JPH0444708B2 - - Google Patents
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- JPH0444708B2 JPH0444708B2 JP57144181A JP14418182A JPH0444708B2 JP H0444708 B2 JPH0444708 B2 JP H0444708B2 JP 57144181 A JP57144181 A JP 57144181A JP 14418182 A JP14418182 A JP 14418182A JP H0444708 B2 JPH0444708 B2 JP H0444708B2
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- JP
- Japan
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- xenon
- output distribution
- calculation device
- iodine
- time
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は原子炉の炉心性能計算装置に関する。
［発明の技術的背景］
一般に、原子炉の炉心性能計算には、現在炉心
がその健全性を保ちながら必要とされる性能を発
揮しているか否かを監視するための現状監視計算
と、制御棒操作を含む炉心の運転計画を作成する
ための予測計算とがあるが、いずれの場合におい
ても精度の高い炉心の出力分布を得ることが要求
される。そして、このような精度の高い出力分布
の算出には、現状監視計算では現時点での、また
予測計算では予測時点での正確なキセノンおよび
ヨウ素濃度が必要とされる。
がその健全性を保ちながら必要とされる性能を発
揮しているか否かを監視するための現状監視計算
と、制御棒操作を含む炉心の運転計画を作成する
ための予測計算とがあるが、いずれの場合におい
ても精度の高い炉心の出力分布を得ることが要求
される。そして、このような精度の高い出力分布
の算出には、現状監視計算では現時点での、また
予測計算では予測時点での正確なキセノンおよび
ヨウ素濃度が必要とされる。
すなわち、一般に原子炉の運転ではプリコンデ
イシヨニイグ（PCIOMR）や負荷追従運転など、
炉心出力を時間に対して線型的に変化させること
が多く、この時、出力変動にともなつて核分裂生
成毒物であるキセノンの濃度が時間的、空間的に
変動し、出力分布に対して大きな影響を与える。
そして、この時、炉心性能の監視あるいは予測の
ために３次元核熱水力結合計算により炉心性能を
求めようとする場合、キセノンおよびヨウ素濃度
の時間的変化を次に示すキセノンおよびヨウ素の
動特性方程式を解くことにより計算する必要があ
る。
イシヨニイグ（PCIOMR）や負荷追従運転など、
炉心出力を時間に対して線型的に変化させること
が多く、この時、出力変動にともなつて核分裂生
成毒物であるキセノンの濃度が時間的、空間的に
変動し、出力分布に対して大きな影響を与える。
そして、この時、炉心性能の監視あるいは予測の
ために３次元核熱水力結合計算により炉心性能を
求めようとする場合、キセノンおよびヨウ素濃度
の時間的変化を次に示すキセノンおよびヨウ素の
動特性方程式を解くことにより計算する必要があ
る。
すなわち、キセノン濃度Ｘ（ｔ）、ヨウ素濃度Ｉ
（ｔ）は次の動特性方程式に従う。ただしここで
ｔは時間を示す。
（ｔ）は次の動特性方程式に従う。ただしここで
ｔは時間を示す。
dI（ｔ）／dt＝γlＰ（ｔ）−λlＩ（ｔ）……（）
dX（ｔ）／dt＝λlＩ（ｔ）＋γxＰ（ｔ）
−λxＸ（ｔ）−σxＸ（ｔ）Ｐ（ｔ）／Σf……（
） ここで γl：ヨウ素の核分裂生成率 γx：キセノンの核分裂生成率 λl：ヨウ素の崩壊定数 λx：キセノンの崩壊定数 Ｐ（ｔ）：核分裂率（出力密度に比例する） σx：キセノンの微視的中性吸収断面積 Σf：巨視的核分裂断面積（熱中性子束→核分
裂率変換係数） そして、従来、このような場合に炉心性能およ
びキセノン濃度を求めるには、本来は時間に対し
て第１図に示すように線型的であるところの出力
の変化を第２図に示すようにステツプ関数で近似
して表わすことにより炉心性能およびキセノン濃
度を逐次計算してゆくために、良い精度を得るた
