JPH05196793A - Supporting apparatus for preparation of operation plan - Google Patents

Supporting apparatus for preparation of operation plan

Info

Publication number
JPH05196793A
JPH05196793A JP4009370A JP937092A JPH05196793A JP H05196793 A JPH05196793 A JP H05196793A JP 4009370 A JP4009370 A JP 4009370A JP 937092 A JP937092 A JP 937092A JP H05196793 A JPH05196793 A JP H05196793A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
multiplication factor
neutron multiplication
equivalent
learning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4009370A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroki Sano
広樹 佐野
Hiromi Maruyama
博見 丸山
Mitsuo Kinoshita
光夫 木下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP4009370A priority Critical patent/JPH05196793A/en
Publication of JPH05196793A publication Critical patent/JPH05196793A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 予期しない原子炉停止後に炉心の臨界性を高
速かつ正確に予測し再起動計画を支援することにある。 【構成】 通常起動時には学習モードに入り、特定の関
係式(k=f(Xe、Sm、C、P、V、T、E)、但し、k:中性子
増倍率、Xe:キセノン密度、Sm:サマリウム密度、 C:
等価制御棒挿入量、P:出力、V:等価ボイド:炉心等価
温度、E:炉心平均燃焼度、f:Xe、Sm、C、P、V、T、E
等の運転パラメータに関する関数)によって中性子増倍
率の計算し、中性子増倍率の計算値と実績値との誤差の
運転パラメータに対する関係を学習する。再起動計画作
成時には予測モードに入り、設定された運転パラメータ
に対する予測すべき他のパラメータを前記関係式から求
め、学習によって運転パラメータから予測される中性子
増倍率の誤差を前記関係式を用いて変換し、予測すべき
運転パラメータを補正する。実績で補正された運転パラ
メータにより、高精度で、高速の予測計算が可能とな
る。
(57) [Abstract] [Purpose] To support the restart plan by predicting the criticality of the core quickly and accurately after an unexpected reactor shutdown. [Configuration] At normal startup, the learning mode is entered and a specific relational expression (k = f (Xe, Sm, C, P, V, T, E), where k: neutron multiplication factor, Xe: xenon density, Sm: Samarium density, C:
Equivalent control rod insertion amount, P: output, V: equivalent void: core equivalent temperature, E: core average burnup, f: Xe, Sm, C, P, V, T, E
Neutron multiplication factor is calculated by a function relating to the operation parameter), and the relationship between the calculated value of the neutron multiplication factor and the actual value to the operation parameter is learned. When a restart plan is created, the prediction mode is entered, other parameters to be predicted for the set operating parameters are obtained from the above relational expression, and the error of the neutron multiplication factor predicted from the operating parameters by learning is converted using the above relational expression. Then, the operating parameters to be predicted are corrected. Accurate and high-speed predictive calculation is possible with the operating parameters corrected based on the actual results.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、原子炉の運転計画作成
における予測精度及び予測計算時間を向上するアルゴリ
ズムを採用した支援装置、運転訓練用シミュレータに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a support device and an operation training simulator which employ an algorithm for improving prediction accuracy and prediction calculation time in creating a reactor operation plan.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、予期しない原子炉停止後の再起動
計画作成において、熟練した炉心管理者が炉心3次元シ
ミュレータを用いた試行錯誤的に行っている。近年の再
起動計画作成支援するシステムは、炉心状態を3次元シ
ミュレータ、または2次元拡散計算に基づいて解析する
ものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a skilled core administrator has made trial and error using a three-dimensional core simulator to prepare a restart plan after an unexpected reactor shutdown. A system for supporting the preparation of a restart plan in recent years analyzes a core state based on a three-dimensional simulator or a two-dimensional diffusion calculation.

【0003】近年支援するシステムについて、「原子力
学会昭和62年年会 D57」、「原子力学会昭和63
年秋の大会 A13」などにおいて論じらるようになっ
た。これらはいずれも炉心運転管理エキスパートの知
識、推論を活用し、また炉心状態を3次元シミュレー
タ、または2次元拡散計算に基づいて解析するものであ
る。 また、特開昭63−302318号公報において
は、概略運転計画を立てた後、3次元シミュレータを用
いた詳細運転計画との差を修正、学習しながら再計画す
る機能を有する運転計画作成支援装置が論じられてい
る。さらに、特開昭55−70795号公報において
は、概略予測法として、このようなシミュレータを用い
る代わりに、特定の計算式により炉心運転パラメータを
高速に計算する方法について述べている。
Regarding the system to be supported in recent years, "Atomic Energy Society of Japan 1987 Annual Meeting D57", "Atomic Energy Society of Japan 1988"
It came to be discussed in the "A13 Autumn Meeting". These all utilize the knowledge and inference of a core operation management expert, and analyze the core state based on a three-dimensional simulator or two-dimensional diffusion calculation. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 63-302318, an operation plan creation support device having a function of making a rough operation plan, correcting the difference from a detailed operation plan using a three-dimensional simulator, and re-planning while learning. Is being discussed. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 55-70795 describes a method of calculating core operating parameters at high speed by a specific calculation formula instead of using such a simulator as a rough prediction method.

【0004】一方、特開昭63−200100号公報に
おいては、運転計画と実績との差を取り込みながら、そ
の後の計画を自動修正して運転する運転自動化装置が論
じられている。
On the other hand, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 63-200100 discusses an operation automation device that automatically corrects a subsequent plan while taking into account the difference between the operation plan and the actual result.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、シミ
ュレータを用いているため原子炉の炉心状態の実績が反
映されず、再起動計画に誤差が生じやすい。
In the above-mentioned conventional technique, since the simulator is used, the actual results of the core state of the nuclear reactor are not reflected, and an error is likely to occur in the restart plan.

【0006】また、3次元シミュレータ、または2次元
拡散計算を使用する場合には、繰返し計算により計算時
間がかかり、予期しない原子炉停止後は、電力の供給の
空白を埋めるため出来るだけ早く再起動する必要がある
点の配慮がなされていない。
When using a three-dimensional simulator or a two-dimensional diffusion calculation, iterative calculation takes time, and after an unexpected reactor shutdown, restarts as soon as possible in order to fill the blank of power supply. No consideration is given to what needs to be done.

【0007】本発明の目的は、予期しない原子炉停止後
に炉心の臨界性を高速かつ正確に予測し再起動計画の立
案を支援することにある。
An object of the present invention is to assist in planning a restart plan by predicting the criticality of the core quickly and accurately after an unexpected reactor shutdown.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的は、通常の原子
炉起動時に、炉心の運転パラメータから物理量を用いて
計算し、該物理量の計算値と運転実績の物理量との誤差
の前記運転パラメータに対する関係を学習し、学習結果
を記憶する学習手段と、運転停止後の再起動計画作成時
に、入力された運転パラメータから設定した物理量が得
られるような未知の運転パラメータを予測し、前記学習
結果から前記運転パラメータの補正量を計算し補正運転
パラメータを出力する予測手段と、前記運転パラメータ
を該予測手段に出力すると共に、運転実績により補正さ
れた該補正運転パラメータを入力し、該補正運転パラメ
ータを用いて再起動計画の次の時点の操作すべき運転パ
ラメータを判断する運転計画作手段とを備えたことによ
り達成される。
[Means for Solving the Problems] The above object is to calculate a difference between a calculated value of the physical quantity and a physical quantity of an operation record by calculating the physical quantity from the operation parameter of the core at the time of normal reactor startup. Learning means for learning the relationship, and learning means for storing the learning result, at the time of restart planning after the operation stop, predict an unknown operating parameter such that a physical quantity set from the input operating parameter is predicted, and from the learning result Prediction means for calculating the correction amount of the operation parameter and outputting the corrected operation parameter, and outputting the operation parameter to the prediction means, inputting the corrected operation parameter corrected by the operation record, and inputting the corrected operation parameter And the operation planning means for determining the operation parameter to be operated at the next point in time of the restart plan.

