[发明专利]一种核电厂反应堆透明监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种核电站反应堆监测系统，包括：数据监测及储存模块，用于实时监测核电机组实时运行数据以及储存核电生产大数据中心的数据；反应堆模型建立模块，与所述数据监测及储存模块连接，用于建立反应堆数值机理模型；反应堆同化模块，分别与所述数据监测及储存模块和所述反应堆模型建立模块连接，用于校正反应堆模型建立模块建模数据,输出反应堆同化模型。本发明提供的核电站反应堆监测系统实时修正反应堆数据模型参数，使其与真实模型高精度匹配，实现对反应堆3D堆芯功率分布实时显示、运行状态的监测及未来状态的精确预测，有助于提高机组运行的安全性。此外，本发明还提供了一种核电站反应堆监测方法。

技术领域

本发明涉及核电厂安全监控技术，尤其涉及一种基于同化技术的核电厂反应堆透明监测系统及方法。

背景技术

核反应堆是核电站的心脏，是一种启动、控制并维持核裂变链式反应的装置。主要作用是维持和控制链式裂变反应，产生核能，并将核能转换成可供使用的热能。其在为人们不断提供稳定、可靠的清洁能源的同时，安全性也一直是人们关注的焦点，反应堆安全监测技术也一直是核电安全领域研究的热点。

由于反应堆压力容器高温、高压、高辐射的环境，目前，对反应堆的监测主要依靠核级传感器探头，实现对反应堆内部温度、压力、水位、计量等特征信号的采集、监测。而操作员主要依靠专业知识、经验、及参数报警限值来分析评估反应堆安全状态。但上述手段不能清晰、直观的反映反应堆整体运行状况，同时，缺少对核反应堆未来状态变化的预测分析，不能够做到有效的事故预警与防控。

因此，为了更近一步提高核反应堆的安全监测水平，辅助操作员更清晰、直观、全面的了解、掌控反应堆的运行状况，有必要在现有技术的基础上，融合大数据同化、高精度仿真建模技术、虚拟可视化技术、高性能并行计算等技术，研究一种核反应堆透明监测方法，实现反应堆的状态变量透明、运行机理透明和安全指标透明。

发明内容

本发明针对现有技术中核电厂反应堆监测存在的不能清晰、直观的反映反应堆整体运行状况，缺少对核反应堆未来状态变化的预测分析，不能够做到有效的事故预警与防控的问题，提供一种核电厂数字化反应堆保护系统软件测试系统及方法，利用数据同化算法，实时修正反应堆数据模型参数，使其与真实模型高精度匹配，实现对反应堆未来状态的精确预测，有助于采用合理的控制策略，提高机组运行的安全性。

本发明提供了一种核电站反应堆监测系统，包括:

数据监测及储存模块，用于实时监测核电机组实时运行数据以及储存核电生产大数据中心的数据；

反应堆模型建立模块，与所述数据监测及储存模块连接，用于根据核电机组实时运行数据以及大数据中心的数据，建立反应堆数值机理模型；

反应堆同化模块，分别与所述数据监测及储存模块和所述反应堆模型建立模块连接，用于比较反应堆真实模型和所述反应堆数值机理模型的差异，并根据差异数据，自动校正所述反应堆数值机理模型,以修正所述反应堆数值机理模型反应堆数值机理模型并输出反应堆同化模型。

优选地，所述数据监测及储存模块包括：

运行数据监测单元，用于实时监测核电机组实时运行数据；

数据中心单元，与所述运行数据监测单元连接，用于接收所述实时运行数据并存储核电生产大数据中心的数据。

反应堆数值机理模型优选地，所述反应堆同化模块包括：

差异计算单元，与所述反应堆模型建立模块连接，用于比较反应堆真实模型和所述反应堆数值机理模型的差异并计算出差异数据；

同化模型建立单元，分别与所述数据中心单元、差异计算单元以及所述仿真模型建立单元连接，用于根据所述差异数据和所述数据中心单元接收到的所述实时运行数据修正同化所述反应堆数值机理模型并建立反应堆同化模型。

优选地，还包括：