めにはステツプ数をふやす必要があつた。よつて
従来法による出力変動時のキセノン濃度の計算に
は時間がかかつて即応性が悪く、原子炉サイトに
おいて炉心性能監視装置あるいは炉心性能予測装
置に用いるには不適当であつた。
） ここで γl：ヨウ素の核分裂生成率 γx：キセノンの核分裂生成率 λl：ヨウ素の崩壊定数 λx：キセノンの崩壊定数 Ｐ（ｔ）：核分裂率（出力密度に比例する） σx：キセノンの微視的中性吸収断面積 Σf：巨視的核分裂断面積（熱中性子束→核分
裂率変換係数） そして、従来、このような場合に炉心性能およ
びキセノン濃度を求めるには、本来は時間に対し
て第１図に示すように線型的であるところの出力
の変化を第２図に示すようにステツプ関数で近似
して表わすことにより炉心性能およびキセノン濃
度を逐次計算してゆくために、良い精度を得るた
めにはステツプ数をふやす必要があつた。よつて
従来法による出力変動時のキセノン濃度の計算に
は時間がかかつて即応性が悪く、原子炉サイトに
おいて炉心性能監視装置あるいは炉心性能予測装
置に用いるには不適当であつた。
［発明の目的］
本発明はかかる従来の事情に対処してなされた
もので、原子力発電所において出力が時間ととも
に線型に変化する場合に、炉心性能の監視および
予測に対して即応性のある、かつ精度の高い原子
炉の炉心性能計算装置を提供しようとするもので
ある。
もので、原子力発電所において出力が時間ととも
に線型に変化する場合に、炉心性能の監視および
予測に対して即応性のある、かつ精度の高い原子
炉の炉心性能計算装置を提供しようとするもので
ある。
［発明の概要］
すなわち本発明は、予め内蔵された物理モデル
に基づき出力分布を計算する出力分布計算装置
と、この出力分布計算装置で計算された出力分布
を記憶する出力分布計算装置と、キセノン濃度お
よびヨウ素濃度を計算するキセノンおよびヨウ素
濃度計算装置と、このキセノンおよびヨウ素濃度
計算装置で計算されたキセノンおよびヨウ素濃度
を記憶するキセノンおよびヨウ素濃度記憶装置
と、前記出力分布記憶装置に記憶された出力分布
を用いて、出力分布の時間依存性を表す一価の関
数を求めるともに、前記出力分布計算装置および
前記キセノンおよびヨウ素濃度計算装置を制御す
るコントローラーと、このコントローラを介して
前記出力分布計算装置および前記キセノンおよび
ヨウ素濃度計算装置に対する必要なデータの入力
と算出結果の表示を行なう入出力装置とから成
り、炉心性能予測計算を行なう場合、前記コント
ローラは、まず、前記キセノンおよびヨウ素濃度
記憶装置に記憶されたキセノン濃度およびヨウ素
濃度を、予測すべき時刻のキセノン濃度およびヨ
ウ素濃度の推定値として、前記出力分布計算装置
に予測すべき時刻の出力分布を算出させ、次に、
前記出力分布計算装置によつて算出された予測す
べき時刻の出力分布と、前記出力分布の時間依存
性を表す一価の関数とに基づいて、前記キセノン
およびヨウ素濃度計算装置に予測すべき時刻のキ
セノンおよびヨウ素濃度を算出させるステツプ、
および、この算出されたキセノンおよびヨウ素濃
度を用いて、前記出力分布計算装置に予測すべき
時刻の出力分布を算出させるステツプとを繰り返
す反復計算を、出力分布が収束するまで実行さ
せ、予測すべき時刻の出力分布を求めることを特
徴とする原子炉の炉心性能計算装置である。
に基づき出力分布を計算する出力分布計算装置
と、この出力分布計算装置で計算された出力分布
を記憶する出力分布計算装置と、キセノン濃度お
よびヨウ素濃度を計算するキセノンおよびヨウ素
濃度計算装置と、このキセノンおよびヨウ素濃度
計算装置で計算されたキセノンおよびヨウ素濃度
を記憶するキセノンおよびヨウ素濃度記憶装置
と、前記出力分布記憶装置に記憶された出力分布
を用いて、出力分布の時間依存性を表す一価の関
数を求めるともに、前記出力分布計算装置および
前記キセノンおよびヨウ素濃度計算装置を制御す
るコントローラーと、このコントローラを介して
前記出力分布計算装置および前記キセノンおよび
ヨウ素濃度計算装置に対する必要なデータの入力
と算出結果の表示を行なう入出力装置とから成
り、炉心性能予測計算を行なう場合、前記コント
ローラは、まず、前記キセノンおよびヨウ素濃度
記憶装置に記憶されたキセノン濃度およびヨウ素
濃度を、予測すべき時刻のキセノン濃度およびヨ
