JPH0731270B2 - Online reactor power distribution monitoring system - Google Patents

Online reactor power distribution monitoring system

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JPH0731270B2
JPH0731270B2 JP59237637A JP23763784A JPH0731270B2 JP H0731270 B2 JPH0731270 B2 JP H0731270B2 JP 59237637 A JP59237637 A JP 59237637A JP 23763784 A JP23763784 A JP 23763784A JP H0731270 B2 JPH0731270 B2 JP H0731270B2
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core
value
power distribution
calculated
count value
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均 植松
諒 築城
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Toshiba Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E30/30Nuclear 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〕 本発明は原子炉のオンライン出力分布監視装置に関する
ものである。
Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an online power distribution monitoring device for a nuclear reactor.

〔発明の技術背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

一般に原子炉において炉心がその健全性を保ちつつ、必
要な性能を発揮しているか否かを監視することは、原子
炉の安全、かつ効率的運用にとって不可欠のことであ
る。このため、通常原子炉にはオンライン出力分布監視
装置が設置されており、随時原子炉の健全性を監視する
ための主要なパラメータのひとつである炉内出力分布を
推定することができるようになっている。
Generally, in a nuclear reactor, it is indispensable for safe and efficient operation of the reactor to monitor whether or not the core is performing properly while maintaining its soundness. For this reason, an online power distribution monitoring device is usually installed in the reactor, and it becomes possible to estimate the power distribution inside the reactor, which is one of the main parameters for monitoring the soundness of the reactor at any time. ing.

ところで、従来では、炉内出力分布を推定する手段とし
て、まず炉心内中性子束測定器の計数値と、これに隣接
する燃料集合体の出力との間の関係をあらかじめオフラ
イン計算により評価し、その結果をフィッティング式と
して出力分布監視装置に内蔵しておき、次にオンライン
での出力分布監視において、炉心内中性子束測定器の計
数値を入力し、前記フィッティング式によって燃料集合
体の出力を算出することにより炉内出力分布を推定して
いる。
By the way, conventionally, as a means for estimating the power distribution in the reactor, first, the relationship between the count value of the neutron flux measuring instrument in the core and the output of the fuel assembly adjacent to this is evaluated in advance by offline calculation, The result is stored as a fitting formula in the power distribution monitoring device, then in the online power distribution monitoring, the count value of the in-core neutron flux measuring instrument is input, and the output of the fuel assembly is calculated by the fitting formula. Therefore, the power distribution in the reactor is estimated.

しかし、このような従来の手段では、炉心内中性子束測
定器によって中性子束を計数する際の測定誤差が無視し
うる程小さい場合には高い精度で炉内出力分布を推定す
ることができるが、実際にはこの場合の測定誤差は無視
できないものであり、必ずしも高精度の炉内出力分布が
推定できない場合がある。その理由のうちの最大のもの
は、測定器を案内する導管が炉心の熱的影響で所定位置
からずれたり、測定器自体が導管内で偏心した位置に配
置するなど、測定器偏位が原子炉の運用によって不可避
的に発生することである。これによって、従来の方法に
よる炉内出力分布推定によるときには、避けられず、ま
た無視できない誤差が発生し、これを運転マージンとし
て考慮する必要が生じ、ひいては原子炉の効率的な運用
を妨げとなる。
However, in such a conventional means, when the measurement error when counting the neutron flux by the in-core neutron flux measuring device is small enough to be ignored, it is possible to estimate the in-core power distribution with high accuracy, Actually, the measurement error in this case cannot be ignored, and it may not always be possible to accurately estimate the power distribution in the reactor. The biggest reason for this is that the measuring instrument deviation is due to the fact that the conduit guiding the measuring instrument is displaced from the prescribed position due to the thermal effect of the core, or the measuring instrument itself is placed in an eccentric position in the conduit. It is unavoidable due to the operation of the furnace. Due to this, when estimating the power distribution in the reactor by the conventional method, an unavoidable and non-negligible error occurs, which needs to be considered as an operating margin, which hinders efficient operation of the reactor. .

