[发明专利]一种基于熵值法和物元可拓法的核电站安全运行评价方法

说明书

技术领域

本发明属于核电站安全运行评价技术领域，尤其涉及一种基于熵值法和物元可拓法的核电站安全运行评价方法。

背景技术

随着我国核电事业的迅速发展，核电安全成为核电产业发展的重要基础。我国在《核安全与放射性污染防治“十二五”规划及2020年远景目标》中明确指出“为实现规划目标，推动核能与核技术利用的技术升级和进步，进一步消除安全隐患，提高核安全水平，计划实施安全改进、污染治理、科技创新、应急保障和监管能力建设等重点工程”，预计到2020年我国将拥有核电站13座，百万千瓦级核电机组58台，总装机容量4000万千瓦，年发电量将达到2600亿千瓦时，占全国总发电量的7.8％。核电站能否安全运行关系到我国核电项目的重启是否顺利，保证核电站良好的安全运行状态是我国大力复兴核电项目的前提和保障。目前核电站安全可靠性主要靠人为管理，其科学性和智能型不足，诸多学者对核电站安全运行评价进行研究，例如熊刚等学者提出开发基于平行系统(ACP)方法的“核电站可靠性规划和设计软件包”，以实现核电站安全可靠性设计。王芳等学者采用全局安全系统(GSI)针对事故发生率、安全系统性能和事故后果三个指标，并采用Matlab软件对AP1000和传统PWR进行安全性对比评价。然而建立全面系统的指标体系评价方法对核电站安全运行状况进行评价还尚未研究。

发明内容

针对上述问题，本发明以对核电站安全运行状况进行全面系统的评价为目的，提出了一种基于熵值法和物元可拓法的核电站安全运行评价方法，包括以下步骤：

步骤一：构建物元可拓模型，具体方法如下所述：

1)建立核电站安全运行状况指标体系，并根据建立的指标体系以及相应的指标值确定待测物元、经典域和节域；

2)以物元理论和可拓集合为理论依据，根据确定的待测物元、经典域和节域建立待测物元矩阵R₀、经典域物元矩阵R_j和节域物元矩阵R_p；

3)将确定的待测物元、经典域和节域通过关联函数转化求得关联度；

步骤二：基于熵值法确定指标权重；

步骤三：将各指标关联度与熵值法确定的指标权重相结合，得到加权关联度；

步骤四：根据最大关联度准则确定核电站安全运行状况等级并进行综合评价。

所述待测物元矩阵R₀的计算公式如下：

式中，N为待评事物，C_i，i＝1,2,…,n为第i个评价指标；v_i，i＝1,2,…,n为第i个评价指标C_i对应的取值。

所述经典域物元矩阵R_j的计算公式如下：

式中，N_j，j＝1,2,…,m表示目标事物N的第j个评价等级；c_i，i＝1,2,…,n为目标事物N的第i个评价指标；(a_ji,b_ji)表示等级j中指标i的取值范围。

所述节域物元矩阵R_p的计算公式如下：

式中，N_p表示事物的全体评价等级；c_i，i＝1,2,…,n为N_p的第i个评价指标；(a_pi,b_pi)表示第i个评价指标在N_p上所取的量值的取值范围。

所述关联函数为：

其中，

|V_ji|＝(b_ji-a_ji)(7)

式中ρ(v_i,V_ji)表示各指标量值v_i到经典域区间V_ji的距离，a_ji和b_ji分别为经典域区间V_ji的两个端点；ρ(v_i,V_pi)表示指标量值v_i到节域区间V_pi的距离，a_pi和b_pi分别为节域区间V_pi的两个端点。

所述基于熵值法确定指标权重的方法包括：

步骤1)获得实测数据，并对实测数据进行标准化处理；