[发明专利]一种标定核反应堆堆外探测器的方法及装置

说明书

本发明公开一种标定核反应堆堆外探测器的方法及装置，所述方法包括：构建堆内、堆外轴向偏移及堆芯功率测量之间的线性关系式：堆外测量的堆外轴向偏移等于第一线性拟合系数加上堆内测量的堆内轴向偏移与第二线性拟合系数之积；上、下段等效电流之和等于第三线性拟合系数与堆外二回路热平衡试验测量的功率之积；获取第二线性拟合系数的常数值，并根据所述线性关系式计算第一线性拟合系数和第三线性拟合系数；根据第一线性拟合系数、第二线性拟合系数、第三线性拟合系数计算获得用于计算反应堆功率水平和轴向功率偏差的第一校准系数、第二校准系数、第三校准系数。本发明可减少机组人为的功率扰动，保障机组安全运行，大幅提高经济性。

技术领域

本发明涉及核反应堆中的核仪表技术领域，具体涉及一种标定核反应堆堆外探测器的方法及装置。

背景技术

压水堆核电站对位于反应堆压力容器外侧的堆外核仪表系统，通常采用堆芯内测量系统较为精确的测量值来对其进行标定。

目前主流二代加核电站堆芯监测的基本方法在进行堆内及堆外的探测器标定时，需要对堆内的不同功率分布进行测量，在不同堆芯状态下同时建立堆内探测器与堆外探测器的对应关系。具体而言，约每个季度需要进行堆内、堆外探测器的标定。通常采用多通量图测量的技术，即通过人为引入轴向功率分布振荡(如改变控制棒组棒位引入氙振荡等)，在轴向功率分布变化的不同时刻进行连续多次的堆芯测量，并结合测量时刻的堆外探测器测量数据，就构成了多组的通量图测量数据，从而建立堆内、堆外的探测器相互关系。

标定系数的具体形式，根据后续应用的场景有所不同，通常包括如下两大类：

堆内功率水平与堆内轴向功率偏移与堆外探测器电流水平和堆外探测器轴向电流偏移的对应关系。例如α(k)，K_U(k)，K_L(k)表征堆外探测器测量的功率水平Pref及轴向功率偏移(ΔΦ)与堆内测量Pref及ΔΦ的对应关系校准系数。因为Pref及ΔΦ是堆芯运行区间控制的主要参数，因此该部分参数被传递给堆芯控制及保护系统。

堆内轴向功率分布(例如N段)与堆外探测器轴向电流读数(M节)分布的对应关系。例如LOCA裕量监测系统(LSS)中的T矩阵，S矩阵，为堆内轴向功率分布M段与堆外探测器电流M节的对应关系。其中T矩阵为M×M的三对角矩阵，表征从堆内到堆外中子传输过程系数。S矩阵为M×M的单对角矩阵，表征探测器本身的敏感特性。T矩阵和S矩阵是LSS系统正确监测堆芯LOCA裕量的重要参数，也需要定期的进行更新。

间隔一个季度的堆内-堆外的通量图测量中，根据轴向功率振荡的不同时刻，构造约6-8个通量图用于α(k)，K_U(k)，K_L(k)参数以及T矩阵、S矩阵的更新计算。然而该做法需要人为刻意引入轴向功率振荡(如氙振荡等)，从而耗费大量的时间在低功率台阶运行。例如在启堆过程中，收集3个通量图数据需要约16个小时，堆芯重新达到稳态则需要约24小时，如果规定堆外探测器标定系数只有在正确更正输入到相关系统后才能升功率，则在低功率运行的时间将长达数天，严重影响电厂的经济性，对电厂稳定运行造成影响；另外频繁的堆内通量图测量将导致堆内可移动式探头的敏感性下降，探头卡涩等机械故障出现的概率大幅增大，导致堆芯测量系统的维护昂贵；而采用简单的单通量图测量叠加理论模拟的方式，理论预测的模型精度较差，会对堆内、堆外探测器的标定系数引入额外误差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种标定核反应堆堆外探测器的方法及装置，以减少通过人为引入堆芯扰动方式进行堆内、堆外标定的次数，提高核电站经济性并减少硬件测量系统的损耗。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种标定核反应堆堆外探测器的方法，在每个核功率量程通道内排列了六节分离式非补偿电离室，每节电离室产生一个电流信号，将六节电离室等效成上、下两段，所述方法包括：