[发明专利]基于单探测器的核功率自动校正方法、系统及单节探测器

说明书

本发明公开了基于单探测器的核功率自动校正方法、系统及单节探测器，涉及核测量技术领域，其技术方案要点是：确定核功率与热功率的偏差绝对值，且在偏差绝对值大于第一阈值时生成第一信号；响应于第一信号后，分析单元时间内热功率的变化绝对值，且在变化绝对值小于第二阈值时生成校正信号；响应于校正信号后依据偏差绝对值确定功率电流系数的校正系数；依据校正系数对功率电流系数进行实时校正处理，并结合测量电流得到校正后的核功率。本发明依据热功率与核功率的偏差值实时计算校正系数，实现校正后的核功率输出，可以保证在核动力装置稳态时核功率与热功率偏差的测量结果满足系统要求，在突发异常时降低反应堆核功率保护功能失效的概率。

技术领域

本发明涉及核测量技术领域，更具体地说，它涉及基于单探测器的核功率自动校正方法、系统及单节探测器。

背景技术

核动力装置堆外核仪表系统通过安装在反应堆压力容器外的一系列中子探测器来测量堆芯泄漏的中子注量率，实现对反应堆中子注量率及其变化率的连续监测。其中，核功率参数对反应堆的运行、功率控制和功率保护至关重要，为了保证核功率测量的准确性，需要根据热功率对核功率进行刻度。

目前，核动力装置运行时，部分会根据热功率和核功率测量的偏差结果采用手动方式对核功率进行刻度，使得核功率与热功率偏差满足系统设计要求。手动的方式是在现有功率电流系数的基础上依据功率分布情况选取不同的校正系数进行校正，能够随着工况变化而适应性的调整修正后的核功率，以提高输出的核功率的准确度，手动刻度的方法已经成熟，并在各种核动力装置应用广泛。随着反应堆运行，核功率会受到燃耗、中毒、温度和棒位等因素的影响，使得核功率测量结果偏离了热功率。目前，核动力装置采用定期进行手动刻度的方式，解决上述问题。但是，采用手动刻度的核功率的频次较高，并且手动较正具有一定的滞后性，设计上考虑了相对较多的核功率与热功率的偏差裕量，影响了保护和控制的性能。国内虽然有文献对核功率自动刻度的方法进行了研究，但缺少具体的实现方法，也未见具备工程应用的报道。

因此，如何研究设计一种能够克服上述缺陷的核功率自动校正方法、系统及单节探测器是我们目前急需解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明的目的是提供基于单探测器的核功率自动校正方法、系统及单节探测器，依据热功率与核功率的偏差值实时计算校正系数，实现校正后的核功率输出。该方法可以保证核动力装置的运行性能。在稳态工况时，核功率与热功率偏差的测量结果满足系统要求；在瞬态工况时，由于校正具有一定的延迟时间，使得瞬态核功率受校正影响小于0.1％；在突发异常时，校正方法对核功率变化率的影响低于0.1％，不会影响反应堆核功率保护功能的时间特性。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

第一方面，提供了基于单探测器的核功率自动校正方法，包括以下步骤：

确定核功率与热功率的偏差绝对值，且在偏差绝对值大于第一阈值时生成第一信号；

响应于第一信号后，分析单元时间内热功率的变化绝对值，且在变化绝对值小于第二阈值时生成校正信号；

响应于校正信号后依据偏差绝对值确定功率电流系数的校正系数；

依据校正系数对功率电流系数进行实时校正处理，并结合测量电流得到校正后的核功率。

进一步的，所述第一阈值依据核动力装置要求参数确定。

进一步的，所述第二阈值依据二回路稳态运行对应的热功率波动范围确定。

进一步的，所述校正系数的确定过程具体为：

确定热功率与核功率之间的偏差值；

依据校正延迟时间与设定目标值之比确定比例系数；