なお、近年、上記手段に代え、炉心各所の出力に関する
物理モデルを内蔵した出力分布計算装置を備え、それに
より算出された炉内出力分布が炉心内中性子束測定器の
計数値に一致するように物理モデルを適合することによ
って炉内出力分布を推定する方法が考えられているが、
これまでは上述した炉心内中性子束測定器の計数値に含
まれる測定誤差を必ずしも有効に補正する手段を持た
ず、測定値を全面的に真と仮定して出力分布を推定する
に過ぎず、したがって上述の欠点を除去するには至って
いない。
Incidentally, in recent years, in place of the above means, an output distribution calculation device having a built-in physical model relating to the output of each part of the core is provided, so that the in-core power distribution calculated by the same matches the count value of the in-core neutron flux measuring instrument A method to estimate the power distribution in the reactor by fitting a physical model has been considered.
Until now, it does not necessarily have a means for effectively correcting the measurement error contained in the count value of the above-described in-core neutron flux measuring instrument, and merely estimates the power distribution assuming that the measurement value is entirely true, Therefore, the above-mentioned drawbacks have not been eliminated yet.

すなわち、出力分布計算誤差が全てのストリングにおい
て同じになっていると見做し得るような特別の場合にの
み精度の高い出力分布推定を可能にするが、通常はそう
でないため必ずしも常に精度の高い出力分布推定が可能
であるとは言えない等の問題があった。
That is, accurate output distribution estimation is possible only in a special case where the output distribution calculation error can be regarded as being the same in all strings, but usually this is not always the case because it is not so. There was a problem that the output distribution could not be estimated.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、炉心の物理
モデルを内蔵した炉内出力分布計算装置を備えるものに
おいて、炉心内中性子束測定器の計数値に含まれる測定
誤差のうちの大部分を補正して高精度のオンライン出力
分布が推定でき、原子炉の効率的な運用が図れ、特に測
定誤差に偏りがあったり、測定箇所が少ないような場合
でも高信頼性が得られる原子炉のオンライン出力分布監
視装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, in the one equipped with a core power distribution calculation device incorporating a physical model of the core, most of the measurement error included in the count value of the core neutron flux measuring instrument The accurate online power distribution can be estimated by correcting the error, and efficient operation of the reactor can be achieved, and high reliability can be obtained even when the measurement error is biased or there are few measurement points. An object is to provide an online output distribution monitoring device.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明に係る原子炉のオンライン出力分布監視装置は、
炉心に配置された多数のストリング内にそれぞれ設けら
れて中性子束を測定する炉心中性子測定器と、炉心冷却
水流量、炉心圧力、炉心出入口温度、制御棒位置などの
炉心現状データを測定する炉心現状データ測定器と、こ
の炉心現状データ測定器から入力した計数値および予め
内蔵された炉心各所の出力密度に関する物理モデルに基
づき炉心内の出力分布を算出する出力分布計算装置と、
この出力分布計算装置で算出された出力分布を入力し、
その出力分布に基づき、ある炉心径方向位置における出
力密度を炉心軸方向に積分して平均化した値を計算値の
炉心径方向成分として求める一方、前記炉心径方向位置
に対応するストリング内に設けられた炉心内中性子測定
器からの計数値を入力し、上記ストリングに沿う炉心軸
方向位置における各計数値を積分して平均化した値を計
数値の炉心径方向成分とするとき、前記炉心内中性子測
定器からの計数値を前記計数値の炉心径方向成分で除算
した値を計数値の炉心軸方向成分として抽出し、前記計
算値の炉心径方向成分と計数値の炉心軸方向成分との積
を評価値とし、この評価値に一致するように前記出力分
布計算装置で算出された出力分布を補正する出力分布推
定装置とを備えたものである。
The reactor online power distribution monitoring device according to the present invention is
A core neutron measuring instrument installed in each of a number of strings arranged in the core to measure the neutron flux, and a core current status measuring core current data such as core cooling water flow rate, core pressure, core inlet / outlet temperature, and control rod position. A data measuring instrument, and an output distribution calculating device for calculating the power distribution in the core based on the physical model relating to the count value input from this core current state data measuring instrument and the power density of the core built-in in advance,
Input the output distribution calculated by this output distribution calculator,
Based on the power distribution, the power density at a certain position in the core radial direction is integrated in the core axial direction to obtain an averaged value as the core radial direction component of the calculated value, while being provided in the string corresponding to the core radial direction position. Entered the count value from the in-core neutron measuring instrument, when the core radial direction component of the count value is a value obtained by integrating and averaging each count value in the core axial direction along the string, the inside of the core A value obtained by dividing the count value from the neutron measuring device by the core radial direction component of the count value is extracted as the core axial direction component of the count value, and the core radial direction component of the calculated value and the core axial direction component of the count value An output distribution estimation device that corrects the output distribution calculated by the output distribution calculation device so as to match the product with the evaluation value as the evaluation value is provided.

