[发明专利]核电机组瞬变发生次数的预测方法

权利要求书

1.一种核电机组瞬变发生次数的预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)统计核电厂各类瞬变发生次数；

2)筛选出试验类瞬变并进行预测；

步骤2)中对试验类瞬变进行预测具体包括如下步骤：

2.1)对于至今未发生的试验类瞬变，根据设计限值N_Design，采用默认值的预测方法：

N_Design≤40，N_Projection＝1；

40N_Design≤200，N_Projection＝5；

N_Design200，N_Projection＝0.02N_Design；

其中N_Projection为预测次数；

2.2)对于仅发生在调试期间的试验类瞬变，在预测截止日期的预期发生次数默认为已发生次数；

2.3)对于周期性实施的试验类瞬变，根据其实施周期进行预测；

3)检验非试验类瞬变的分布特征，确定其是否满足正态分布；

3.1)对于不满足正态分布的非试验类瞬变，根据其商运以来是否发生过选择对应方法进行预测；

步骤3.1)中对于不满足正态分布的非试验类瞬变，且商运期间已发生，按照商运阶段瞬变发生率进行预测，采用如下预测公式进行预测：

其中，N_Projection为预测次数，N_History为已发生次数，N_Operation为商运期间发生次数，T_Operation为商运时长，T_Projection为预测运行时长，T_Test为调试时长；

步骤3.1)中对于不满足正态分布的非试验类瞬变，且商运期间未发生，采用默认值的预测方法：

当N_Design≤40，N_Projection＝1+N_test；

当40N_Design≤200，N_Projection＝5+N_test；

当N_Design200，N_Projection＝0.02N_Design+N_test；

其中，N_test为调试期间发生次数；

3.2)对于满足正态分布的非试验类瞬变，采用幂率函数进行趋势拟合，并获得上限趋势线；

步骤3.2)中对于满足正态分布的非试验类瞬变的预测具体包括如下步骤：

3.2.1)选择幂率函数

f(T)＝aT^b+c                            (2)

其中T为运行时长，f(T)为对应的瞬变累积发生次数，a、b、c为待确定参数；

3.2.2)确定参数

采用最小二乘法拟合确定参数a、b、c，即假定瞬变样本(T_i,N_i)_i＝1,...,k的拟合趋势线为N＝f(a,b,c,T)，则拟合趋势线函数满足以下目标(S为目标函数)：

其中T_i为运行时长，N_i为对应的瞬变累积发生次数；

采用Levenberg-Marquardt算法进行最小二乘求解，求解公式4信赖域以获得参数a、b、c的最优解：

其中h_k为信赖域半径；

3.2.3)上限趋势线拟合

在拟合得到趋势线的基础上，对上限趋势线开展拟合；对于瞬变样本(T_i,N_i)_i＝1,...,k，假定其上限趋势线f₁(a₁,b₁,c₁,T)与其趋势线f(a,b,c,T)模式相同，且为公式5的最优解，

步骤3.2.3)还包括如下步骤：利用如下外部罚函数法进行非线性规划确定上限趋势线参数：

3.2.3.1)选取初始数据

给定初始点T₀，初始罚因子σ₁＞0，放大系数α＞0，允许误差ε＞0，i＝1；

3.2.3.2)求解无约束问题

以T_i-1为初始点，设T_i为最优解进行无约束求解(E为目标函数)，

minE(T,σ_i)＝f(T)+σ_iP(T)            (6)

3.2.3.3)开展迭代求解，如果σ_iP(T)＜ε，则迭代终止，否则返回步骤3.2.3.2)，以σ_i+1＝ασ_i继续迭代，直至满足σ_iP(T)＜ε；

4)获得各类瞬变在预测截止日期的预期发生次数。