【0009】[0009]

【作用】予期しない原子炉停止後の再起動計画の精度を
高めるには、通常の原子炉起動時(実績)に炉心の運転
パラメータ(原子炉出力、流量、制御棒挿入量、キセノ
ン量、サマリウム量、燃焼度)に対する、炉心の中性子
増倍率の簡易計算値と実績値との誤差の関係を学習して
おき(ニューラルネットの重み関数を定めておく)、予
期しない原子炉停止後に予測手段は、炉心の中性子増倍
率を簡易計算式を用いて計算するとともに、前記運転パ
ラメータと炉心の中性子増倍率の簡易計算誤差の関係
(ニューラルネットの重み関数)を用いて、簡易計算式
を用いた計画点(運転パラメータの異なる点)での中性
子増倍率の計算誤差を予測し、これを補正することによ
り、実績に沿って正確に炉心の中性子増倍率を予測し運
転員が行う再起動計画の立案を支援することが出来る。
[Operation] To improve the accuracy of the restart plan after an unexpected reactor shutdown, the operating parameters of the core (reactor output, flow rate, control rod insertion amount, xenon amount, samarium (Amount, burnup), learn the relationship between the error between the simple calculation value and the actual value of the neutron multiplication factor of the core (determine the weighting function of the neural net), and predict the means after an unexpected reactor shutdown. , Calculation of the neutron multiplication factor of the core using a simple calculation formula, and planning using a simple calculation formula using the relationship between the operating parameters and the simple calculation error of the neutron multiplication factor of the core (weight function of neural network) Prediction of neutron multiplication calculation error at points (points with different operating parameters) and by correcting it, the neutron multiplication factor of the core is accurately predicted according to actual results It is possible to support the planning.

【0010】再起動計画の速度を高めるには、予め簡易
計算式の係数の一部を3次元シミュレータ、または2次
元拡散計算により定め、その簡易計算式を主として用い
て演算する。繰返し計算により計算時間がかかる3次元
シミュレータ、または2次元拡散計算を使用しないか
ら、速く演算することが出来る。
In order to increase the speed of the restart plan, some of the coefficients of the simple calculation formula are determined in advance by a three-dimensional simulator or two-dimensional diffusion calculation, and the simple calculation formula is mainly used for the calculation. Since it is not necessary to use a three-dimensional simulator or a two-dimensional diffusion calculation, which requires a long calculation time by iterative calculation, the calculation can be performed quickly.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図により説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0012】先ず、本実施例の構成を説明する。First, the structure of this embodiment will be described.

【0013】図1は本発明の実施例の構成を表すブロッ
ク図である。本図において、1は学習部であり、中性子
増倍率計算部3a、誤差学習部4a、重み係数格納部4
cを備えている。また、2は予測部であり、出力予測部
3b、誤差予測部4b、出力補正部3cを備えている。
また、5は計画作成部、6は入力及び変換部、7は実績
入力部、8は切り替え部、9は3次元または2次元等の
詳細シミュレータ、10は運転計画作成支援装置を示し
ている。また、3aから3cは図示しない簡略シミュレ
ータ3に組み込まれている。本図の切り替え部8は何ら
かの入力される信号を切り替える機能を果たすわけでな
く、運転計画作成支援装置10が学習モード、予測モー
ドになるかのモード選択を行う。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a learning unit, which is a neutron multiplication calculation unit 3a, an error learning unit 4a, a weighting coefficient storage unit 4
It has c. Reference numeral 2 is a prediction unit, which includes an output prediction unit 3b, an error prediction unit 4b, and an output correction unit 3c.
Further, 5 is a plan preparation unit, 6 is an input / conversion unit, 7 is a result input unit, 8 is a switching unit, 9 is a detailed simulator such as three-dimensional or two-dimensional, and 10 is an operation plan preparation support device. Also, 3a to 3c are incorporated in a simplified simulator 3 not shown. The switching unit 8 in the figure does not perform a function of switching any input signal, and selects the mode in which the operation plan creation support device 10 is in the learning mode or the prediction mode.

【0014】次に、本実施例の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0015】1.学習モード この学習では実績入力部7から実績の運転パラメータを
入力にして、その入力に対して得られた実績の中性子増
倍率と簡略計算した中性子増倍率との計算誤差を出力す
るように重み関数を修正する。すなわち、重み関数の中
に、どういう入力があったときに実績に対してどの程度
の簡略計算誤差がでるかという情報が蓄積されることに
なる。この情報を予測モードになったとき用いること
で、実績に即した予測が可能になる。
1. Learning mode In this learning, a weighting function is input so that the actual operation parameter is input from the actual result input unit 7 and the calculation error between the actual neutron multiplication factor obtained for the input and the simplified neutron multiplication factor is output. To fix. That is, in the weighting function, information about what kind of input causes a simplified calculation error with respect to the actual result is accumulated. By using this information when the prediction mode is entered, it is possible to make predictions in line with actual results.

【0016】1)簡略計算式に用いる係数の決定。1) Determination of the coefficient used in the simplified calculation formula.

【0017】切り替え部8により切り替えて学習モード
にはいると、運転員が入力するものは特になく、学習の
前には予め三次元または二次元の詳細シミュレータ9を
用いて簡略計算式に用いる係数を予め決めておく必要が
ある。入力運転パラメータとして、炉心出力P,炉心流
量F、制御棒挿入ノッチ数CRG、キセノン密度Xe、
サマリウム密度Sm、燃焼度Eを、また、物理量として
中性子増倍率kを用い、再起動時に炉心出力Pの計画を
立てる場合を想定する。プラントからは、実績入力部7
を通して、図1に示す実績の運転パラメータと中性子増
倍率kを入力する。これらのデータを入力したのち、入
力及び変換部6において、炉心の等価ボイド率V、炉心
の等価温度T、及び炉心の等価制御棒挿入量CR等の運
転パラメータを新たに計算する。
If the operator is in the learning mode after switching by the switching unit 8, there is nothing to be input by the operator, and before the learning, the coefficients used in the simplified calculation formula by using the three-dimensional or two-dimensional detailed simulator 9 in advance. Need to be decided in advance. As input operation parameters, core output P, core flow rate F, control rod insertion notch number CRG, xenon density Xe,
It is assumed that the samarium density Sm, the burnup E, and the neutron multiplication factor k are used as physical quantities, and a core power P is planned at the time of restart. From the plant, the performance input section 7
The actual operating parameters and the neutron multiplication factor k shown in FIG. After inputting these data, the input and conversion unit 6 newly calculates the operating parameters such as the core equivalent void fraction V, the core equivalent temperature T, and the core equivalent control rod insertion amount CR.

【0018】図2は入力及び変換部6の詳細機能を表す
説明図である。この計算の様子を図2を用いて説明す
る。すなわち、実績入力部7から入力した運転パラメー
タを用いて、入力及び変換部6では
FIG. 2 is an explanatory diagram showing detailed functions of the input / conversion unit 6. The state of this calculation will be described with reference to FIG. That is, using the operation parameters input from the performance input unit 7, the input and conversion unit 6

【0019】[0019]

【数1】CR=g(Nr(i),Wr(i),Wa(C
RG(i))) ここで、CRG:グループ(i)に属する制御棒挿入ノ
ッチ数、 Nr:グループ(i)に属する制御棒本数、 Wr:グループ(i)に属する制御棒の半径方向位置に
よるkに対する重み、 Wa:制御棒挿入ノッチ数CRG(i)によるkに対す
る重み、 g :Nr,Wr,Waに関する関数
## EQU1 ## CR = g (Nr (i), Wr (i), Wa (C
RG (i))) where CRG: number of control rod insertion notches belonging to group (i), Nr: number of control rods belonging to group (i), Wr: radial position of control rods belonging to group (i) weight for k, Wa: weight for k according to control rod insertion notch number CRG (i), g: function for Nr, Wr, Wa

【0020】[0020]

【数2】V=h(F,P) ここで、 F:炉心流量、 P:出力、 h:F,Pに関する関数## EQU00002 ## V = h (F, P) where F: core flow rate, P: power, h: function relating to F, P

【0021】[0021]

【数3】T=j(P) ここで、 P:出力、 j:Pに関する関数 の式により、CR,V,Tのパラメータを計算する。ま
た、
## EQU00003 ## T = j (P) Here, the parameters of CR, V, and T are calculated by the following equation: P: output, j: function relating to P. Also,

【0022】[0022]

【数4】Nr=Nr(i)、## EQU00004 ## Nr = Nr (i),

【0023】[0023]

【数5】Wr=Wr(i)、## EQU00005 ## Wr = Wr (i),

【0024】[0024]

【数6】Wa=Wa(CRG(i)) 等の係数は予め、2次元または3次元シミュレータ等の
詳細シミュレータ9によりパラメータサーベイすること
などにより求めておく。また、制御棒グループiは制御
棒引き抜きシーケンスに用いられるグルーピング等を利
用できる。
## EQU00006 ## The coefficient such as Wa = Wa (CRG (i)) is obtained in advance by performing a parameter survey with a detailed simulator 9 such as a two-dimensional or three-dimensional simulator. Further, the control rod group i can utilize the grouping or the like used in the control rod pull-out sequence.

【0025】次に、図1に示す学習部1において、前記
入力運転パラメータ及び入力及び変換部6で計算された
運転パラメータを入力として、中性子増倍率計算部3a
において、中性子増倍率kを計算する。
Next, in the learning unit 1 shown in FIG. 1, the neutron multiplication calculation unit 3a receives the input operation parameters and the operation parameters calculated by the input and conversion unit 6 as inputs.
At, the neutron multiplication factor k is calculated.