(作用) 本発明に係る原子炉のオンライン出力分布監視装置は、
原子炉出力を高精度にオンライン出力分布で推定できる
ようにしたものである。原子炉の炉心内の出力分布は、
炉心現状データに基づいて出力分布計算装置に内蔵され
た物理モデルにより計算した計算値を演算して求めるこ
とができる一方、炉心内中性子測定器で測定された計数
値を個別に演算することにより求めることもできる。
(Operation) A reactor online power distribution monitoring apparatus according to the present invention is
The reactor power can be estimated with high accuracy using the online power distribution. The power distribution in the reactor core is
It is possible to calculate and calculate the calculated value calculated by the physical model built into the power distribution calculation device based on the current core data, while it is calculated by individually calculating the count value measured by the in-core neutron measuring instrument You can also

今、炉心の軸方向位置をK,径方向位置をLとしたとき炉
心の測定位置(K,L)における炉心内中性子測定器から
出力信号である計数値(出力密度)をERM(K,L)とし、
炉心径方向位置Lにおけ平均値をERMR(L)で表わす。
このERMR(L)は、炉心径方向位置Lにおける計数値ER
M(K,L)を炉心軸方向に積分し、平均化した値(相加平
均計数値)であり、この値を計数値の炉心径方向成分と
いう。
Now, assuming that the axial position of the core is K and the radial position is L, the count value (power density) which is the output signal from the in-core neutron measuring instrument at the core measurement position (K, L) is ERM (K, L). )age,
The average value at the core radial position L is represented by ERMR (L).
This ERMR (L) is the count value ER at the core radial position L
It is a value (arithmetic mean count value) obtained by integrating M (K, L) in the core axis direction and averaging it, and this value is called the core radial component of the count value.

また、炉心径方向位置Lにおける計数値ERM(K,L)を、
計数値の炉心径方向成分ERMR(L)で除算した値ERMZ
(K,L)を計数値の炉心軸方向成分という。このように
して、計数値を炉心径方向成分ERMR(L)と炉心軸方向
成分ERMZ(K,L)に分割して求めることができる。
In addition, the count value ERM (K, L) at the core radial position L is
Value ERMZ divided by core radial component ERMR (L) of count value
(K, L) is called the core axial component of the count value. In this way, the count value can be obtained by dividing the core radial component ERMR (L) and the core axial component ERMZ (K, L).

一方、出力分布計算装置に内蔵された物理モデルに基づ
いて算出された炉心の出力分布を出力分布推定装置に入
力させて計算することにより、炉心の測定位置(K,L)
における炉心内中性子測定器の計数値に対する計算値
(出力密度)ERC(K,L)を算出することができ、この計
算値から炉心径方向位置Lにおける計算値(出力密度)
の平均値(相加平均炉出力)ERMC(L)を計算し、計数
値の径方向成分ERMR(L)および炉心軸方向成分ERMZ
(K,L)と同様の処理により、計算値が炉心径方向成分E
RCR(L)と炉心軸方向成分ERCZ(K,L)とに分けて求め
ることができる。
On the other hand, the core power distribution calculated based on the physical model built into the power distribution calculator is input to the power distribution estimator and calculated to calculate the core measurement position (K, L).
The calculated value (power density) ERC (K, L) for the count value of the in-core neutron measuring instrument at can be calculated. From this calculated value, the calculated value (power density) at the core radial position L
Calculate the average value (arithmetic mean reactor power) ERMC (L) of the value and calculate the radial component ERMR (L) and core axial component ERMZ of the count value.
By the same processing as (K, L), the calculated value is the core radial component E
It can be calculated separately for RCR (L) and core axial component ERCZ (K, L).