ウ素濃度の推定値として、前記出力分布計算装置
に予測すべき時刻の出力分布を算出させ、次に、
前記出力分布計算装置によつて算出された予測す
べき時刻の出力分布と、前記出力分布の時間依存
性を表す一価の関数とに基づいて、前記キセノン
およびヨウ素濃度計算装置に予測すべき時刻のキ
セノンおよびヨウ素濃度を算出させるステツプ、
および、この算出されたキセノンおよびヨウ素濃
度を用いて、前記出力分布計算装置に予測すべき
時刻の出力分布を算出させるステツプとを繰り返
す反復計算を、出力分布が収束するまで実行さ
せ、予測すべき時刻の出力分布を求めることを特
徴とする原子炉の炉心性能計算装置である。
［発明の実施例］
以下本発明の詳細を図面に示す一実施例につい
て説明する。
て説明する。
第３図は本発明の一実施例の原子炉の炉心性能
計算装置を示すもので、この原子炉の炉心性能計
算装置はデータ・サンプラー１、出力分布計算装
置２、キセノンおよびヨウ素濃度計算装置３、出
力分布記憶装置４、キセノンおよびヨウ素濃度記
憶装置５、コントローラ６および入出力装置７と
から構成されている。
計算装置を示すもので、この原子炉の炉心性能計
算装置はデータ・サンプラー１、出力分布計算装
置２、キセノンおよびヨウ素濃度計算装置３、出
力分布記憶装置４、キセノンおよびヨウ素濃度記
憶装置５、コントローラ６および入出力装置７と
から構成されている。
すなわち、データ・サンプラー１は、原子炉８
内に収容される炉心９に設置される中性子束測定
器１０の計数値および冷却材流量、炉内圧力、出
入口温度、制御棒位置等の炉心現状データを測定
する炉心現状データ測定器１１の計数値を入力す
る。
内に収容される炉心９に設置される中性子束測定
器１０の計数値および冷却材流量、炉内圧力、出
入口温度、制御棒位置等の炉心現状データを測定
する炉心現状データ測定器１１の計数値を入力す
る。
出力分布計算装置２はデータ・サンプラー１か
ら中性子束測定器１０の計数値および炉心現状デ
ータ測定器１１から炉心現状データを、または入
出力装置７からコントローラー６を経由し炉心現
状データを入力するとともに、キセノンおよびヨ
ウ素濃度計算装置３で計算されたキセノンおよび
ヨウ素濃度またはキセノンおよびヨウ素濃度記憶
装置５に記憶されているキセノンおよびヨウ素濃
度を入力し、この出力分布計算装置２内に予め内
蔵された物理モデルに基づいて炉心の出力分布を
計算する。
ら中性子束測定器１０の計数値および炉心現状デ
ータ測定器１１から炉心現状データを、または入
出力装置７からコントローラー６を経由し炉心現
状データを入力するとともに、キセノンおよびヨ
ウ素濃度計算装置３で計算されたキセノンおよび
ヨウ素濃度またはキセノンおよびヨウ素濃度記憶
装置５に記憶されているキセノンおよびヨウ素濃
度を入力し、この出力分布計算装置２内に予め内
蔵された物理モデルに基づいて炉心の出力分布を
計算する。
出力分布記憶装置４は出力分布計算装置２で計
算された計算結果を記憶する。
算された計算結果を記憶する。
キセノンおよびヨウ素濃度計算装置３は、出力
分布記憶装置４に記憶されている時刻t1における
出力分布と、出力分布計算装置２で計算された時
刻t2における出力分布と、キセノンおよびヨウ素
濃度記憶装置に記憶される時刻t1におけるキセノ
ンおよびヨウ素濃度とを入力し時刻t2におけるキ
セノンおよびヨウ素濃度を計算する。
分布記憶装置４に記憶されている時刻t1における
出力分布と、出力分布計算装置２で計算された時
刻t2における出力分布と、キセノンおよびヨウ素
濃度記憶装置に記憶される時刻t1におけるキセノ
ンおよびヨウ素濃度とを入力し時刻t2におけるキ
セノンおよびヨウ素濃度を計算する。
キセノンおよびヨウ素濃度記憶装置５はキセノ
ンおよびヨウ素濃度計算装置３で計算されたキセ
ノンおよびヨウ素濃度を記憶する。
ンおよびヨウ素濃度計算装置３で計算されたキセ
ノンおよびヨウ素濃度を記憶する。
コントローラ６は、前述した出力分布計算装置
２、出力分布記憶装置４、キセノンおよびヨウ素
濃度計算装置３およびキセノンおよびヨウ素濃度
記憶装置５の各種制御を行なう。
２、出力分布記憶装置４、キセノンおよびヨウ素
濃度計算装置３およびキセノンおよびヨウ素濃度
記憶装置５の各種制御を行なう。
入出力装置７はコントローラー６を介して出力
分布計算装置２およびキセノンおよびヨウ素濃度
計算装置３に対する必要なデータの入力および計