【0026】[0026]

【数7】k=f(Xe,Sm,CR,P,V,T,E) 但し、 k :中性子増倍率、 Xe:キセノン密度、 Sm:サマリウム密度、 CR:等価制御棒挿入量、 P :出力、 V :等価ボイド率、 T :炉心等価温度、 E :炉心平均燃焼度、 f :Xe,Sm,CR,P,V,T,Eに関する関数 この様子を図3を用いて説明する。K = f (Xe, Sm, CR, P, V, T, E) where k: neutron multiplication factor, Xe: xenon density, Sm: samarium density, CR: insertion amount of equivalent control rod, P: Output, V: Equivalent void fraction, T: Core equivalent temperature, E: Core average burnup, f: Function relating to Xe, Sm, CR, P, V, T, E This state will be described with reference to FIG.

【0027】図3は簡略シミュレータの詳細機能を表す
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the detailed functions of the simplified simulator.

【0028】簡略シミュレータ3は中性子増倍率計算部
3a、出力予測部3b、及び出力補正部3cを備えてい
る。中性子増倍率計算部3aにおいて、中性子増倍率
k’は
The simplified simulator 3 includes a neutron multiplication factor calculation unit 3a, an output prediction unit 3b, and an output correction unit 3c. In the neutron multiplication factor calculation unit 3a, the neutron multiplication factor k'is

【0029】[0029]

【数8】 k’=f(Xe,Sm,CR,P,V,T,E) Xe:キセノン密度、 Sm:サマリウム密度、 CR:等価制御棒挿入量、 P:出力、 V:等価ボイド率、 T:炉心等価温度、 E:炉心平均燃焼度、 f:Xe,Sm,CR,P,V,T,Eに関する関数 の関係式を用いて計算される。K ′ = f (Xe, Sm, CR, P, V, T, E) Xe: Xenon density, Sm: Samarium density, CR: Equivalent control rod insertion amount, P: Output, V: Equivalent void ratio , T: core equivalent temperature, E: core average burnup, f: Xe, Sm, CR, P, V, T, E are calculated using a relational expression of a function.

【0030】上記関係式を表す関数fの形は、3次元ま
たは2次元詳細シミュレータ9により、あらかじめ決定
する。この様子を図4から図7を用いて説明する。
The form of the function f representing the above relational expression is determined in advance by the three-dimensional or two-dimensional detailed simulator 9. This state will be described with reference to FIGS. 4 to 7.

【0031】図4はキセノン密度の基準値からの差(X
0−Xe)と中性子実効増倍率keffの関係を示す図表
である。中性子増倍率kとして中性子実効増倍率keff
を選び、詳細シミュレータ9により計算されたキセノン
密度Xeとkeffの関係を炉心出力、炉心流量をパラメ
ータとして示したものである。本図において、Xe0
基準となるキセノン密度である。またこの際、他の運転
パラメータは基準値としている。本図よりキセノン密度
の基準値からの差(Xe0−Xe)と中性子実効増倍率
keffは比例関係にあることがわかる。この係数は炉心
ごとに詳細シミュレータにより決定できる。なお、図示
しないが、サマリウム密度Smに対するkeffの関係も
キセノン密度Xeに対するkeffの関係と同様の比例関
係にある。
FIG. 4 shows the difference (X
3 is a table showing the relationship between e 0 -Xe) and the effective neutron multiplication factor keff. Effective neutron multiplication factor keff as neutron multiplication factor k
Is selected and the relationship between the xenon density Xe and keff calculated by the detailed simulator 9 is shown with the core power and the core flow rate as parameters. In this figure, Xe 0 is the reference xenon density. At this time, other operating parameters are used as reference values. From this figure, it is understood that the difference (Xe 0 −Xe) from the reference value of the xenon density and the neutron effective multiplication factor keff are in a proportional relationship. This coefficient can be determined by a detailed simulator for each core. Although not shown, the relationship of keff with respect to the samarium density Sm has the same proportional relationship as the relationship of keff with respect to the xenon density Xe.

【0032】図5は等価炉心温度Tと中性子実効増倍率
keffの関係を示す図表である。等価炉心温度Tは詳細
シミュレータ9により計算されたものである。本図にお
いて、T0は基準となる等価炉心温度である。またこの
際、他の運転パラメータは基準値としている。本図より
等価炉心温度の平方根の基準値の平方根からの差(√T
0−√T)と中性子実効増倍率keffは比例関係にあるこ
とがわかる。この係数は炉心ごとに詳細シミュレータ9
により決定できる。
FIG. 5 is a table showing the relationship between the equivalent core temperature T and the effective neutron multiplication factor keff. The equivalent core temperature T is calculated by the detailed simulator 9. In this figure, T 0 is a reference equivalent core temperature. At this time, other operating parameters are used as reference values. From this figure, the difference of the square root of the equivalent core temperature from the square root of the standard value (√T
It can be seen that 0 −√T) and the effective neutron multiplication factor keff are in a proportional relationship. This coefficient is detailed for each core 9
Can be determined by

【0033】図6は等価制御棒挿入量の基準値からの差
(CR0−CR)と中性子実効増倍率keffの関係を示す
図表である。等価制御棒挿入量CRは詳細シミュレータ
9により計算されたものである。本図において、CR0
は基準となる等価制御棒挿入量である。またこの際、他
の運転パラメータは基準値としている。本図より等価制
御棒挿入量の基準値からの差(CR0−CR)と中性子
実効増倍率keffは比例関係にあることがわかる。この
係数は炉心ごとに詳細シミュレータにより決定できる。
FIG. 6 is a table showing the relationship between the difference (CR 0 -CR) from the reference value of the equivalent control rod insertion amount and the effective neutron multiplication factor keff. The equivalent control rod insertion amount CR is calculated by the detailed simulator 9. In this figure, CR 0
Is a reference equivalent control rod insertion amount. At this time, other operating parameters are used as reference values. From this figure, it is understood that the difference (CR 0 -CR) from the reference value of the equivalent control rod insertion amount and the effective neutron multiplication factor keff are in a proportional relationship. This coefficient can be determined by a detailed simulator for each core.

【0034】図7は等価ボイド率Vと中性子実効増倍率
keffの関係を示す図表である。等価ボイド率Vは詳細
シミュレータ9により計算されたものである。本図にお
いて、V0は基準となる等価ボイド率Vである。またこ
の際、他の運転パラメータは基準値としている。本図よ
り等価ボイド率の基準値からの差(V0−V)と中性子
実効増倍率keffは比例関係にあることがわかる。また
この係数は、炉心出力に依存し、炉心ごとに詳細シミュ
レータにより決定できる。
FIG. 7 is a table showing the relationship between the equivalent void fraction V and the effective neutron multiplication factor keff. The equivalent void ratio V is calculated by the detailed simulator 9. In this figure, V 0 is a reference equivalent void fraction V. At this time, other operating parameters are used as reference values. From this figure, it can be seen that the difference (V 0 −V) from the reference value of the equivalent void fraction and the effective neutron multiplication factor keff are in a proportional relationship. This coefficient depends on the core power and can be determined for each core by a detailed simulator.

【0035】2)運転パラメータに対する中性子増倍率
の計算値と実績の誤差の学習。
2) Learning the difference between the calculated value of the neutron multiplication factor and the actual result for the operating parameter.

【0036】以上のようにして計算された中性子増倍率
k’と実績より入力された中性子増倍率kとの誤差Δk
の運転パラメータに対する関係を図1に示す誤差学習部
4aで学習する。本実施例では誤差学習部4aにはニュ
ーラルネットの学習機能を利用し、誤差学習部4aは上
述したように、入力として運転パラメータ、教師信号と
して簡略シミュレータ3aで簡易計算式により計算され
た中性子増倍率(k’)と入力及び変換部6から渡され
た実績の中性子増倍率(k)との誤差Δkを教師信号と
して取り込んで4cに格納された出力に対する入力の重
み関数を更新することにより、4cの重み関数に運転パ
ラメータに対する中性子増倍率の誤差の関係を表わす情
報が蓄積されることになる。これにより、簡易計算式の
誤差と運転パラメータの関係を学習できるため、計画点
での運転パラメータに対する簡易計算式の誤差を予測す
ることが可能になり、これを補正項とすることで計画点
での正確な中性子増倍率予測が可能となる。
An error Δk between the neutron multiplication factor k'calculated as described above and the neutron multiplication factor k input from the actual result.
The error learning unit 4a shown in FIG. In the present embodiment, the learning function of the neural network is utilized in the error learning unit 4a. As described above, the error learning unit 4a uses the operating parameters as inputs and the neutron increase calculated by the simplified simulator 3a as the teacher signal by the simple calculation formula. By taking the error Δk between the magnification (k ′) and the actual neutron multiplication factor (k) passed from the input and conversion unit 6 as a teacher signal and updating the input weighting function for the output stored in 4c, Information representing the relationship of the error of the neutron multiplication factor with respect to the operating parameter is accumulated in the weighting function of 4c. As a result, it is possible to learn the relationship between the error of the simple calculation formula and the operating parameter, and it is possible to predict the error of the simple calculation formula for the operating parameter at the planned point. It is possible to accurately predict the neutron multiplication factor.