次に、出力分布計算装置の物理モデルに基づいて出力分
布推定装置で計算して得られる計算値の炉心径方向成分
ERCR(L)および炉心軸方向成分ERCZ(K,L)と、炉心
内中性子束測定器からの計数値を入力して得られる計数
値(測定値)の炉心径方向成分ERMR(L)および炉心軸
方向成分ERMZ(K,L)とを、照射後の燃料のガンマ・ス
キャン実験による最も信頼のおける実験値と比較し、計
算値と計数値の信頼性を確認する。
Next, based on the physical model of the power distribution calculation device, the core radial direction component of the calculated value obtained by calculation with the power distribution estimation device
ERCR (L) and core axial component ERCZ (K, L) and core radial component ERMR (L) and core of the count value (measured value) obtained by inputting the count value from the in-core neutron flux measuring instrument The axial component ERMZ (K, L) is compared with the most reliable experimental value of the gamma scan experiment of the fuel after irradiation to confirm the reliability of the calculated value and the counted value.

この比較により、炉心径方向成分については計算値(第
6図参照)の方が計数値(測定値)(第5図参照)に較
べ誤差のバラツキが少なく、よい精度をもち、信頼性が
高いことがわかった。また、炉心軸方向成分について
は、計数値(測定値)(第4図参照)の方が計算値より
充分な測定精度を持つことがわかった。逆に、計数値の
炉心径方向成分ERMR(L)は中性子束分布の絶対値の信
頼性に欠け、また、計算値の炉心軸方向成分ERCZ(K,
L)は中性子束分布形状の信頼性が劣ることが判明し
た。
As a result of this comparison, the calculated value (see FIG. 6) for the radial component of the core has less error variation than the count value (measured value) (see FIG. 5), has good accuracy, and is highly reliable. I understood it. As for the core axial component, it was found that the count value (measured value) (see FIG. 4) had a sufficient measurement accuracy than the calculated value. On the contrary, the core radial component ERMR (L) of the count value lacks reliability of the absolute value of the neutron flux distribution, and the core axial component ERCZ (K,
L) was found to have poor neutron flux distribution shape reliability.

本発明者は、炉心径方向成分については、信頼性が高
く、精度のよい計算値を採用し、炉心軸方向成分につい
ては、充分な測定精度の高い計数値(測定値)を採用
し、出力分布推定装置で計算値の炉心径方向成分ERMR
(L)と計数値(測定値)の炉心軸方向成分ERMZ(K,
L)の積から評価値を求めると、この評価値は理想とす
る炉心内中性子測定器からの計数値(最良計数値)にき
わめてよく近似させることができ、この評価値により出
力分布計算装置からの炉心の出力分布(出力密度分布)
を補正して出力分布を4体1組の燃料集合体毎に高精度
に求めるようにしたものである。
The present inventor has adopted a highly reliable and accurate calculated value for the core radial component, and has adopted a count value (measured value) with sufficiently high measurement accuracy for the core axial component, and outputs ERMR of radial direction component of calculated value by distribution estimation device
(L) and count value (measured value) in the axial direction of the core ERMZ (K,
When the evaluation value is obtained from the product of L), this evaluation value can be very closely approximated to the ideal count value (best count value) from the in-core neutron measuring instrument. Power Distribution of Core (Power Density Distribution)
Is corrected to obtain the output distribution with high accuracy for each of the four fuel assemblies.

