[发明专利]一种风险指引的后处理设施中设备的管理优化方法

说明书

本发明提供一种风险指引的后处理设施中设备的管理优化方法，所述方法包括：(1)选取目标系统，熟悉目标系统并确定RIMO优化目标；(2)对目标系统进行PSA，得到目标系统的顶事件概率、最小割集MCS和部件的割集重要度FV及致险价值重要度RAW；(3)确定决策变量和约束条件；(4)确定目标函数；(5)应用遗传算法编写相应的程序代码，求解RIMO的Pareto最优集；(6)根据实际条件选择适合的解。本发明提供的方法将风险指引引入乏燃料的后处理中，辅以科学的分析方法，能为后处理设施的优化管理提供更准确的依据。

技术领域

本发明属于乏燃料后处理设施的概率安全评价技术领域，具体涉及一种风险指引的后处理设施中设备的管理优化方法。

背景技术

目前美国核管会(Nuclear Regulatory Commission，简称NRC)致力于推行基于概率安全评级(Probabilistic Safety Assessment，简称PSA)的风险指引(Risk-informed，简称RI)的管理。在PSA应用的RI思想出现之前，乏燃料后处理设施在确定运行管理参数(如测试间隔(Test Interval，TI))都是基于确定论的定性判断或运行经验给出的，这些数值比较粗糙，缺乏严谨的科学性。

一般而言，RI中的管理优化是多目标优化(Multi-Objective optimization，简称MO)。所谓MO，即工程中经常会遇到多准则或多设计目标下设计和决策的问题，如果这些目标是相背的，需要找到满足这些目标的最佳设计方案，解决含多目标和多约束的优化问题。将RI的应用中涉及的MO问题简称为RIMO。RIMO问题的解不是单一点，而是一组点的集合。在利用风险指引的乏燃料后处理设施中设备的管理就是对多目标和多约束的优化问题，目前研究比较欠缺。

因此，有必要发明一种风险指引的后处理设施中设备的管理优化方法以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种风险指引的后处理设施中设备的管理优化方法，将风险指引引入乏燃料的后处理中，辅以科学的分析方法，能为后处理设施的优化管理提供更准确的依据。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：

一种风险指引的后处理设施中设备的管理优化方法，所述方法包括：

(1)选取目标系统，熟悉目标系统并确定RIMO优化目标；

(2)对目标系统进行PSA，得到目标系统的顶事件概率、最小割集MCS和部件的割集重要度FV及致险价值重要度RAW；

(3)确定决策变量和约束条件；

(4)确定目标函数；

(5)应用遗传算法编写相应的程序代码，求解RIMO的Pareto最优集；

(6)根据实际条件选择适合的解。

进一步的，RIMO优化目标包括：风险最低、效益最大和重要度平衡。

进一步的，所述方法还包括：当RIMO目标是效益最大时，决策变量为测试间隔TI，约束条件为TI∈[100hr,8760hr]。

进一步的，所述步骤(4)具体包括：

当目标函数为不可用度时，目标系统的平均不可用度计算公式为：

其中，n_h是第h个MCS中的基本事件数，为第h个MCS中第j个基本部件的平均不可用度；n_mcs为目标系统计算得到的MCS个数。

进一步的，当目标函数为不可用度时，部件j的平均不可用度计算公式为：