【0037】この過程を図8を用いて詳細に説明する。This process will be described in detail with reference to FIG.

【0038】図8は本発明の誤差学習部の詳細機能を示
すブロック図である。まず、入力及び変換部6から実績
の中性子増倍率kが、中性子増倍率計算部3aから簡略
計算式を用いて計算した中性子増倍率k’が入力される
と、この差をとり、教師信号△ktを計算する。一方、
入力及び変換部6からその他の運転パラメータが中性子
実効増倍率誤差予測部4a1、および重み更新部4a2
取り込まれる。中性子実効増倍率誤差予測部4a1はこ
れまでに重み係数格納部4cに蓄積した重み係数w0
入力の運転パラメータにかけ、予測誤差△k0を出力す
る。重み更新部4a2は、出力された予測誤差△k0と教
師信号△ktの差δkが小さくなるように重み係数wn
を計算し、重み係数格納部4cに格納する。これを繰り
返すことにより、重み係数は次第にある運転パラメータ
の入力に対してどのような出力、すなわち簡略計算式に
よる計算誤差が生じるかという関係を表せるようにな
る。
FIG. 8 is a block diagram showing the detailed functions of the error learning unit of the present invention. First, when the actual neutron multiplication factor k is input from the input and conversion unit 6 and the neutron multiplication factor k ′ calculated using the simplified calculation formula is input from the neutron multiplication calculation unit 3a, this difference is taken and the teacher signal Δ Calculate kt. on the other hand,
Other operating parameters are input from the input and conversion unit 6 to the neutron effective multiplication error prediction unit 4a 1 and the weight update unit 4a 2 . The neutron effective multiplication error prediction unit 4a 1 multiplies the weighting coefficient w 0 accumulated in the weighting coefficient storage unit 4c so far to the input operation parameter and outputs the prediction error Δk 0 . The weight updating unit 4a 2 reduces the weight coefficient wn so that the difference δk between the output prediction error Δk 0 and the teacher signal Δkt becomes small.
Is calculated and stored in the weighting coefficient storage unit 4c. By repeating this, the weighting coefficient can gradually represent the relationship with respect to the input of a certain operating parameter, what kind of output, that is, the calculation error due to the simplified calculation formula.

【0039】2.予測モード 次に予期しない原子炉の運転停止などが起き、再起動計
画を作成する場合の動作を説明する。この際、切り替え
部8を切り替えて予測モードに入る。切り換えは運転員
が行うが、自動的に切り換えを行うには、装置が予期し
ない停止の原因が取り除かれたかどうかを判断し、切り
換える手段が必要になる。
2. Prediction mode Next, the operation when a restart plan is created due to an unexpected reactor shutdown, etc. will be explained. At this time, the switching unit 8 is switched to enter the prediction mode. Switching is performed by the operator, but automatic switching requires means for determining whether the cause of the unexpected stop of the device has been eliminated and switching.

【0040】予測モードに入ると、運転員がどの運転パ
ラメータ(ここでは炉心出力P)を操作するかを判断
し、そのパラメータを起動計画作成部5に修正入力す
る。予測モードの初期には全てのパラメータがモード切
り換え直前の値となっている。運転パラメータの操作判
断が例えばエキスパートシステム等によって自動的にな
されれば、特に運転員が関与することは不要である。こ
の判断は、炉心流量、炉心出力の運転可能領域内にある
か、予め設定した制御棒シーケンス(制御棒操作手順)
に沿っているか、熱的な余裕を満足するか、などから総
合的に行われる。この運転パラメータの操作によって臨
界を保つために、他の運転パラメータはどう変わるか、
あるいはどう変えるべきかを予測するのが予測部2とい
うことになる。図1では運転員が決めた運転パラメータ
に対して臨界となる炉心出力がいくらになるかを予測し
ている。例えば、計画を立てた流量、制御棒などに対し
て、予測部2から得られた炉心出力が運転可能領域にな
い、あるいはその出力では熱的な制限を満足しないなど
と判断されれば、運転員は計画作成部5でもう一度流量
や制御棒等の計画を立て直し、再入力する。従来技術で
は本実施例の予測部2に相当するのが三次元または二次
元シミュレータで、実際の炉心状態に対して誤差が存在
する。本実施例は、炉心実績と計算の誤差を予め学習し
ておくことにより、予測誤差を補正し、次の計画作成の
入力とする事ができるので、立てられた計画の精度が高
い。
When the predictive mode is entered, the operator determines which operating parameter (here, core output P) is to be operated, and corrects and inputs the parameter into the startup plan creating section 5. At the beginning of the prediction mode, all the parameters have the values immediately before the mode switching. If the operation decision of the operation parameter is automatically made by, for example, an expert system, it is not necessary for the operator to be involved. This judgment is based on whether the flow rate is within the operable range of the core flow rate and core output, or a preset control rod sequence (control rod operation procedure).
It is done comprehensively according to whether it is in line with, or whether the thermal margin is satisfied. How will other operating parameters change in order to maintain criticality by manipulating this operating parameter?
Alternatively, the predicting unit 2 predicts how to change. FIG. 1 predicts what the critical core power will be for the operating parameters determined by the operator. For example, if it is determined that the core output obtained from the prediction unit 2 is not within the operable range for the planned flow rate, control rod, or the like, or that the output does not satisfy the thermal limit, the operation is performed. The staff makes a plan again for the flow rate, control rod, etc. in the plan making unit 5, and inputs it again. In the prior art, the prediction unit 2 of this embodiment corresponds to a three-dimensional or two-dimensional simulator, which has an error with respect to the actual core state. In the present embodiment, the prediction error can be corrected by learning the core performance and the calculation error in advance, and can be used as the input for the next plan creation, so the accuracy of the established plan is high.

【0041】図1に示す予測モードは、前述のように他
の運転パラメータを計画したときの炉心出力Pを予測計
算する過程を示している。誤差予測部4bは図2に示す
ように入力及び変換部6から制御棒挿入量CRG、炉心
流量F、キセノン密度Xe、サマリウム密度Smを、ま
た図3に示すように簡略計算式から逆変換して求められ
る炉心出力P’、この関数であるボイド率V、炉心温度
Tを出力予測部3bから入力する。これが計画点での運
転パラメータ、すなわち誤差予測部4bのニューラルネ
ットの入力となる。誤差予測部4bではこれらの入力に
4cの重みをかけ、運転点での簡略計算式による中性子
増倍率計算誤差△k’を求める。△k’があるというこ
とは、実際には出力予測部3bで簡略計算式の逆変換に
より求めた炉心出力P’では臨界にならず、出力予測誤
差△Pだけずれた点で臨界になるということになる。こ
れを補正するのが出力補正部3cで、補正された炉心出
力Pが計画作成部5に表示され、この補正された炉心出
力Pを次の計画作成に用いる。
The prediction mode shown in FIG. 1 shows the process of predicting and calculating the core power P when other operating parameters are planned as described above. The error predictor 4b inversely transforms the control rod insertion amount CRG, the core flow rate F, the xenon density Xe, and the samarium density Sm from the input and converter 6 as shown in FIG. 2 and the simplified calculation formula as shown in FIG. The core output P ′, the void fraction V, and the core temperature T, which are the functions, are input from the output predictor 3b. This becomes the operating parameter at the planned point, that is, the input of the neural network of the error prediction unit 4b. The error predictor 4b weights these inputs by 4c and obtains the neutron multiplication factor calculation error Δk ′ by the simple calculation formula at the operating point. The fact that there is Δk ′ means that the core power P ′ actually obtained by the inverse transformation of the simplified calculation formula in the power predicting unit 3b does not become critical, but becomes critical at the point shifted by the power prediction error ΔP. It will be. The output correction unit 3c corrects this, and the corrected core power P is displayed on the plan creation unit 5, and the corrected core power P is used for the next plan creation.