すなわち、原子炉炉心内の出力分布を求める際、第8図
に示すように、計算値については信頼性が高く精度のよ
い炉心径方向成分ERCR(L)(第8図(a)参照。)を
採用し、信頼性の低い炉心軸方向成分ERCZ(K,L)(第
8図(b)参照。)を捨てる。また、測定値については
信頼性が低い炉心径方向成分ERMR(L)(第8図(c)
参照。)を捨て、測定精度が高く、信頼性が高い炉心軸
方向成分ERMZ(K,L)第8図(d)参照。)を採用す
る。そして、いずれも信頼性が高く精度のよい、計算値
の炉心径方向成分ERMR(L)と測定値(計数値)の炉心
軸方向成分ERMZ(K,L)を採用し、これらの積を出力分
布推定測定で演算して評価値ERB(K,L)(第8図(e)
参照。)を求め、この評価値により出力分布計算装置か
らの炉心出力分布を補正し、4体1組の燃料集合体毎に
炉心出力分布を高精度に求めるようにしたものである。
That is, when obtaining the power distribution in the reactor core, as shown in FIG. 8, the calculated value is reliable and accurate in the core radial component ERCR (L) (see FIG. 8 (a)). Is adopted, and the unreliable core axial component ERCZ (K, L) (see FIG. 8 (b)) is discarded. In addition, regarding the measured values, the core radial component ERMR (L), which has low reliability (Fig. 8 (c))
reference. ) Is discarded, the measurement accuracy is high and the core axial component ERMZ (K, L) with high reliability is shown in FIG. 8 (d). ) Is adopted. All of them adopt reliable and accurate core radial component ERMR (L) of calculated value and core axial component ERMZ (K, L) of measured value (count value), and output the product of them. Evaluated value ERB (K, L) calculated by distribution estimation measurement (Fig. 8 (e))
reference. ) Is calculated, and the core power distribution from the power distribution calculation device is corrected by this evaluation value, and the core power distribution is calculated with high accuracy for each fuel assembly of four sets.

〔発明の実施例〕Example of Invention

以下、本発明に係る原子炉のオンライン出力分布監視装
置を図面に示す一実施例について詳細に説明する。
An embodiment of an online power distribution monitoring device for a nuclear reactor according to the present invention will be described in detail below.

第1図はオンライン出力分布監視装置の概略系統を示
し、原子炉1内には炉心現状データ測定器2が設けら
れ、炉心冷却水流量、炉心圧力、炉心出入口温度、制御
棒位置などを測定し、データサンプラー3にそれらの測
定値信号を出力するようになっている。炉心4内には固
定型中性子束測定器5(Local Power Range Moniter,以
下LPRMと略称する)および可動型中性子測定器6(Trav
ersing Incore Probe,以下TIPと略称する)が導管を介
して固定および可動状態でそれぞれ設けられている。導
管7(以下、ストリングと称する)は第2図に示すよう
に、4体1組の各燃料集合体8(以下バンドルと称す
る)間のコーナギャップ9に位置して多数配設され、LP
RM5は各ストリング7に炉心軸方向、即ち上下に間隔的
に複数個(例えば4個)配置され、TIP6は各ストリング
7に選択的に挿脱され上下に摺動し、炉心軸方向に沿う
走査により連続した中性子束分布を測定することができ
る。なお、4体1組の各燃料集合体8の反ストリング側
には制御棒10が配設されている。
FIG. 1 shows a schematic system of an online power distribution monitoring device, in which a reactor core current data measuring device 2 is provided in the reactor 1 to measure core cooling water flow rate, core pressure, core inlet / outlet temperature, control rod position, etc. , And those measurement value signals are output to the data sampler 3. A fixed neutron flux measuring instrument 5 (Local Power Range Moniter, hereinafter abbreviated as LPRM) and a movable neutron measuring instrument 6 (Trav) are installed in the core 4.
ersing Incore Probe (hereinafter abbreviated as TIP) is provided via a conduit in a fixed and movable state, respectively. As shown in FIG. 2, a large number of conduits 7 (hereinafter referred to as strings) are arranged in the corner gaps 9 between the four fuel assemblies 8 (hereinafter referred to as bundles), and LP
RM5 are arranged in each core string 7 in the axial direction of the core, that is, a plurality of spaces (for example, 4) are vertically spaced, and the TIP6 is selectively inserted into and removed from each string 7 and slides vertically to scan along the core axial direction. Allows continuous neutron flux distribution to be measured. A control rod 10 is arranged on the side opposite to the string of each of the four fuel assemblies 8.

LPRM5およびTIP6により得られた中性子束の計数値信号
はデータサンプラー3に出力される。データサンプラー
3はLPRM5およびTIP6からの計数値信号を出力分布推定
装置11に伝送する。なおLPRM5の出力信号は常時発生し
ているが、データサンプラー3は出力分布計算装置12か
らの伝送要求があった場合にのみ前記出力分布推定装置
11への伝送を実行する。また、TIP6による炉心内中性子
束測定は通常一か月に一回程度の頻度で行なわれ、この
場合にはデータサンプラー3は常にTIP6の出力信号を出
力分布推定装置11に伝送する。
The neutron flux count value signals obtained by LPRM5 and TIP6 are output to the data sampler 3. The data sampler 3 transmits the count value signals from the LPRM 5 and the TIP 6 to the output distribution estimation device 11. The output signal of the LPRM5 is always generated, but the data sampler 3 can output the output distribution estimating device only when there is a transmission request from the output distribution calculating device 12.
Perform transmission to 11. Further, in-core neutron flux measurement by TIP6 is usually performed once a month, and in this case, the data sampler 3 always transmits the output signal of TIP6 to the output distribution estimation device 11.

