[发明专利]核电站的反应性监测方法及自动监测系统、存储介质

说明书

本发明涉及核电站反应堆控制及保护技术领域，主要涉及核电站的反应性监测方法及自动监测系统、存储介质，其中反应性监测方法包括：获取核电机组的一回路的监测参数，根据监测参数计算得到多个反应性数据且形成反应性数据报表，输出且显示反应性数据报表；以及利用反应性数据报表控制对一回路进行微调，以维持一回路的正常工作状态。由于利用反应性数据报表指导对一回路进行微调，如此利于维持一回路的正常工作状态，保证一回路内反应堆的安全工作要求；反应性数据报表中的多个反应性数据反映了反应堆、R棒、冷却剂的影响关系，如此能够依据反应性数据对一回路的工作状态进行快捷、高效地监测。

技术领域

本发明涉及核电站反应堆控制及保护技术领域，具体涉及核电站的反应性监测方法及自动监测系统、存储介质。

背景技术

核电是当下获得公众认可的一种电力资源，其由原子核链式裂变产生热能进而转化为电能，该过程不会污染空气也不会造成能源枯竭，因此，核电被广泛地认为是清洁、高效、用之不竭的新型电能，也被认为是未来最有竞争力新型电力资源。但是，相较于其他电力生产过程，核电的生产过程对核能技术、安全运维和应急调度都具有苛刻的要求，一些严重破坏生态环境的核电事故让核电站的工作人员时刻绷紧神经，必须保证核电生产的绝对安全性。

当前，核电机组主要包括核反应堆、蒸汽发生器、汽轮机、发电机和功率调节控制系统等设备，其中，核反应堆和蒸汽发生器构成的回路内会存在高温高压水的连续循环，此过程被称为核电机组的一回路。通常，一回路内的高温高压水含有硼(一种中子吸收体)，由反应堆冷却剂泵输送，流经反应堆的堆芯，吸收了堆芯核裂变放出的热能，再流进蒸汽发生器，通过蒸汽发生器传热管壁，将热能传给二回路内蒸汽发生器的给水，然后再被反应堆冷却剂泵送入反应堆。如此循环往复，便形成一种封闭回路。一回路具有一些辅助系统，如化学和容积控制系统、余热排出系统、设备冷却水系统，以及硼和水补给系统；这些辅助系统主要用来保证反应堆和一回路的正常运行。为确保核安全及控制反应堆的核裂变，部份燃料组件装配有控制棒，控制棒组件通常由星型架及多根含银、铟和镉的中子吸收体棒所组成，因此移动控制棒的上下位置就可以控制反应堆内中子的数目与及核裂变。这些控制棒组件配备了驱动机械，可将控制棒提升或插入堆芯，以控制反应堆的起动、调节输出功率、特别是实现正常停堆与及快速停堆的功能。此外，压水式反应堆的核裂变也可通过调节一回路内冷却剂中的硼浓度来控制，当反应堆启动及达到既定功率之后，会维持在临界状态，以确保其稳定的运作。在需要紧急停堆时，只须切断控制棒驱动机械的电源，控制棒便会因地心吸力而快速下坠至反应堆堆芯，立即停止核裂变。

根据一回路的工作原理可知，自动连续监测各种工况下对压水堆核电站一回路冷剂的硼浓度具有重要意义，是反应堆的反应性监测控制技术中涉及的重要手段之一。核电机组几乎每天都需要进行一回路的换水操作，操作频度大，出错风险较高，而当前还没有针对一回路换水操作的自动监测方法，容易出现人因失误，对硼浓度的变化造成重大影响，存在反应性监测控制失效的风险。

此外，在反应堆的反应性监测控制技术中，反应性计算大多是通过人工读取核电机组的相关参数后，查询运行图册曲线图得到相应的反应性数据，再经过手工计算得到反应性计算结果。那么，人工读取机组参数、查图和计算过程均存在出错的风险，可能导致反应性计算结果发生错误，引起反应性监测控制失效。其中，运行图册曲线图中往往只有初始功率在100％Pn、80％Pn、40％Pn三种稳定初态下，功率发生阶跃波动时存在的氙毒气体(有核反应堆裂变产生的有毒物质)的变化曲线，如果初始功率不满足这三种初态或功率缓慢变化情形时将无法得到相对精确的氙毒数据，也可能导致反应性监测控制失效。

发明内容

有鉴于此，本发明主要解决的技术问题是如何避免核电机组的一回路中存在的反应性监测控制失效的情形发生。为解决上述技术问题，本申请提供了核电站的反应性监测方法及自动监测系统、存储介质。