[发明专利]一种面向无人值守小型压水堆的运行方案自主决策方法

说明书

本发明公开了一种面向无人值守小型压水堆的运行方案自主决策方法包括：(1)对数据进行标准化处理；(2)确定运行方案的可行域；(3)建立衡量运行方案优劣的目标函数；(4)建立递归函数，确定运行方案设定值与目标函数输入参数之间的关系；(5)通过贝叶斯优化算法找到使目标函数值最大的运行方案设定值，将此运行方案最为最终方案。本发明可以利用尽可能少的探索次数得到更优的优化结果；采用递归函数获取目标函数输入数据的方式，目标函数输入数据为关键的热工水力参数避免了在探索不同运行方案过程中对实际系统和模拟器的依赖，缩短了每一次优化所需的时间；提高了智能化水平。

技术领域

本发明涉及决策方法，尤其涉及一种面向无人值守小型压水堆的运行方案自主决策方法，能够适用于一回路和二回路关键参数设定值选取的运行方案决策方法。

背景技术

一回路系统和二回路系统是小型压水堆核动力装置的主系统，由反应堆、主泵、稳压器、直流蒸汽发生器、汽轮机等设备及相关管路、泵阀组成，反应堆堆芯产生的核能在冷却剂的慢化作用下转化为热能，并通过冷却剂将热量传递给直流蒸汽发生器二次侧的水工质，将水加热为蒸汽，蒸汽进入汽轮机做功将热能转化为机械能和电能。核安全是核动力装置的生命线，必须根据外部负荷变化和核动力装置运行状态采取合适的运行方案，特别是故障状态下，保证小型压水堆在安全状态下稳定运行。

目前，核动力装置的运行方案一般由操纵员进行决策，人为决策需要操纵员综合考虑数十个关键参数运行状态，根据当前负荷需求提出一个可行的运行方案，这一过程不仅费时，且易产生误判，造成不会挽回的损失，即使做出了正确的判断，给出的运行方案也不是最优的，特别是故障状态下，操纵员不敢轻易做出判断，一般采取保守的停堆操作。对于无人值守的小型压水堆来说，首先没有操纵员进行值守，即无法得到人为决策的运行方案，其次无人值守的小型压水堆不允许轻易停堆，需要保证持续的能量输出能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种面向无人值守小型压水堆的运行方案自主决策方法，该方法综合考虑一回路和二回路关键参数的运行状态，建立基于安全性和经济性的目标函数，通过贝叶斯优化算法得到使目标函数值最大的运行方案，将其作为最优运行方案。该方法无需人为干预，避免了出现人因失误的可能，同时能够得到最优的运行方案，提高了小型压水堆的运行能力和生命力。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种面向无人值守小型压水堆的运行方案自主决策方法，包括：

(1)对数据进行标准化处理，消除不同量纲的影响，将运行方案设定值和目标函数输入数据进行处理为[0,1]的量；

(2)确定运行方案的可行域，接收当前系统健康状态信息，通过规则库确定运行方案设定值的取值范围；

(3)建立衡量运行方案优劣的目标函数，同时考虑经济性和安全性，分别建立经济性目标函数和安全性目标函数，并通过上述两个目标函数获得总体目标函数；

(4)通过递归函数确定运行方案设定值与目标函数输入参数之间的关系；

(5)通过贝叶斯优化算法找到使目标函数值最大的运行方案设定值，将此运行方案最为最终方案。

进一步的，所述步骤(3)中的的目标函数具体包括：

a.建立安全性目标函数，考虑反应堆、稳压器和蒸汽发生器的安全运行；

b.建立经济性目标函数，考虑蒸汽的质量和产量对经济性的影响；

c.建立总体目标函数，考虑安全性和经济性。

进一步的，所述步骤(4)中的递归函数具体包括：

a.获取训练数据，从实际系统或模拟器获取各个运行方案下的稳态运行数据；