[发明专利]一种堆芯中子通量时空演变预测方法、装置、介质及设备

说明书

本发明提供了一种堆芯中子通量时空演变预测方法、装置、介质及设备，其中，方法为：采集不同堆芯状态的中子通量计算值；制备展开基函数；采集堆芯当前时刻探测器测量值；计算当前时刻的展开系数；分别对每一阶的展开系数进行拟合，得到展开系数随时间的变化函数；对每一阶的展开系数进行外推，得到后序时刻的展开系数外推值；根据展开系数外推值及展开基函数，计算得到后序时刻的中子通量预测结果。本发明可以在当前时刻及前序时刻的堆芯中子通量在线监测结果基础上，实现对后序时刻的堆芯中子通量的预测，分析堆芯中子通量时空演变过程，以保障核反应堆堆芯安全。

技术领域

本发明涉及核反应堆堆芯运行和安全技术领域，更具体地说，涉及一种堆芯中子通量时空演变预测方法、装置、介质及设备。

背景技术

核反应堆正常运行过程中，需要保障关键安全参数满足安全限值；当关键安全参数超界时，需要确认堆芯状态，通过附加安全评价确定事故发展的影响，验证是否满足规定的设计准则和安全准则。其中，堆芯中子通量是计算关键安全参数时的基础输入参数。因此，对堆芯中子通量的实时监测及预测对保障核反应堆堆芯安全具有重要意义。

目前，国内外已有多种方法实现了针对单一的稳定的堆芯状态下的中子通量实时监测，诸如谐波综合法、仿真校正法、耦合系数法、多项式展开法、权重因子法等。这些方法通过对堆芯实时状态的求解结合堆内外的中子探测器及热电偶测量信号等实现对堆芯功率分布或中子通量的实时监测。然而这些方法在实现过程中针对堆芯稳态，仅考虑空间效应，未考虑时间演变。

在诸多已有的堆芯中子通量实时监测方法中，基于函数展开思想的方法更容易将堆芯中子通量时间演变特性考虑在实时监测中，可以通过不同的方式获取展开基函数，使其包含有堆芯时间演变特性，例如，在谐波展开法中加入一阶随时间变化的基函数；利用本征正交分解技术将不同时间点的堆芯中子通量进行分解，以获得包含更多时间特性的展开基函数等。

然而，一方面这些改进方法的效果和适用性有待于进一步的验证和确认，另一方面这些改进方法依然仅针对堆芯中子通量的在线监测，而非中子通量时空演变预测方法。

因此，现有技术有待改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种堆芯中子通量时空演变预测方法、装置、介质及设备，可以在当前时刻及前序时刻的堆芯中子通量在线监测结果基础上，实现对后序时刻的堆芯中子通量的预测，分析堆芯中子通量时空演变过程，以保障核反应堆堆芯安全。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种堆芯中子通量时空演变预测方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、采集不同堆芯状态的中子通量计算值Φ(r,t_n)，其中r表示空间位置，n＝1,2,...,N，N为不同堆芯状态的数目；

S2、对N个中子通量计算值Φ(r,t_n)组成的矩阵进行正交分解，得到正交基，以得到展开基函数n＝1,2,...,N；

S3、采集堆芯当前时刻探测器测量值s(r_d,t_i)，其中r_d为探测器位置，d＝1,2,...,D，D为探测器数目，t_i为堆芯在实际运行时所处的当前时刻；

S4、根据堆芯当前时刻探测器测量值s(r_d,t_i)及展开基函数计算当前时刻的展开系数a_n(t_i)，n＝1,2,...,N；