【0042】予測すべき運転パラメータが運転計画作成
部5に入力されると、入力及び変換部6において等価制
御棒挿入量CRを新たに計算する。次に入力及び変換部
6から授受された運転パラメータを入力として、出力予
測部3bで炉心出力P’を計算する。この過程を図3で
説明する。図3において3bの出力予測部にXe,S
m,CR等の炉心パラメータが入力されると、次式によ
り他のパラメータが計算される。
When the operation parameter to be predicted is input to the operation plan creation unit 5, the input and conversion unit 6 newly calculates the equivalent control rod insertion amount CR. Next, with the operating parameters transferred from the input and conversion unit 6 as inputs, the power prediction unit 3b calculates the core power P '. This process will be described with reference to FIG. In FIG. 3, Xe and S are added to the output prediction unit 3b.
When core parameters such as m and CR are input, other parameters are calculated by the following equation.

【0043】[0043]

【数9】P’=f’(Xe,Sm,CR,F,E;k
(=1.0)) ここで、 F:炉心流量 f:Xe,Sm,CR,F,Eに関する関数
## EQU9 ## P '= f' (Xe, Sm, CR, F, E; k
(= 1.0)) where: F: core flow rate f: function relating to Xe, Sm, CR, F, E

【0044】[0044]

【数10】V=h(F,P’)## EQU10 ## V = h (F, P ')

【0045】[0045]

【数11】T=j(P’)## EQU11 ## T = j (P ')

【0046】[0046]

【数9】の関数f’はThe function f'of

【数7】において、kを固定し、また、炉心等価ボイド
率Vを炉心流量Fと炉心出力P’を用いて表し、炉心出
力P’について解き直したものである。
In Equation (7), k is fixed, the core equivalent void fraction V is expressed using the core flow rate F and the core output P ′, and the core output P ′ is solved again.

【0047】さて、図1に戻り、入力及び変換部6から
は、誤差予測部4bにXe,Sm,CRG,CR等の運
転パラメータが入力として授受され、前述したように本
実施例では4bは、4cと共にニューラルネットを構成
している。ニューラルネットである誤差予測部4bは、
4cに格納された重み関数を用いて、これらの運転パラ
メータを入力としたときの中性子増倍率の誤差Δk’を
出力する。
Now, returning to FIG. 1, from the input / conversion unit 6, operation parameters such as Xe, Sm, CRG, and CR are exchanged as inputs to the error prediction unit 4b. And 4c form a neural network. The error prediction unit 4b, which is a neural network,
Using the weighting function stored in 4c, the neutron multiplication error Δk ′ when these operating parameters are input is output.

【0048】この誤差Δk’を用いて出力補正部3cは
出力P’の補正値ΔPを計算する。
The output correction unit 3c uses this error Δk 'to calculate the correction value ΔP of the output P'.

【0049】誤差学習部4aには教師信号として簡略シ
ミュレータ3aで簡易計算式により計算された中性子増
倍率(k’)と実績の中性子増倍率(k)との誤差を取
り込む点と、この教師信号がニューラルネットの出力
(図示していない)と等しくなるように重みを修正する
手段が必要である点で、予測部2の誤差予測部4b(単
に入力と重みをかけて出力を計算する)と異なるが、ニ
ューラルネットとしては別な物ではなく、使われ方が違
うと考えてもよい。誤差学習部4a、4b、4cを合わ
せてニューラルネットを構成している。学習部1で用い
たニューラルネット(4a,4c)は通常運転時に、簡
略計算式による中性子増倍率の計算値(k’)と実績値
(k)との誤差の通常運転時の運転パラメータ(入力)
に対する関係を学習する(4cに重みを蓄える)もので
ある。予測部2の誤差予測部(4b、4c)は、計画点
での運転パラメータをニューラルネットの入力とし、4
cに蓄えられた重みをかけて計画点での簡略計算による
誤差(△k’)を予測出力するものである。これを補正
項とすることで、簡略計算式だけを用いる場合に比べ、
中性子増倍率をより正確に予測できる。
The error learning unit 4a takes in an error between the neutron multiplication factor (k ') calculated by the simple calculation formula in the simplified simulator 3a as the teacher signal and the actual neutron multiplication factor (k), and this teacher signal. Is necessary to correct the weight so that is equal to the output (not shown) of the neural network, the error predictor 4b of the predictor 2 (simply weights the input and calculates the output) Although it is different, it may be considered that it is not a different thing as a neural net and is used in a different way. The error learning units 4a, 4b, and 4c are combined to form a neural network. The neural nets (4a, 4c) used in the learning unit 1 are the operating parameters (inputs) during the normal operation of the error between the calculated value (k ') of the neutron multiplication factor by the simple calculation formula and the actual value (k) during the normal operation. )
To learn the relationship to (store weight in 4c). The error predicting unit (4b, 4c) of the predicting unit 2 sets the operating parameter at the planned point as an input of the neural network, and
The error (Δk ′) due to the simple calculation at the planned point is predicted and output by multiplying the weight stored in c. By using this as a correction term,
The neutron multiplication factor can be predicted more accurately.

【0050】重み格納部4cには学習時に運転パラメー
タと中性子増倍率の簡易計算誤差との関係が重み関数と
して格納されている。従って、計画点の運転パラメータ
を入力として計算できるのは、計画点の中性子増倍率の
簡略計算誤差で、出力の簡略計算誤差を直接には求めら
ない。こうするためには、学習時に出力予測誤差を教師
信号にして重み関数を作成しておくことが考えられる
が、実際の計画作成時には、出力予測だけでなく、出力
を与えて、臨界となるような制御棒の挿入量、炉心流量
を予測する必要も有り、これらを直接予測するにはそれ
ぞれ別の重み関数を、学習、格納しておく必要が生じ、
計算時間、容量の点で効率的ではない。それよりは3
b、3cの予測計算や補正計算はほとんど計算時間、容
量のネックにならないので、それぞれの運転パラメータ
に対して予測部と補正部を設けておくのがよい。これ
が、炉心中性子増倍率の計算誤差だけを学習して、他の
運転パラメータの予測計算にはそれぞれの予測部と補正
部を設ける理由である。
The weight storage unit 4c stores the relationship between the operating parameter and the simple calculation error of the neutron multiplication factor as a weight function during learning. Therefore, it is the simple calculation error of the neutron multiplication factor of the planned point that can be calculated with the operating parameter of the planned point as an input, and the simple calculation error of the output is not directly obtained. In order to do this, it is conceivable to use the output prediction error as a teacher signal during learning to create a weighting function, but during actual planning, not only the output prediction but also the output is given so that it becomes critical. It is also necessary to predict the insertion amount of the control rod and the core flow rate, and to directly predict these, it is necessary to learn and store different weighting functions,
It is not efficient in terms of calculation time and capacity. Than that 3
Since the prediction calculation and the correction calculation of b and 3c hardly cause a bottleneck in the calculation time and the capacity, it is preferable to provide the prediction unit and the correction unit for each operation parameter. This is the reason why only the calculation error of the core neutron multiplication factor is learned and the respective prediction units and correction units are provided for the prediction calculation of other operating parameters.

【0051】前述の補正値ΔPを計算する過程を図3を
用いて説明する。図3において出力補正部3cは出力補
正量を次式で計算する。
The process of calculating the above-mentioned correction value ΔP will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the output correction unit 3c calculates the output correction amount by the following formula.

【0052】[0052]

【数12】 [Equation 12]

【0053】ここで、(∂k/∂P)は数式1の関数f
を詳細シミュレータ9を用いて求める際に保存しておく
ことができる。
Here, (∂k / ∂P) is the function f of the formula 1.
Can be saved when using the detailed simulator 9.

【0054】このようにして補正量ΔPが求まると、図
1に示すように、この補正量ΔPと、出力予測部3bで
計算された出力P’を加えることにより、実績に基づい
た予測出力Pを計算できる。この炉心出力Pを用いて次
の時点でのキセノン密度、サマリウム密度などを運転計
画作成部5で作成することにより、次の時点での出力を
求める動作を続けることができる。すなわち、再起動時
の運転計画が立てられることになる。
When the correction amount ΔP is obtained in this way, as shown in FIG. 1, by adding the correction amount ΔP and the output P ′ calculated by the output predicting unit 3b, the predicted output P based on the actual result is obtained. Can be calculated. By using the core power P to create the xenon density, the samarium density, etc. at the next time by the operation plan creation unit 5, the operation for obtaining the power at the next time can be continued. That is, an operation plan for restarting is set up.

