步骤S104、通过理论堆芯通量分布的相对变化率对实测堆芯通量分布数据进行修正，获得机组在非平衡态工况下的堆芯通量测量数据。

本实施例中，通过理论堆芯通量分布的相对变化率对实测堆芯通量分布数据进行修正，获得机组在非平衡工况下的堆芯通量测量数据包括：基于理论堆芯通量分布的相对变化率，提取每一个测量通道的理论中子通量的相对变化率；基于实测堆芯通量分布数据，提取每一个测量通道的实测中子通量；通过每一个测量通道的理论中子通量的相对变化率对与该测量通道的实测中子通量进行修正，获得每一个测量通道在非平衡工况下的堆芯通量；所有测量通道在非平衡工况下的堆芯通量为机组在非平衡工况下的堆芯通量测量数据。

其中，通过每一个测量通道的理论中子通量的相对变化率对与该测量通道的实测中子通量进行修正，获得每一个测量通道在非平衡工况下的堆芯通量包括：将每一个测量通道的实测中子通量除以该测量通道的理论中子通量的相对变化率，获得每一个测量通道在非平衡工况下的堆芯通量。

具体的，以前述的H7组件为例进行说明。设H7组件在非平衡工况下的实测中子通量为φ

如图4所示，本发明还提供一种机组非平衡态的通量图测量装置。具体的，如图4所示，该机组非平衡态的通量图测量装置包括：

模拟单元401，用于模拟试验工况下的理论中子通量数据。

模拟单元401包括：设定模块，用于设定机组的实际燃耗、机组功率、控制棒棒位以及功率变化数据；理论模拟模块，用于基于换料设计系统并根据所设定的机组的实际燃耗、机组功率、控制棒棒位以及功率变化数据对非平衡通量图试验进行理论模拟；数据采集模块，用于在理论模拟过程中进行数据采集，获得试验工况下的理论中子通量数据。

变化率计算单元402，用于基于理论中子通量数据计算瞬态工况下通量图测量期间的理论堆芯通量分布的相对变化率。

变化率计算单元402包括：数据提取模块，用于基于堆芯通量图试验中的每一个测量通道在不同测量时刻的理论中子通量，提取每一个测量通道在第一测量时刻对应的第一理论中子通量和在第二测量时刻对应的第二理论中子通量；计算模块，用于根据第一理论中子通量和第二理论中子通量进行计算，获得每一个测量通道的理论中子通量的相对变化率。其中，所有测量通道的理论中子通量的相对变化率为理论堆芯通量分布的相对变化率。

测量单元403，用于在机组非平衡工况下进行通量图测量，获得非平衡工况下的实测堆芯通量分布数据。

修正单元404，用于通过理论堆芯通量分布的相对变化率对实测堆芯通量分布数据进行修正，获得机组在非平衡态工况下的堆芯通量测量数据。

具体的，这里的机组非平衡态的通量图测量装置中各单元之间具体的配合操作过程具体可以参照上述机组非平衡态的通量图测量方法，这里不再赘述。

本发明的机组非平衡态的通量图测量方法具有以下有益效果：

可以实现机组在瞬态工况下执行堆芯通量分布测量和评价，如机组用电至30％FP后，在堆内中子通量剧烈变化期间，完成堆芯通量图测量和评价堆芯安全情况；机组配合电网调峰后叠加定期试验到期时，可以在瞬态后非平衡态下执行通量图测量试验，避免定期试验超期风险；在大修后各个升功率平台中，可以大幅缩短平台等待稳定的时间，缩短机组大修后上行关键路径(可缩短12小时)；具备了机组瞬态工况下评价堆芯运行情况的能力，可以及时识别机组运行隐患，对电厂核安全提升提供了帮助。

另，本发明的一种电子设备，包括存储器和处理器；存储器用于存储计算机程序；处理器用于执行计算机程序实现如上面任意一项的机组非平衡态的通量图测量方法。具体的，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过电子设备下载和安装并且执行时，执行本发明实施例的方法中限定的上述功能。本发明中的电子设备可为笔记本、台式机、平板电脑、智能手机等终端，也可为服务器。

另，本发明的一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上面任意一项的机组非平衡态的通量图测量方法。具体的，需要说明的是，本发明上述的存储介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于是电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

上述计算机可读介质可以是上述终端中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该终端中。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。