算結果の表示を行なう。
分布計算装置２およびキセノンおよびヨウ素濃度
計算装置３に対する必要なデータの入力および計
算結果の表示を行なう。
すなわち、この原子炉の炉心性能計算装置は、
すでに述べた第１図に示すように、炉心出力が時
間に対して一次関数的に変化する場合に、時刻t1
における炉心現状データから△ｔ時間後の時刻t2
における炉心性能を計算することを目的としてい
る。
すでに述べた第１図に示すように、炉心出力が時
間に対して一次関数的に変化する場合に、時刻t1
における炉心現状データから△ｔ時間後の時刻t2
における炉心性能を計算することを目的としてい
る。
そして、この原子炉の炉心性能計算装置では、
時刻t2における炉心現状監視おいては、自動また
はオペレータの操作によりコントローラー６が作
動され、このコントローラ６により出力分布計算
装置２が起動される。
時刻t2における炉心現状監視おいては、自動また
はオペレータの操作によりコントローラー６が作
動され、このコントローラ６により出力分布計算
装置２が起動される。
このようにして起動された出力分布計算装置２
は、データ・サンプラー１から時刻t2における炉
心現状データおよびキセノンおよびヨウ素濃度記
憶装置５から時刻t1におけるキセノンおよびヨウ
素濃度を時刻t2におけるキセノンおよびヨウ素濃
度の推定値として入力し、この出力分布計算装置
２内に予め内蔵された物理モデルに基づいて三次
元核熱水力結合計算を行ない炉心出力分布を計算
する。
は、データ・サンプラー１から時刻t2における炉
心現状データおよびキセノンおよびヨウ素濃度記
憶装置５から時刻t1におけるキセノンおよびヨウ
素濃度を時刻t2におけるキセノンおよびヨウ素濃
度の推定値として入力し、この出力分布計算装置
２内に予め内蔵された物理モデルに基づいて三次
元核熱水力結合計算を行ない炉心出力分布を計算
する。
この計算については、例えばTsuiki et al，
“Convergence and Acceleration of Void
Iteration in Boiling Water Reactor Core
Calculations” Nucl，Sci，Eng，64，724−
732（1977）に詳細に記載されている。
“Convergence and Acceleration of Void
Iteration in Boiling Water Reactor Core
Calculations” Nucl，Sci，Eng，64，724−
732（1977）に詳細に記載されている。
なお、ここでキセノンおよびヨウ素濃度記憶装
置５および出力分布記憶装置４の記憶情報は、原
子炉起動時においてクリアされている。またデー
タ・サンプラー１に入力される中性子束測定器１
０の計数値は、物理モデルが完全であれば用いる
必要はないが、通常は即応性を高めるために物理
セデルをある程度簡易化しているので、このよう
な場合には出力分布計算結果を補正する目的で用
いることができる。なおこれについての詳細は特
開昭54−40996に述べられている。
置５および出力分布記憶装置４の記憶情報は、原
子炉起動時においてクリアされている。またデー
タ・サンプラー１に入力される中性子束測定器１
０の計数値は、物理モデルが完全であれば用いる
必要はないが、通常は即応性を高めるために物理
セデルをある程度簡易化しているので、このよう
な場合には出力分布計算結果を補正する目的で用
いることができる。なおこれについての詳細は特
開昭54−40996に述べられている。
また以上のように構成された原子炉の炉心性能
計算装置では、時刻t1における時刻t2の炉心性能
予測計算においては、オペレータによりコントロ
ーラー６が手動起動され、このコントローラ６に
入出力装置７から時刻t2における炉心現状データ
と、予測時間幅△ｔとが入力され、これらの値は
コントローラ６により起動された出力分布計算装
置２に出力される。
計算装置では、時刻t1における時刻t2の炉心性能
予測計算においては、オペレータによりコントロ
ーラー６が手動起動され、このコントローラ６に
入出力装置７から時刻t2における炉心現状データ
と、予測時間幅△ｔとが入力され、これらの値は
コントローラ６により起動された出力分布計算装
置２に出力される。
出力分布計算装置２はこれらの値とともに、キ