【0055】以上、炉心出力Pを予測すべき運転パラメ
ータとして選んだ場合の予測について述べたが、図示し
てはいないものの出力予測部3bの他に、制御棒操作量
予測部、炉心流量予測部を設け、出力補正部3cの他に
制御棒操作量補正部、炉心流量補正部を設けておけば、
同様の方法で例えば出力一定のもとでキセノンが変化し
た場合に、制御棒操作量をどれだけにすればよいか、流
量をどれだけにすればよいか等が予測部2で予測でき
る。炉心流量Fを予測すべき運転パラメータとし
The prediction in the case where the core power P is selected as the operation parameter to be predicted has been described above. However, although not shown, in addition to the power prediction unit 3b, the control rod operation amount prediction unit and the core flow rate prediction unit are also provided. If a control rod operation amount correction unit and a core flow rate correction unit are provided in addition to the output correction unit 3c,
In a similar manner, for example, when the xenon changes under a constant output, the predicting unit 2 can predict what the control rod operation amount should be, what the flow rate should be, and the like. Using the core flow rate F as the operating parameter to be predicted

【0056】て選んだ場合も、If you choose

【数9】の代わりに炉心流量Fについて解き直した関係
式を用
Instead of [Equation 9], use the relational expression solved for the core flow rate F

【0057】い、Yes,

【数12】の(∂k/∂P)の代わりに(∂k/∂F)
を用いることなどにより、同様に計画が立てられる。
Instead of (∂k / ∂P) in [Equation 12], (∂k / ∂F)
Similarly, a plan is made by using.

【0058】図9は予測部の流量予測時の動作について
説明した説明図である。図1に示した例では炉心流量
F、等価制御棒挿入量CR等を計画し、臨界となる炉心
出力Pを予測していたが、流量予測時には、運転計画作
成部5で炉心出力P、等価制御棒挿入量CR等を計画
し、入力及び変換部6を通して、流量予測部3b’に受
け渡す。流量予測部3b’では流量F’、等価ボイド率
V、等価炉心温度T等を計算し、誤差予測部4bに受け
渡す。誤差予測部4bは流量予測部3b’の出力と入力
及び変換部6の出力を入力とし、4cに格納されている
重み係数をかけて、中性子増倍率の予測誤差△k’を計
算する。流量補正部3c’は中性子増倍率の予測誤差△
k’から流量予測部3b’で予測した流量F’の補正量
△Fを計算し、これを補正して炉心流量Fとして、運転
計画作成部5に表示する。運転計画作成部5ではこの炉
心流量Fで、計画が流量、出力の制限値や、熱的制限内
にあることを確認し、次の運転計画を作成する。炉心流
量Fが、前記条件を満足しない場合、運転計画を作成し
直して前記手順を繰り返す。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the operation of the predicting unit when predicting the flow rate. In the example shown in FIG. 1, the core flow rate F, the equivalent control rod insertion amount CR, etc. were planned and the critical core power P was predicted. The control rod insertion amount CR and the like are planned and passed to the flow rate predicting unit 3b ′ through the input / converting unit 6. The flow rate predictor 3b 'calculates the flow rate F', the equivalent void fraction V, the equivalent core temperature T, etc., and transfers it to the error predictor 4b. The error predicting unit 4b receives the output of the flow rate predicting unit 3b ′ and the input and the output of the converting unit 6 as input, and multiplies the weighting coefficient stored in 4c to calculate the prediction error Δk ′ of the neutron multiplication factor. The flow rate correction unit 3c 'has a neutron multiplication prediction error Δ
A correction amount ΔF of the flow rate F ′ predicted by the flow rate predicting unit 3b ′ is calculated from k ′, and this is corrected and displayed as the core flow rate F in the operation plan creating unit 5. With the core flow rate F, the operation plan creation unit 5 confirms that the plan is within the flow rate, the output limit value, and the thermal limit, and creates the next operation plan. If the core flow rate F does not satisfy the above condition, the operation plan is recreated and the above procedure is repeated.

【0059】また、等価制御棒挿入量CRを予測すべき
運転パラメータとして選んだ場合に
When the equivalent control rod insertion amount CR is selected as the operation parameter to be predicted,

【0060】もAlso

【数9】の代わりに等価制御棒挿入量CRについて解き
なおした関係式を用い
Use the relational expression solved for the equivalent control rod insertion amount CR instead of

【0061】、,

【数12】の(∂k/∂P)の代わりに(∂k/∂C
R)を用いることにより、同様に計画が立てられる。
Instead of (∂k / ∂P) in (Equation 12), (∂k / ∂C)
A plan is similarly created by using R).

【0062】図10は予測部の等価制御棒挿入量CRの
予測時の動作について説明した説明図である。等価制御
棒挿入量CRの予測時には、運転計画作成部5で炉心出
力P、炉心流量F等を計画し、入力及び変換部6を通し
て、等価制御棒挿入量予測部3b”に受け渡す。等価制
御棒挿入量予測部3b”では等価制御棒挿入量CR’、
等価ボイド率V、等価炉心温度T等を計算し、誤差予測
部4bに受け渡す。誤差予測部4bは流量予測部3b”
の出力と入力及び変換部6の出力を入力とし、4cに格
納されている重み係数をかけて、中性子増倍率の予測誤
差△k’を計算する。流量補正部3c”は中性子増倍率
の予測誤差△k’から等価制御棒挿入量予測部3b”で
予測した等価制御棒挿入量CR’の補正量△CRを計算
し、これを補正して等価制御棒挿入量CRとして、運転
計画作成部5に表示する。運転計画作成部5ではこの等
価制御棒挿入量CRで、運転計画が予め設定した制御棒
操作手順や、熱的制限内にあることを確認し、次の運転
計画を作成する。等価制御棒挿入量CRが、前記条件を
満足しない場合、運転計画を作成し直して前記手順を繰
り返す。
FIG. 10 is an explanatory view for explaining the operation of the predicting unit when predicting the equivalent control rod insertion amount CR. When predicting the equivalent control rod insertion amount CR, the operation planning unit 5 plans the core output P, the core flow rate F, and the like, and transfers it to the equivalent control rod insertion amount prediction unit 3b ″ through the input and conversion unit 6. In the rod insertion amount predicting unit 3b ″, the equivalent control rod insertion amount CR ′,
The equivalent void fraction V, the equivalent core temperature T, etc. are calculated and passed to the error prediction unit 4b. The error predictor 4b is the flow rate predictor 3b ″.
And the input and the output of the conversion unit 6 are input, and the weighting coefficient stored in 4c is multiplied to calculate the neutron multiplication prediction error Δk ′. The flow rate correction unit 3c ″ calculates the correction amount ΔCR of the equivalent control rod insertion amount CR ′ predicted by the equivalent control rod insertion amount prediction unit 3b ″ from the prediction error Δk ′ of the neutron multiplication factor, and corrects this to obtain the equivalent value. The control rod insertion amount CR is displayed on the operation plan creation unit 5. With the equivalent control rod insertion amount CR, the operation plan creation unit 5 confirms that the operation plan is within the preset control rod operating procedure and thermal limits, and creates the next operation plan. If the equivalent control rod insertion amount CR does not satisfy the above condition, the operation plan is recreated and the above procedure is repeated.

【0063】流量予測、等価制御棒挿入量予測のため、
簡略シミュレータ3は、図3に示した機能のほかに図1
1に示すように流量予測部3b’、等価制御棒挿入量予
測部3b”を備えている。流量予測部3b’は、式1
a’、式3”、式4を使って流量F’、等価ボイド率
V、等価炉心温度T等を計算し誤差予測部4bに受け渡
す。また、等価制御棒挿入量予測部3b”は、式1
a”、式3、式4を使ってCR’、V、T等を計算し誤
差予測部4bに受け渡す。誤差予測部4bは図12に示
すように3b、3b’、3b”、の信号の有無によって
3c、3c’、3c”にそれぞれ出力先を切り換える切
り換えスイッチ4dを有している。3b、3b’、3
b”から入力されない他の運転パラメータは入力及び変
換部6から取り込まれる。中性子増倍率以外の全ての運
転パラメータを、中性子増倍率誤差予測部4a1に入力
にすると、4a1は4cに格納された重み係数を取り込
んで、入力にかけあわせ、予測誤差△k’を前記切り換
えスイッチ4dで設定された出力先に出力する。
For flow rate prediction and equivalent control rod insertion amount prediction,
The simplified simulator 3 has the functions shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the flow rate predicting unit 3b ′ and the equivalent control rod insertion amount predicting unit 3b ″ are provided.
a ′, equation 3 ″, and equation 4 are used to calculate the flow rate F ′, the equivalent void fraction V, the equivalent core temperature T, etc., and pass them to the error predictor 4b. Further, the equivalent control rod insertion amount predictor 3b ″ is Formula 1
a ′, equations 3 and 4 are used to calculate CR ′, V, T, etc., and the result is passed to the error predictor 4b. The error predictor 4b outputs signals 3b, 3b ′, 3b ″ as shown in FIG. There is a changeover switch 4d for changing the output destination to 3c, 3c ', and 3c "depending on the presence or absence of each.
Other operating parameters that are not input from b ″ are input and input from the conversion unit 6. When all operating parameters other than the neutron multiplication factor are input to the neutron multiplication error prediction unit 4a 1 , 4a 1 is stored in 4c. The weighting coefficient is taken in, multiplied by the input, and the prediction error Δk ′ is output to the output destination set by the changeover switch 4d.