データサンプラー3はまた、炉心現状データ測定器2か
ら出力される炉心冷却水流量、炉心圧力、炉心出入口温
度、制御棒装置などの測定値信号を入力し、これらを出
力分布計算装置12に伝送する。これらの出力信号は常時
発生しているが、伝送は前記LPRM出力信号ないしTIP出
力信号の出力分布推定装置11への伝送と同時に実行され
る。
The data sampler 3 also inputs the measured value signals of the core cooling water flow rate, the core pressure, the core inlet / outlet temperature, the control rod device, etc., which are output from the core current state data measuring device 2, and transmits these to the power distribution calculation device 12. . Although these output signals are constantly generated, the transmission is performed at the same time as the transmission of the LPRM output signal or the TIP output signal to the output distribution estimation device 11.

出力分布計算装置12は、あらかじめ定められた周期に従
って自動的に起動するか、原子炉運転員の入出力装置13
を介しての要求により起動するか、またはTIP6による炉
心内中性子束測定の終了を示す信号とトリガーとして自
動的に起動する。そしてデータサンプラー3に対してTI
P6およびLPRM5の出力信号の出力分布推定装置11への伝
送要求を行ない、データサンプラー3からの炉心現状デ
ータを入力し、その内蔵する物理モデルによって炉内出
力分布を計算する。このような計算に用いられる物理モ
デルとしては、装置全体の即応性を高めるため、多少計
算精度が悪くても計算時間がみじかくて済み、バンドル
8の或る限定された一群の点を抽出した、いわゆる一群
・粗格子点拡散モデルを使用するのが望ましい。即ち、
この一群・粗格子点拡散モデルを用いて炉内の出力分布
計算を行なう場合には、第2図に示されたバンドル8を
空間的な多数の節点(ノード)8aの集合で表し、各ノー
ドにおける中性子束が次の方程式(I)を満足するもの
とする。
The power distribution calculation device 12 is automatically started according to a predetermined cycle, or the input / output device 13 of the reactor operator
It is activated by a request via the or via a signal and a trigger indicating the end of in-core neutron flux measurement by TIP6. And for the data sampler 3, TI
A request for transmission of the output signals of P6 and LPRM5 to the power distribution estimation device 11 is made, core current data from the data sampler 3 is input, and the power distribution in the core is calculated by the built-in physical model. As a physical model used for such a calculation, in order to improve the responsiveness of the entire apparatus, the calculation time is short even if the calculation accuracy is a little poor, and a certain limited group of points of the bundle 8 is extracted. It is desirable to use the so-called group-coarse grid point diffusion model. That is,
When the power distribution calculation in the reactor is performed using this group / rough lattice point diffusion model, the bundle 8 shown in FIG. 2 is represented by a set of spatially many nodes (nodes) 8a, and each node Let the neutron flux at satisfy the following equation (I).

L・φ+B2・φ=0 (I) L:ラプラス演算子を有限階差近似した、ノードの総数個
に等しい行・列数の正方行列 φ:各ノードにおける中性子束の全体を要素とする、ノ
ードの総数個に等しい次元のベクトル。
L · φ + B 2 · φ = 0 (I) L: a square matrix with the number of rows and columns equal to the total number of nodes, which is a finite difference approximation of the Laplace operator φ: with the entire neutron flux at each node as an element A vector of dimensions equal to the total number of nodes.