セノンおよびヨウ素濃度記憶装置５から時刻t1に
おけるキセノンおよびヨウ素濃度を時刻t2でのキ
セノンおよびヨウ素濃度の推定値として入力し、
前述した炉心現状監視と同様な方法により、この
出力分布計算装置２内に予め内蔵された物理モデ
ルに基づいて三次元核熱水力結合計算を行ない炉
心出力分布を計算する。
セノンおよびヨウ素濃度記憶装置５から時刻t1に
おけるキセノンおよびヨウ素濃度を時刻t2でのキ
セノンおよびヨウ素濃度の推定値として入力し、
前述した炉心現状監視と同様な方法により、この
出力分布計算装置２内に予め内蔵された物理モデ
ルに基づいて三次元核熱水力結合計算を行ない炉
心出力分布を計算する。
しかしながら、このようにして計算された炉心
出力分布は、その計算に用いたキセノンおよびヨ
ウ素濃度の推定値が時刻t1におけるものであり、
また時刻t1とt2との間の時間幅Δtが、第２図に示
す従来の計算法で用いられる時間幅より相当大き
くなつているため一般には真の出力分布とはかな
り異なつている。
出力分布は、その計算に用いたキセノンおよびヨ
ウ素濃度の推定値が時刻t1におけるものであり、
また時刻t1とt2との間の時間幅Δtが、第２図に示
す従来の計算法で用いられる時間幅より相当大き
くなつているため一般には真の出力分布とはかな
り異なつている。
そこで、この原子炉の炉心性能計算装置は、第
４図のフローチヤートに示すように、出力分布計
算装置２における出力分布の計算が終了した時点
でコントローラ６によりキセノンおよびヨウ素濃
度計算装置３を起動する。このキセノンおよびヨ
ウ素濃度計算装置３は、出力分布計算装置２より
前に計算された時刻t2における出力分布を、出力
分布記憶装置４から初期出力分布を、またキセノ
ンおよびヨウ素濃度記憶装置５から初期キセノン
およびヨウ素濃度をそれぞれ入力するとともに、
炉心監視時はコントローラ６に内蔵された時計か
らΔtを、予測時はオペレータにより入出力装置
７から入力されたΔtを入力し、時刻t2におけるキ
セノンおよびヨウ素濃度を以下に示す方法により
計算する。
４図のフローチヤートに示すように、出力分布計
算装置２における出力分布の計算が終了した時点
でコントローラ６によりキセノンおよびヨウ素濃
度計算装置３を起動する。このキセノンおよびヨ
ウ素濃度計算装置３は、出力分布計算装置２より
前に計算された時刻t2における出力分布を、出力
分布記憶装置４から初期出力分布を、またキセノ
ンおよびヨウ素濃度記憶装置５から初期キセノン
およびヨウ素濃度をそれぞれ入力するとともに、
炉心監視時はコントローラ６に内蔵された時計か
らΔtを、予測時はオペレータにより入出力装置
７から入力されたΔtを入力し、時刻t2におけるキ
セノンおよびヨウ素濃度を以下に示す方法により
計算する。
すなわち、一般に、すでに述べた第１図に示す
ように、ノードｎの時刻t1における出力をPn
（t1）、時刻t2における出力をPn（t2）とし、炉心
出力が時間とともに線形的に変化する場合には、
時刻ｔ（t1＜ｔ＜t2）におけるノードｎの出力は
次式で与えることができる。
ように、ノードｎの時刻t1における出力をPn
（t1）、時刻t2における出力をPn（t2）とし、炉心
出力が時間とともに線形的に変化する場合には、
時刻ｔ（t1＜ｔ＜t2）におけるノードｎの出力は
次式で与えることができる。
Pn（ｔ）＝Pn（t1）＋
（Pn（t2）−Pn（t1））／
（t2−t1）・（ｔ−t1） ……（）
キセノンおよびヨウ素濃度計算装置３は、この
ようにして得られた（）式を用いて前述した
（）式および（）式で示されヨウ素濃度およ
びキセノン濃度の動特性方程式を初期ヨウ素およ
びキセノン濃度の条件のもとに、例えば、篠崎寿
夫他編、“工学のための応用数値計算法入門
（下）”、コロナ社、昭和54年に示される、周知の
Runge−Kutta−Gill法または解折的手法を用い
て解き、時刻t2におけるキセノン濃度X2とヨウ素
I2とを計算する。
ようにして得られた（）式を用いて前述した
（）式および（）式で示されヨウ素濃度およ
びキセノン濃度の動特性方程式を初期ヨウ素およ
びキセノン濃度の条件のもとに、例えば、篠崎寿
夫他編、“工学のための応用数値計算法入門
（下）”、コロナ社、昭和54年に示される、周知の
Runge−Kutta−Gill法または解折的手法を用い
て解き、時刻t2におけるキセノン濃度X2とヨウ素
