[发明专利]基于捕食者策略和粒子群算法的先进安注箱参数优化方法

权利要求书

1.基于捕食者策略和粒子群算法的先进安注箱参数优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：基于先进安注箱的分析模型，选取影响先进安注箱的安注流量的结构参数；

步骤二：根据已知的反应堆安注流量曲线和核电厂设备布置特点，设置各结构参数的取值域；

步骤三：根据核安全准则，制定限制作为设计准则；

步骤四：依据设计准则，分别选取四个变量构造了适应度函数，即大流量阶段的水装量、大流量阶段的持续时间、小流量阶段的水装量和小流量阶段的持续时间；

步骤五：应用粒子群算法对安注箱体积进行优化设计；

步骤六：考虑到粒子群算法过程中粒子容易陷入局部最优值的局限性，使用捕食者策略增加算法的局部搜索能力；

步骤七：捕食者策略中，通过给定每一个设计参数的浮动范围，组成捕食者策略的局部空间进行集中搜索，直到没有更佳的适应值，从而跳出捕食者策略，更新优化变量；

步骤八：判断最优适应值对应的优化变量组合在算法中是否连续四代未更新，未更新表示最优优化变量组合已经收敛，或者判断是否到达算法设置的最高迭代次数；没有收敛或者未达到最高迭代次数，将返回步骤五操作，并重复步骤五到步骤七操作；收敛或者达到最高迭代次数，将进行下一步操作；

步骤九：最优优化变量组合收敛或到达最高迭代次数，最终找到所有符合约束的设计参数集，在其参数集中找到安注箱体积最小的设计参数组合为最优优化变量组合。

2.根据权利要求1所述的基于捕食者策略和粒子群算法的先进安注箱参数优化方法，其特征在于，步骤一中，影响先进安注箱的安注流量的结构参数，包括安注箱直径和高度、立管高度和宽度、小管的宽度、阻尼器直径和厚度、大小管夹角以及安注箱汽水比，将其设置为先进安注箱的设计参数。

3.根据权利要求2所述的基于捕食者策略和粒子群算法的先进安注箱参数优化方法，其特征在于，步骤三中，设计准则包括：

(a)先进安注箱总水容积大于大破口失水事故下堆芯再灌水和再淹没阶段的用水量；

(b)先进安注箱大流量阶段的流量大于堆芯再灌水阶段的流量需求；大流量阶段的持续时间的浮动范围不超过堆芯再灌水时间的5％；

(c)先进安注箱小流量阶段的流量大于堆芯再淹没阶段的流量需求；小流量持续时间的浮动范围不超过堆芯再淹没阶段持续时间的5％。

4.根据权利要求3所述的基于捕食者策略和粒子群算法的先进安注箱参数优化方法，其特征在于，步骤四中，适应度函数如下：

其中，ΔQ_L——大流量阶段的水装量与堆芯再灌水阶段水装量的差值，t_L——大流量阶段持续时间与再灌水阶段持续时间的差值，ΔQ_s——小流量阶段水装量与堆芯再淹没阶段水装量的差值，t_s——小流量阶段持续时间和堆芯再淹没阶段持续时间的差值。

5.根据权利要求4所述的基于捕食者策略和粒子群算法的先进安注箱参数优化方法，其特征在于，由适应度函数可知，当适应值f无穷大时，先进安注箱的设计参数正好满足堆芯安注流量的需求，而且此时的安注箱结构体积最小。