【0064】本実施例によれば、再起動時の運転計画に
過去の実績を利用することができ、従来のシミュレータ
または簡易計算式のみを用いる場合に比べ、予測精度を
向上できる効果がある。また、3次元または2次元の詳
細シミュレータは最初の運転計画時にのみ、中性子増倍
率の運転パラメータに関する関数形を決めるためだけに
用いれば良く、運転計画作成時に繰返し用いる必要がな
いので、計算時間を短縮できる効果がある。
According to the present embodiment, the past performance can be used for the operation plan at the time of restarting, and there is an effect that the prediction accuracy can be improved as compared with the case where only the conventional simulator or the simple calculation formula is used. Further, the three-dimensional or two-dimensional detailed simulator may be used only at the time of the first operation planning to determine the functional form relating to the operation parameter of the neutron multiplication factor, and it is not necessary to repeatedly use it when creating the operation plan. There is an effect that can be shortened.

【0065】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。
Next, another embodiment of the present invention will be described.

【0066】図13は他の実施例の学習部の構成を示す
ブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing the structure of the learning section of another embodiment.

【0067】上記実施例の学習部と事なる点は、あらか
じめ、詳細シミュレータ9を用いて決定していた運転パ
ラメータと中性子増倍率の関係を、最初の起動及び運転
時の運転パラメータの時系列変化
The point different from the learning section in the above embodiment is that the relationship between the operating parameter and the neutron multiplication factor, which has been previously determined by using the detailed simulator 9, is changed in time series of the operating parameter at the time of initial startup and operation.

【0068】[0068]

【数13】 [Equation 13]

【0069】と中性子増倍率の時系列変化から求める感
度係数作成手段11を設けたことである。前記感度係数
作成手段11には、ニューラルネットを用いて感度係数
(図の(∂k/∂P)、(∂k/∂Xe)等)を求める
方法を用いることができる。また、関数形が決まれば、
最小二乗フィッテイング式などが利用できる。このよう
な構成とすることにより、詳細シミュレータを用いずに
運転計画を作成することができ、さらに高速解析が可能
になる。
And the sensitivity coefficient creating means 11 which is obtained from the time series change of the neutron multiplication factor. The sensitivity coefficient creating means 11 may use a method of obtaining a sensitivity coefficient ((∂k / ∂P), (∂k / ∂Xe) in the figure) using a neural network. Also, if the functional form is determined,
Least-squares fitting formula etc. can be used. With such a configuration, an operation plan can be created without using a detailed simulator, and high-speed analysis becomes possible.

【0070】更に、他の実施例について説明する。Further, another embodiment will be described.

【0071】図14は他の実施例の実績入力部の構成を
示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing the construction of a performance input section of another embodiment.

【0072】実績により、中性子実効増倍率を物理量と
して選ぶ際には、通常これを1.0とする。図14はさ
らに実際の実効増倍率を用いるため、中性子束φを入力
としてペリオド計7aより得られるペリオドを、ペリオ
ド−中性子増倍率変換部7bを用いて変換することによ
り中性子実効増倍率を求める構成としたものである。こ
れにより中性子増倍率の時間変化をより正確に取り込む
ことができ、精度を向上できる。
According to the actual results, when the effective neutron multiplication factor is selected as the physical quantity, it is usually set to 1.0. Since FIG. 14 further uses the actual effective multiplication factor, the period obtained by the period meter 7a using the neutron flux φ as an input is converted using the period-neutron multiplication factor conversion unit 7b to obtain the neutron effective multiplication factor. It is what This makes it possible to more accurately capture the time change of the neutron multiplication factor and improve the accuracy.

【0073】また、図3に示した本発明の関係式を用い
た簡略シミュレータは、炉心運転訓練用の炉心を模擬す
る際にも用いることができる。
The simplified simulator using the relational expression of the present invention shown in FIG. 3 can also be used when simulating the core for core operation training.

【0074】なお、本発明の簡略シミュレータに用いた
関係式は、図4から図7に見られるように中性子増倍率
と相関の強い運転パラメータを選んでいるが、他の関係
式、例えば特開昭55−70795号公報に示されたも
の等を選ぶことも可能である
In the relational expression used in the simplified simulator of the present invention, operating parameters having a strong correlation with the neutron multiplication factor are selected as shown in FIGS. 4 to 7. It is also possible to select the one shown in Japanese Patent Publication No. 55-70795.

【0075】。..

【発明の効果】本発明によれば、予期しない原子炉停止
後に予測手段は、通常の原子炉起動の実績を反映して通
常の原子炉起動時に学習した誤差を補正して炉心の臨界
性を予測するから正確な再起動計画立案の支援が可能と
なる。
According to the present invention, the predicting means after unexpected reactor shutdown stops the criticality of the core by correcting the error learned at the time of normal reactor startup by reflecting the results of normal reactor startup. Because it makes a prediction, it is possible to support accurate restart planning.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例の構成を表すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an exemplary embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例の入力及び変換部6の詳細機能
を表す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing detailed functions of an input / conversion unit 6 according to the embodiment of this invention.

【図3】本発明の実施例の簡略シミュレータの詳細機能
を表す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing detailed functions of a simplified simulator according to an embodiment of the present invention.

【図4】キセノン密度の基準値からの差(Xe0−X
e)と中性子実効増倍率keffの関係を示す図表であ
る。
FIG. 4 shows a difference (Xe 0 −X) from a reference value of xenon density.
3 is a table showing the relationship between e) and the effective neutron multiplication factor keff.

【図5】等価炉心温度Tと中性子実効増倍率keffの関
係を示す図表である。
FIG. 5 is a chart showing the relationship between the equivalent core temperature T and the effective neutron multiplication factor keff.

【図6】等価制御棒挿入量の基準値からの差(CR0
CR)と中性子実効増倍率keffの関係を示す図表であ
る。
FIG. 6 shows the difference (CR 0 −) from the reference value of the equivalent control rod insertion amount.
(CR) and a neutron effective multiplication factor keff.

【図7】等価ボイド率Vと中性子実効増倍率keffの関
係を示す図表である。
FIG. 7 is a chart showing the relationship between the equivalent void fraction V and the effective neutron multiplication factor keff.

【図8】本発明の実施例の誤差学習部の詳細機能を示す
ブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing detailed functions of an error learning unit according to the embodiment of this invention.

【図9】本発明の実施例の予測部の流量予測時の動作に
ついて説明した説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an operation of the predicting unit according to the embodiment of the present invention when predicting a flow rate.

【図10】本発明の実施例の予測部の等価制御棒挿入量
CRの予測時の動作について説明した説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an operation of the predicting unit according to the embodiment of the present invention when predicting the equivalent control rod insertion amount CR.

【図11】本発明の他の実施例の簡略シミュレータの詳
細機能を表す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing detailed functions of a simplified simulator according to another embodiment of the present invention.

【図12】本発明の他の実施例の予測部の詳細機能を表
す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing detailed functions of a prediction unit according to another embodiment of the present invention.

【図13】本発明の他の実施例の学習部の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a learning unit according to another embodiment of the present invention.

【図14】本発明の他の実施例の実績入力部の構成を示
すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a performance input unit according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 学習部 2 予測部 3 簡略シミュレータ 3a 中性子増倍率計算部 3b 出力予測部 3c 出力補正部 4a 誤差学習部 4b 誤差予測部 4c 重み係数格納部 5 運転計画作成部 6 入力及び変換部 7 実績入力部 7a ペリオド計 7b ペリオドー中性子増倍率変換部 8 切り替え部 9 詳細シミュレータ 10 運転計画作成支援装置 11 感度係数作成部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Learning part 2 Prediction part 3 Simplified simulator 3a Neutron multiplication factor calculation part 3b Output prediction part 3c Output correction part 4a Error learning part 4b Error prediction part 4c Weighting factor storage part 5 Operation plan creation part 6 Input and conversion part 7 Actual result input part 7a Period meter 7b Period neutron multiplication conversion unit 8 Switching unit 9 Detailed simulator 10 Operation plan creation support device 11 Sensitivity coefficient creation unit