I2とを計算する。
しかしながら、このようにして求められたキセ
ノンおよびヨウ素濃度は、（）式で用いられる
時刻t2における出力Pn（t2）が真の出力とは異な
るため真のキセノンおよびヨウ素濃度とは異なつ
ている。
ノンおよびヨウ素濃度は、（）式で用いられる
時刻t2における出力Pn（t2）が真の出力とは異な
るため真のキセノンおよびヨウ素濃度とは異なつ
ている。
そこでコントローラー６は、真の出力分布およ
びキセノンおよびヨウ素濃度を求めるために出力
分布計算装置２およびキセノンおよびヨウ素濃度
計算装置３に対して、第４図のフローチヤートに
示すような反復を行なわせる。
びキセノンおよびヨウ素濃度を求めるために出力
分布計算装置２およびキセノンおよびヨウ素濃度
計算装置３に対して、第４図のフローチヤートに
示すような反復を行なわせる。
すなわち、コントローラ６は再び出力分布計算
装置２を起動させ、この出力分布計算装置２に計
算された時刻t2におけるキセノンおよびヨウ素濃
度をキセノンおよびヨウ素濃度計算装置３から入
力させ、この値をキセノンおよびヨウ素濃度推定
値として出力分布計算装置２に時刻t2の出力分布
を計算させる。そしてこのようにして計算された
時刻t2での出力分布はキセノンおよびヨウ素濃度
計算装置３に出力され、キセノンおよびヨウ素濃
度計算装置３は、これをもとに時刻t2でのキセノ
ンおよびヨウ素濃度を計算する。
装置２を起動させ、この出力分布計算装置２に計
算された時刻t2におけるキセノンおよびヨウ素濃
度をキセノンおよびヨウ素濃度計算装置３から入
力させ、この値をキセノンおよびヨウ素濃度推定
値として出力分布計算装置２に時刻t2の出力分布
を計算させる。そしてこのようにして計算された
時刻t2での出力分布はキセノンおよびヨウ素濃度
計算装置３に出力され、キセノンおよびヨウ素濃
度計算装置３は、これをもとに時刻t2でのキセノ
ンおよびヨウ素濃度を計算する。
コントローラ６はこのようにして出力分布計算
装置２による出力分布計算を反復させ、この出力
分布計算装置２により新たに求められた出力分布
と、その前に求められた出力分布とを比較してそ
の差が、例えば前述したTsuiki et alの文献に述
べられている収束判定条件を満足する時に真の出
力分布およびキセノンおよびヨウ素濃度が得られ
たものと見なし計算を終了させる。
装置２による出力分布計算を反復させ、この出力
分布計算装置２により新たに求められた出力分布
と、その前に求められた出力分布とを比較してそ
の差が、例えば前述したTsuiki et alの文献に述
べられている収束判定条件を満足する時に真の出
力分布およびキセノンおよびヨウ素濃度が得られ
たものと見なし計算を終了させる。
なお、通常、この反復計算は数回〜数10回で収
束するので、この方法によりキセノンおよびヨウ
素濃度を計算するのに要する時間は、従来の方法
に比べて数10分の１となる。
束するので、この方法によりキセノンおよびヨウ
素濃度を計算するのに要する時間は、従来の方法
に比べて数10分の１となる。
このようにして得られた出力分布およびキセノ
ンおよびヨウ素濃度は、コントローラ６を介して
入出力装置７に出力される。なお炉心監視の場合
は出力分布計算装置２による出力分布の計算結果
と、キセノンおよびヨウ素濃度計算装置３による
キセノンおよびヨウ素濃度の計算結果はそれぞれ
出力分布記憶装置４およびキセノンおよびヨウ素
濃度記憶装置５に記憶され、すでに記憶されてい
た内容は新たな内容に更新される。
ンおよびヨウ素濃度は、コントローラ６を介して
入出力装置７に出力される。なお炉心監視の場合
は出力分布計算装置２による出力分布の計算結果
と、キセノンおよびヨウ素濃度計算装置３による
キセノンおよびヨウ素濃度の計算結果はそれぞれ
出力分布記憶装置４およびキセノンおよびヨウ素
濃度記憶装置５に記憶され、すでに記憶されてい
た内容は新たな内容に更新される。
［発明の効果］
以上述べたように本発明の原子炉の炉心性能計
算装置によれば、キセノンおよびヨウ素濃度を求
めるのに第１図に示したように、時刻t1からt2ま
でをワンステツプで求めることができるため三次
元核熱水力結合計算およびキセノンおよびヨウ素
濃度計算の回数を少なくすることができ、計算時
間を従来の方法に比較して数10分の１にすること
ができる。
算装置によれば、キセノンおよびヨウ素濃度を求
