[发明专利]用于堆芯功率在线重构的本征正交分解样本选取方法

说明书

本发明是用于堆芯功率在线重构的本征正交分解样本选取方法。本发明利用本征正交分解特征值的相对大小对本征正交分解样本进行无关性筛选，以最少的本征正交分解样本覆盖堆芯正常运行及设计基准事故内的堆芯功率分布空间变化特征，保证功率分布在线重构计算精度、降低本征正交分解样本计算量。采用本征正交分解特征值相对大小作为本征正交分解样本无关性的判断依据，可以消除本征正交分解样本选取过程中的经验性操作；所选取的本征正交分解样本可以满足堆芯正常运行及设计基准事故内的堆芯功率分布在线重构计算精度要求；所记录的堆芯工况可以指导该堆芯其他循环或类似堆芯的用于堆芯功率分布在线重构的本征正交分解样本选取。

技术领域

本发明涉及核反应堆堆芯运行技术领域，是一种用于堆芯功率在线重构的本征正交分解样本选取方法。

背景技术

核反应堆堆芯功率分布在线监测对保障反应堆堆芯安全、提高核电厂经济效益具有重要意义。对功率分布在线监测的实现，首先需要研究堆芯功率分布在线重构方法。目前广泛采用的堆芯功率分布在线重构方法包括：谐波综合法、样条函数拟合法、耦合系数法、最小二乘法、多项式展开法、内部边界条件法、误差形状综合法、权重因子法、普通Kriging法。这些技术方法针对堆芯稳定运行状态而研究和开发，均需要在线(或离线)求解一个当前堆芯状态下(或与当前堆芯状态相近状态下)的中子扩散方程(或中子输运方程)，才能获得空间连续的功率分布(或中子通量分布)；这样不仅产生了较大的计算量，大大增加了计算时间，而且在堆芯功率分布在线重构计算中仅能考虑一个堆芯状态下的功率分布(或中子通量分布)的预测值，提出了中子扩散(或输运)计算所对应的堆芯状态要与待重构的堆芯状态相一致或相接近的要求，造成了中子扩散(或输运)计算的堆芯功率分布(或中子通量分布)与堆芯真实功率分布(或中子通量分布)间的偏差大小直接决定了堆芯功率分布在线重构计算的精度，显然，在堆芯状态频繁改变的情况下，这些方法无法保证其适用性。

基于本征正交分解法的堆芯功率分布在线重构技术，将多种堆芯状态下的功率分布(或中子通量分布)作为本征正交分解样本，将其空间特性置于本征正交基中，在一次在线重构计算中同时考虑多种堆芯状态下的功率分布(或中子通量分布)的空间特性，以实现堆芯功率分布在线重构方法的适用范围的拓展。

在这种基于本征正交分解法的堆芯功率分布在线重构方法中，其关键和难点在于本征正交分解样本的选取，然而相应的本征正交分解样本选取方法未见报道。因此，现有技术尚有待改进和发展。

发明内容

本发明为解决现有堆芯计算取样难，计算精度低的问题，本发明提供了一种用于堆芯功率在线重构的本征正交分解样本选取方法，本发明提供了以下技术方案：

一种用于堆芯功率在线重构的本征正交分解样本选取方法，包括如下步骤：

步骤一：根据待重构的堆芯，计算多个不同堆芯的工况，包括不同的堆芯平均燃耗、硼浓度、堆芯相对功率、冷却剂入口温度以及控制棒位置下的堆芯功率分布；

步骤二：根据计算得到的多个不同堆芯的工况下堆芯功率分布，对所述堆芯功率分布进行本征正交分解，得到本征正交基及对应的本征正交分解特征值；

步骤三：对本征正交分解特征值与截断精度进行比较，得到阶数；

步骤四：对阶数个不同堆芯的工况下堆芯功率分布进行本征正交分解，得到对应的本征正交分解特征值；

步骤五：对本征正交分解特征值与截断精度进行比较，重复步骤四、步骤五，记录得到多个堆芯工况对应的堆芯平均燃耗、硼浓度、堆芯相对功率、冷却剂入口温度以及控制棒位置。

优选地，所述步骤一具体为：

根据待重构的堆芯，计算多个不同堆芯的工况，包括不同的堆芯平均燃耗Bu、硼浓度Cb、堆芯相对功率Pr、冷却剂入口温度Tc以及控制棒位置Cr下的堆芯功率分布，记作P(Bu,Cb,Pr,Tc,Cr)。

优选地，所述步骤二具体为：