[发明专利]基于逻辑距离表征安全运行域的船用核动力异常检测方法

权利要求书

1.一种基于逻辑距离表征安全运行域的船用核动力异常检测方法，其特征在于，所述基于逻辑距离表征安全运行域的船用核动力异常检测方法包括：

通过分析核动力系统历史运行数据，检索系统典型运行工况数据样本；

构建标准运行工况样本库，遴选表征运行状态的特征参数；

在标准运行工况样本与待检测的系统运行状态数据之间，构建逻辑距离计算函数；

通过历史运行数据进行训练学习、仿真计算或收集的异常数据样本的检验验证确定判定系统异常的逻辑距离阈值即安全域归属阈值，检测系统异常或检索系统历史运行数据中的异常情况；

标准运行工况体系构建方法还包括：采取模拟试验与数据分析两种策略相结合的方式遴选单模态标准工况；

所述模拟试验包括利用核动力系统配套的全范围模拟器依据典型工况运行参数系统运行状态作为标准状态；

所述数据分析包括基于系统历史运行数据，计算获取样本中某一运行工况下所有运行数据样本之间的逻辑距离，并找出其中与其他所有运行数据样本距离之和最小的一个运行数据样本实例，作为表征该运行工况即运行模态的标准运行工况样本，或计算运行区域内数据样本集的逻辑中心作为标准运行工况；

所述标准运行工况体系包括：稳态运行类工况、切换类工况以及启/停堆类工况；

所述每一个运行工况即为一个运行模态，对应一个运行域和一个标准运行工况；

所述稳态运行类工况包括行进一、行进二、行进三…行进N工况；

所述切换类工况包括行进M切换至行进L，M≠L且M，L∈(1，2，┅，N)；

所述启/停堆类工况包括冷启动即物理启动、热启动、正常停堆、紧急停堆工况；

所述表征运行状态的特征参数包括：堆右入口温度、堆左入口温度、堆右出口温度、堆左出口温度、右回路流量、左回路流量、稳压器压力、稳压器温度、稳压器水位、净化离子交换器进口温度、二回路负荷功率、核功率、净化水温度、净化水流量、1#主蒸汽压力、2#主蒸汽压力、1#蒸汽发生器水位、2#蒸汽发生器水位、1#蒸汽发生器给水流量、2#蒸汽发生器给水流量、1#蒸汽发生器蒸汽流量、2#蒸汽发生器蒸汽流量以及艉轴转速共计23个表征参数；

所述逻辑距离计算函数构建方法包括：

所述逻辑距离计算函数用于定量分析系统不同稳定运行状态之间逻辑关系远近的度量函数；包括稳态功率运行工况的逻辑距离计算函数以及启、停堆和工况切换瞬态过程的逻辑距离计算函数；

(1)稳态功率运行工况的逻辑距离计算函数：采用加权的欧氏距离算法用于计算系统稳态间的逻辑距离，具体如下：

稳态功率运行时，计算逻辑距离的两个多维向量分别为：

A＝[a1,a2,a3,a4,…,a23]，B＝[b1,b2,b3,…,b23]

对应的权值向量为：

C＝[c1,c2,c3,c4,…,c23]

c1+c2+,…,+c23＝100

定义的加权欧氏距离计算函数为：

(2)启、停堆和工况切换瞬态过程的逻辑距离计算函数：

用于计算运行状态逻辑距离的特征向量表示为：

A＝[a1，a2，a3，a4，…，a23，a1′，a2′，a3′，…，ak′],k＜23

B＝[b1，b2，b3，b4,…，b23，b1′，b2′，b3′，…，bk′],k＜23

对应权值向量为：

C＝[c1,c2,c3,c4,…,c23,c1′,c2′,c3′,…,ck′],k＜23

c1+c2+,…,+c23＝100

c1′+c2′+c3′,…,+ck′＝100

对于瞬态运行过程逻辑距离，定义为特征参数逻辑距离和特征参数变化速率即差分逻辑距离两个计算函数，具体如下所示：

k＜23。