めるのに第１図に示したように、時刻t1からt2ま
でをワンステツプで求めることができるため三次
元核熱水力結合計算およびキセノンおよびヨウ素
濃度計算の回数を少なくすることができ、計算時
間を従来の方法に比較して数10分の１にすること
ができる。
すなわち、従来の方法ではキセノンおよびヨウ
素濃度を求めるのに第２図に示すように時刻t1〜
t2までの出力の時間的変化を細かい時間幅で分
け、各時間幅で出力分布を一定とし、三次元核熱
水力結合計算を行ない、キセノンおよびヨウ素濃
度を前の時間幅におけるキセノンおよびヨウ素濃
度および出力分布より逐次計算していくため、高
い精度を得るためには時間幅を細かくし、計算ス
テツプを多くする必要があり、この結果計算時間
がかかり即応性がなく費用が非常に嵩んだが、本
発明の原子炉の炉心性能計算装置によれば、キセ
ノンおよびヨウ素濃度の変化とこれに伴う炉心性
能の変化を素早く計算することができ、炉心の現
状監視あるいは予測において即応性のある精度の
高い炉心性能を評価でき、原子炉の安全で効率の
高い運転に大きく寄与することができる。
素濃度を求めるのに第２図に示すように時刻t1〜
t2までの出力の時間的変化を細かい時間幅で分
け、各時間幅で出力分布を一定とし、三次元核熱
水力結合計算を行ない、キセノンおよびヨウ素濃
度を前の時間幅におけるキセノンおよびヨウ素濃
度および出力分布より逐次計算していくため、高
い精度を得るためには時間幅を細かくし、計算ス
テツプを多くする必要があり、この結果計算時間
がかかり即応性がなく費用が非常に嵩んだが、本
発明の原子炉の炉心性能計算装置によれば、キセ
ノンおよびヨウ素濃度の変化とこれに伴う炉心性
能の変化を素早く計算することができ、炉心の現
状監視あるいは予測において即応性のある精度の
高い炉心性能を評価でき、原子炉の安全で効率の
高い運転に大きく寄与することができる。
なお本発明の原子炉の炉心性能計算装置によれ
ば、三次元核熱水力結合計算において炉心の実行
増倍率を得ることができるので、キセノンおよび
ヨウ素濃度変化に伴う炉心の臨界性の予測を容易
に行うことができる。
ば、三次元核熱水力結合計算において炉心の実行
増倍率を得ることができるので、キセノンおよび
ヨウ素濃度変化に伴う炉心の臨界性の予測を容易
に行うことができる。
第１図は本発明によるキセノンおよびヨウ素濃
度の計算方法を説明するためのグラフ、第２図は
従来法によるキセノンおよびヨウ素濃度の計算方
法を示すグラフ、第３図は本発明の一実施例の原
子炉の炉心性能計算装置を示すブロツク図、第４
図は第３図に示す原子炉の炉心性能計算装置のキ
セノンおよびヨウ素濃度計算の方法を示すフロー
チヤートである。 １……データ・サンプラー、２……出力分布計
算装置、３……キセノンおよびヨウ素濃度計算装
置、４……出力分布計算装置、５……キセノンお
よびヨウ素濃度記憶装置、６……コントローラ、
７……入出力装置、８……原子炉、９……炉心、
１０……中性子束測定器、１１……炉心現状デー
タ測定器。
度の計算方法を説明するためのグラフ、第２図は
従来法によるキセノンおよびヨウ素濃度の計算方
法を示すグラフ、第３図は本発明の一実施例の原
子炉の炉心性能計算装置を示すブロツク図、第４
図は第３図に示す原子炉の炉心性能計算装置のキ
セノンおよびヨウ素濃度計算の方法を示すフロー
チヤートである。 １……データ・サンプラー、２……出力分布計
算装置、３……キセノンおよびヨウ素濃度計算装
置、４……出力分布計算装置、５……キセノンお
よびヨウ素濃度記憶装置、６……コントローラ、
７……入出力装置、８……原子炉、９……炉心、
１０……中性子束測定器、１１……炉心現状デー
タ測定器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 予め内蔵された物理モデルに基づき出力分布
を計算する出力分布計算装置と、 この出力分布計算装置で計算された出力分布を
記憶する出力分布記憶装置と、 キセノン濃度およびヨウ素濃度を計算するキセ
ノンおよびヨウ素濃度計算装置と、 このキセノンおよびヨウ素濃度計算装置で計算
されたキセノンおよびヨウ素濃度を記憶するキセ
ノンおよびヨウ素濃度記憶装置と、 前記出力分布記憶装置に記憶された出力分布を
用いて、出力分布の時間依存性を表す一価の関数
を求めるともに、前記出力分布計算装置および前
