申请/专利权人：西安交通大学

申请日：2024-01-18

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN117593474B

主分类号：G06T17/00

分类号：G06T17/00;G06F18/10;G06F30/20;G21C17/108

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2024.03.12#实质审查的生效;2024.02.23#公开

摘要：本发明公开一种压水堆堆芯三维功率分布重构方法，首先，采用压水堆堆芯核测系统实施堆芯通量测量试验，测量得到堆内各探测器通道内的初始活度测量值；然后，对堆内各探测器通道内的初始活度测量值进行预处理，获得准确、可靠的堆内各探测器通道内的活度测量值；其次，通过堆芯物理计算软件对压水堆功率历史进行模拟计算，获得实施堆芯通量测量试验时刻下的堆内各探测器通道内的活度计算值；最后，结合准确、可靠的堆内各探测器通道内的活度测量值和对应时刻下理论数据中的计算值，采用多项式拟合的方法重构获得堆芯三维功率分布。本发明为商用压水堆提供一种堆芯三维功率分布重构方法，实现不同种类压水堆的功率重构，提高功率重构软件的适用性。

主权项：1.一种压水堆堆芯三维功率分布重构方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：采用压水堆堆芯核测系统实施堆芯通量测量试验，测量得到堆内各探测器通道内的初始活度测量值；步骤2：对堆内各探测器通道内的初始活度测量值进行预处理，包括功率漂移修正、有效性判断和探测器校准，获得准确、可靠的堆内各探测器通道内的活度测量值；首先对步骤1中得到的堆内各探测器通道内的初始活度测量值进行功率漂移修正：记录压水堆堆芯核测系统测量各个探测器通道时的堆外探测器电流平均值，定义堆芯核测系统时刻t测量时的功率漂移因子ft为堆芯核测系统第1次测量时的堆外探测器电流平均值除以堆芯核测系统时刻t测量时的堆外探测器电流平均值将堆内各探测器通道内的初始活度测量值乘对应时刻的功率漂移因子，得到功率漂移修正后的堆内各探测器通道内的活度测量值堆芯核测系统时刻t测量时的功率漂移因子ft计算如公式1： 式中：ave——是英文average的简写，表示平均值的含义；然后对功率漂移修正后的堆内各探测器通道内的活度测量值进行有效性判断：计算rd处周围功率漂移修正后的活度测量值的平均值定义上限因子top和下限因子bottom，上限值为上限因子top乘rd处周围功率漂移修正后的活度测量值的平均值下限值为下限因子bottom乘rd处周围功率漂移修正后的活度测量值的平均值如果rd处功率漂移修正后的活度测量值在上限值和下限值之间，则认为rd处功率漂移修正后的活度测量值有效，否则用rd处周围功率漂移修正后的活度测量值的平均值代替rd处功率漂移修正后的活度测量值将功率漂移修正后的堆内各探测器通道内的活度测量值进行有效性判断后得到有效性判断后的堆内各探测器通道内的活度测量值有效性判断标准如公式2： 式中：m——是英文measured的简写，表示测量的含义；d——是英文detector的简写，表示探测器的含义；rd——表示某处探测器通道内的位置；最后对堆内各探测器进行校准：对每一个探测器定义探测器校准因子α，将第一个探测器定为基准探测器，其探测器校准因子为1，当第p号和第q号探测器测量同一个通道时，第p号探测器校准因子αp乘第p号探测器平均活度测量值等于第q号探测器校准因子αq乘第q号探测器平均活度测量值从基准探测器出发能够获得所有探测器的校准因子，将有效性判断后的堆内各探测器通道内的活度测量值乘对应的探测器校准因子则得到准确、可靠的堆内各探测器通道内的活度测量值校准方程如公式3： 步骤3：通过堆芯物理计算软件对压水堆功率历史进行模拟计算，得到堆内各探测器通道内的活度计算值Ac；步骤4：结合准确、可靠的堆内各探测器通道内的活度测量值和对应时刻下堆内各探测器通道内的活度计算值，采用多项式拟合的方法重构获得堆芯三维功率分布；步骤4具体过程为：首先采用体积权重法对准确、可靠的堆内各探测器通道内的活度测量值在轴向上进行网格映射，映射到堆内各探测器通道内的活度计算值Ac的轴向网格上，得到网格映射后的堆内各探测器通道内的活度测量值体积权重法计算如公式5： 式中： ——表示堆内各探测器通道内的活度计算值的轴向第j个网格的中心高度位置； ——表示准确、可靠的堆内各探测器通道内的活度测量值的轴向第i个网格的中心高度位置； ——表示准确、可靠的堆内各探测器通道内的活度测量值的轴向第i个网格大小； ——表示在处的网格映射后的堆内各探测器通道内的活度测量值； ——表示在处的准确、可靠的堆内各探测器通道内的活度测量值；其次过滤掉与堆内各探测器通道内的活度计算值Ac相对误差过大的网格映射后的堆内各探测器通道内的活度测量值使用的过滤器遵循3σ原则；先计算网格映射后的堆内各探测器通道内的活度测量值和堆内各探测器通道内的活度计算值Ac之间的相对误差e，假设相对误差e满足正态分布，再计算相对误差e的平均值μ和标准差σ，如果rd处的相对误差erd减去平均值μ的绝对值大于3倍标准差σ，则认为其发生的概率小于0.003，应舍去rd处的网格映射后的堆内各探测器通道内的活度测量值将网格映射后的堆内各探测器通道内的活度测量值过滤后，得到堆内各探测器通道内的活度测量值Am，过滤器如公式6：Perd-μ＞3σ＜0.003公式6式中：P——表示概率；然后获得堆内各探测器通道内的比例函数hd，堆内各探测器通道内的比例函数hd为堆内各探测器通道内的活度测量值Am与堆内各探测器通道内的活度计算值Ac之比，如公式7： 式中：堆内各探测器通道内的比例函数hd经过多项式拟合，得到全堆芯的比例函数h，如公式8： 式中：r——表示堆芯某处位置；x,y,z——表示堆芯某处三维位置；L——表示多项式的最高阶数；u,v——表示u阶和v阶；hr——表示r处的全堆芯的比例函数；au,vz——表示z位置，取u阶和v阶时的系数；xu,yv——表示x的u阶次方和y的v阶次方；minχ2——表示全堆芯的比例函数与堆内各探测器通道内的比例函数之间最小的残差平方和；hrd——表示rd处的全堆芯的比例函数；hdrd——表示rd处的堆内各探测器通道内的比例函数；最后基于假设全堆芯的功率重构值Prec与全堆芯的功率计算值Pc之比等于全堆芯的比例函数h，所以全堆芯的功率重构值Prec就等于全堆芯的功率计算值Pc乘全堆芯的比例函数h，如公式9：Prec＝Pch公式9式中：rec——是英文reconstructed的简写，表示重构的含义。

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百度查询： 西安交通大学 一种压水堆堆芯三维功率分布重构方法

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