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 通常の原子炉起動時に、炉心の運転パラ
メータから物理量を用いて計算し、該物理量の計算値と
運転実績の物理量との誤差の前記運転パラメータに対す
る関係を学習し、学習結果を記憶する学習手段と、運転
停止後の再起動計画作成時に、入力された運転パラメー
タから設定した物理量が得られるような未知の運転パラ
メータを予測し、前記学習結果から前記運転パラメータ
の補正量を計算し補正運転パラメータを出力する予測手
段と、前記運転パラメータを該予測手段に出力すると共
に、運転実績により補正された該補正運転パラメータを
入力し、該補正運転パラメータを用いて再起動計画の次
の時点の操作すべき運転パラメータを判断する運転計画
作手段とを備えたことを特徴とする運転計画作成支援装
置。
1. At the time of normal reactor startup, a physical quantity is used to calculate from the operating parameters of the core, the relationship between the calculated value of the physical quantity and the physical quantity of the actual operation is learned with respect to the operating parameter, and the learning result is obtained. Learning means to be stored and, at the time of creating a restart plan after an operation stop, predict an unknown operation parameter such that a physical quantity set from the input operation parameter is obtained, and calculate a correction amount of the operation parameter from the learning result. Then, the predicting means for outputting the corrected operating parameter and the operating parameter are output to the predicting means, the corrected operating parameter corrected by the operation record is input, and the next operation of the restart plan is performed using the corrected operating parameter. An operation plan creation support device comprising: an operation plan creation means for determining an operation parameter to be operated at a time point.
【請求項2】 前記物理量は中性子増倍率であることを
特徴とする請求項1に記載の運転計画作成支援装置。
2. The operation plan creation support device according to claim 1, wherein the physical quantity is a neutron multiplication factor.
【請求項3】 前記中性子増倍率は下記の関係式で表わ
されることを特徴とする請求項2に記載の運転計画作成
支援装置。 k=f(Xe,Sm,CR,P,V,T,E) 但し、 k :中性子増倍率、 Xe:キセノン密度、 Sm:サマリウム密度、 CR:等価制御棒挿入量、 P :出力、 V :等価ボイド率、 T :炉心等価温度、 E :炉心平均燃焼度、 f :Xe,Sm,CR,P,V,T,Eに関する関数
3. The operation plan creation support apparatus according to claim 2, wherein the neutron multiplication factor is represented by the following relational expression. k = f (Xe, Sm, CR, P, V, T, E) where, k: neutron multiplication factor, Xe: xenon density, Sm: samarium density, CR: equivalent control rod insertion amount, P: output, V: Equivalent void fraction, T: core equivalent temperature, E: core average burnup, f: function relating to Xe, Sm, CR, P, V, T, E
【請求項4】 前記等価制御棒挿入量は下記の関係式で
表わされることを特徴とする請求項3に記載の運転計画
作成支援装置。 CR=g(Nr(i),Wr(i),Wa(CRG
(i))) 但し、 CRG:グループ(i)に属する制御棒挿入ノ
ッチ数、 Nr:グループ(i)に属する制御棒本数、 Wr:グループ(i)に属する制御棒の半径方向位置に
よるkに対する重み、 Wa:制御棒挿入ノッチ数CRG(i)によるkに対す
る重み、 g :Nr,Wr,Waに関する関数
4. The operation plan creation support device according to claim 3, wherein the equivalent control rod insertion amount is represented by the following relational expression. CR = g (Nr (i), Wr (i), Wa (CRG
(I))) where CRG: the number of control rod insertion notches belonging to group (i), Nr: the number of control rods belonging to group (i), Wr: k for the radial position of the control rods belonging to group (i) Weight, Wa: Weight for k by the control rod insertion notch number CRG (i), g: Function relating to Nr, Wr, Wa
【請求項5】 前記等価ボイド率は下記の関係式で表わ
されることを特徴とする請求項3に記載の運転計画作成
支援装置。 V=h(F,P) 但し、 F:炉心流量、 P:出力、 h:F,Pに関する関数
5. The operation plan creation support device according to claim 3, wherein the equivalent void ratio is represented by the following relational expression. V = h (F, P) where F: core flow rate, P: power, h: function relating to F, P
【請求項6】前記炉心等価温度は下記の関係式で表わさ
れることを特徴とする請求項3に記載の運転計画作成支
援装置。 T=j(P) 但し、 P:出力、 j:Pに関する関数
6. The operation plan creation support apparatus according to claim 3, wherein the core equivalent temperature is represented by the following relational expression. T = j (P) where P: output, j: function related to P
【請求項7】 前記物理量の計算値と運転実績の物理量
との誤差を学習する手段にニューラルネットを用いたこ
とを特徴とする請求項1に記載の運転計画作成支援装
置。
7. The operation plan creation support apparatus according to claim 1, wherein a neural network is used as means for learning an error between the calculated value of the physical quantity and the physical quantity of the driving record.
【請求項8】 前記中性子増倍率の運転パラメータに対
する感度を実績から学習する手段を備えていることを特
徴とする請求項3に記載の運転計画作成支援装置。
8. The operation plan creation support apparatus according to claim 3, further comprising means for learning the sensitivity of the neutron multiplication factor to the operation parameter from the actual results.
【請求項9】 前記学習手段にニューラルネットを用い
たことを特徴とする請求項8に記載の運転計画作成支援
装置。
9. The operation plan creation support device according to claim 8, wherein a neural network is used as the learning means.
【請求項10】 請求項3に記載の関係式を用いて炉心
状態を模擬することを特徴とする運転訓練用シミュレー
タ。
10. A simulator for operation training, which simulates a core state using the relational expression according to claim 3.
JP4009370A 1992-01-22 1992-01-22 Supporting apparatus for preparation of operation plan Pending JPH05196793A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4009370A JPH05196793A (en) 1992-01-22 1992-01-22 Supporting apparatus for preparation of operation plan

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4009370A JPH05196793A (en) 1992-01-22 1992-01-22 Supporting apparatus for preparation of operation plan

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05196793A true JPH05196793A (en) 1993-08-06

Family

ID=11718588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4009370A Pending JPH05196793A (en) 1992-01-22 1992-01-22 Supporting apparatus for preparation of operation plan

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05196793A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009300394A (en) * 2008-06-17 2009-12-24 Chugoku Electric Power Co Inc:The Device, method and program for calculating total weight of fissile element in nuclear reactor
JP2012198799A (en) * 2011-03-22 2012-10-18 Mitsubishi Electric Corp Automatic simulator creation device and simulator verification system
JP2021039024A (en) * 2019-09-04 2021-03-11 原子燃料工業株式会社 Reactor core calculation method, reactor core calculation program and reactor core calculation device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009300394A (en) * 2008-06-17 2009-12-24 Chugoku Electric Power Co Inc:The Device, method and program for calculating total weight of fissile element in nuclear reactor
JP2012198799A (en) * 2011-03-22 2012-10-18 Mitsubishi Electric Corp Automatic simulator creation device and simulator verification system
JP2021039024A (en) * 2019-09-04 2021-03-11 原子燃料工業株式会社 Reactor core calculation method, reactor core calculation program and reactor core calculation device
JP2023076513A (en) * 2019-09-04 2023-06-01 原子燃料工業株式会社 Core calculation method, core calculation program and core calculation device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Golany An interactive MOLP procedure for the extension of DEA to effectiveness analysis
CN110717600B (en) Sample pool construction method and device, and algorithm training method and device
JP4975713B2 (en) Reactor fuel transfer plan evaluation system and fuel transfer plan evaluation method
CN111243045A (en) An Image Generation Method Based on Gaussian Mixture Model Prior Variational Autoencoder
JP7448854B2 (en) Prediction device, prediction method, and program
Sabililah et al. Time series forecasting of sea level by using transformer approach, with a case study in pangandaran, indonesia
JPH05196793A (en) Supporting apparatus for preparation of operation plan
KR970004105B1 (en) Econometric model simulation system
JP2022086359A (en) Reactor control device and reactor control method
CN120297905A (en) A contract pre-approval method, device and medium
Kato et al. Falsification of cyber-physical systems with reinforcement learning
US20250279167A1 (en) Composition optimization device, composition optimization method, and composition optimization program
JPH1063307A (en) Feedforward controller in thermal power plant main control system
JPH09179850A (en) Demand forecast model evaluation method
US20250306548A1 (en) Learning apparatus, control apparatus, learning method, and non-transitory computer readable medium
JP3125238B2 (en) Reactor core performance calculation input instruction selection method and apparatus
JPH06186380A (en) Performance calculator for reactor core
JP7619519B1 (en) Information processing device, information processing method, and program
CN119945878B (en) Network fault prediction method and device based on extended confidence rule base
CN109615123A (en) Analysis method and device for replacement of physical assets in power grid
JPH09224161A (en) Calibration device
JPH1020072A (en) Core performance calculator
JPH08221378A (en) Learning machine
Gallagher Identification of the initial transient in discrete-event simulation output using the Kalman filter
GB2325316A (en) Computer-modelling a technical system