記キセノンおよびヨウ素濃度計算装置を制御する
コントローラーと、 このコントローラーを介して前記出力分布計算
装置および前記キセノンおよびヨウ素濃度計算装
置に対する必要なデータの入力と算出結果の表示
を行なう入出力装置とから成り、 炉心性能予測計算を行なう場合、前記コントロ
ーラーは、 まず、前記キセノンおよびヨウ素濃度記憶装置
に記憶されたキセノン濃度およびヨウ素濃度を、
予測すべき時刻のキセノン濃度およびヨウ素濃度
の推定値として、前記出力分布計算装置に予測す
べき時刻の出力分布を算出させ、 次に、前記出力分布計算装置によつて算出され
た予測すべき時刻の出力分布と、前記出力分布の
時間依存性を表す一価の関数とに基づいて、前記
キセノンおよびヨウ素濃度計算装置に予測すべき
時刻のキセノンおよびヨウ素濃度を算出させるス
テツプ、および、この算出されたキセノンおよび
ヨウ素濃度を用いて、前記出力分布計算装置に予
測すべき時刻の出力分布を算出させるステツプと
を繰り返す反復計算を、出力分布が収束するまで
実行させ、 予測すべき時刻の出力分布を求めることを特徴
とする原子炉の炉心性能計算装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57144181A JPS5934194A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | 原子炉の炉心性能計算装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57144181A JPS5934194A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | 原子炉の炉心性能計算装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5934194A JPS5934194A (ja) | 1984-02-24 |
| JPH0444708B2 true JPH0444708B2 (ja) | 1992-07-22 |
Family
ID=15356078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57144181A Granted JPS5934194A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | 原子炉の炉心性能計算装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5934194A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9576688B2 (en) * | 2009-09-23 | 2017-02-21 | Terrapower, Llc | Movement of materials in a nuclear reactor |
| US10593436B2 (en) | 2013-11-21 | 2020-03-17 | Terrapower, Llc | Method and system for generating a nuclear reactor core loading distribution |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59799B2 (ja) * | 1977-09-06 | 1984-01-09 | 日本原子力事業株式会社 | 原子力発電所の炉出力予測装置 |
| JPS57125397A (en) * | 1981-01-28 | 1982-08-04 | Nippon Atomic Ind Group Co | Device for forecasting reactor core state of atomic power plant |
-
1982
- 1982-08-20 JP JP57144181A patent/JPS5934194A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5934194A (ja) | 1984-02-24 |
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