B2:各ノードの物質バックリングを対角要素とする、ノ
ードの総数個に等しい行・列数の正方対角行列 さらに、原子炉炉心を三次元直角座標系で記述し、炉心
軸方向にとられた座標をz、炉心径方向にとられた座標
をx,yで夫々表わし、z方向でK番目、x方向でI番
目、y方向でJ番目に存在するノードを添字K,I,Jで示
すことにし、φの要素たるノードの中性子束をφ(K,I,
J)と書くこととする。すると、炉内出力分布は各ノー
ドにおける出力密度、 P(K,I,J) =Σ(K,I,J)・φ(K,I,J) (II) の全体から成る集合で与えられる。ここで P(K,I,J):ノード(K,I,J)における出力密度、ただ
し単位は単位時間・単位体積当りの核分裂数 Σ(K,I,J):ノード(K,I,J)における巨視的核分裂
断面積 上記方程式(I)および(II)に基づいて、出力分布計
算装置12は周知の方法で炉内出力分布を算出する。この
計算法は、例えば米国雑誌Nucl.Sci.Eng.,64(1977年発
行)の724〜732頁に掲載されたM.Tsuiki他; “Convergence and Acceleration of Void Itertions i
n Boiling Water Reactor Core Calculations"の記事に
詳述されている。出力分布計算装置12は算出された炉内
出力分布を出力分布推定装置11に伝送する。
B 2 : A square diagonal matrix with the number of rows and columns equal to the total number of nodes, with the material buckling of each node as a diagonal element.Furthermore, the reactor core is described in a three-dimensional rectangular coordinate system and The coordinates taken are z, and the coordinates taken in the core radius direction are represented by x and y, respectively, and the Kth node in the z direction, the Ith node in the x direction, and the Jth node in the y direction are subscripts K, I, Let us denote by J, and the neutron flux of the node that is the element of φ is φ (K, I,
J). Then, the power distribution in the reactor is given as a set consisting of the power density at each node, P (K, I, J) = Σ f (K, I, J) · φ (K, I, J) (II). To be Where P (K, I, J): power density at node (K, I, J), where the unit is the number of nuclear fission per unit time and unit volume Σ f (K, I, J): node (K, I) , J) Macroscopic Fission Cross Section Based on the above equations (I) and (II), the power distribution calculation device 12 calculates the power distribution in the reactor by a known method. This calculation method is described in, for example, M. Tsuiki et al., Published in pages 724 to 732 of Nucl. Sci. Eng., 64 (published in 1977) in the United States; “Convergence and Acceleration of Void Itertions i
n Boiling Water Reactor Core Calculations ". The power distribution calculation device 12 transmits the calculated in-reactor power distribution to the power distribution estimation device 11.

出力分布推定装置11は、データサンプラー3の伝送する
TIP6およびLPRM5の出力信号、および出力分布計算装置1
2の算出した炉内出力分布を取込み、以下のようにして
まずTIP計数値を推定する。
The output distribution estimation device 11 transmits the data sampler 3.
Output signal of TIP6 and LPRM5, and output distribution calculator 1
Taking in the calculated in-reactor power distribution in step 2, first estimate the TIP count value as follows.

すなわち、前記出力分布計算装置2から伝送された炉内
出力分布(II式のP(K,I,J))から、以下の式によりT
IP計数値を算出する。
That is, from the in-reactor power distribution (P (K, I, J) in the formula II) transmitted from the power distribution calculation device 2, T
Calculate the IP count.

ERC(K,L) =Sum C(K,I,J) ×(K,I,J) (III) ERC(K,L):炉心軸方向ノード位置K、ストリングL
(これを測定位置(K,L)と略称する)におけるTIP計数
値に対する計算値。
ERC (K, L) = Sum C (K, I, J) x (K, I, J) (III) ERC (K, L): Core axial node position K, string L
Calculated value for the TIP count value at the measurement position (K, L).

Sum:測定位置(K,L)に隣接する全ノードに関する和 C(K,I,J):ノードにおける出力密度をTIP係数に換算
する換算係数 ここでC(K,I,J)の計算法はいくつか考案されている
が、例えば次のような精度の良い方法がある。すなわち
まず、 FO(K,L) ={Sum FINF(K,I,J) ×κ(K,I,J)} ÷{Sum κ(K,I,J)} (IV) FINF(K,I,J):ノードにおける熱中性子束の漸近値、
これは通常の燃料集合体核定数計算により得られる κ(K,I,J):ノードにおける熱中性子の拡散距離の逆
数、これは通常の燃料集合体核定数計算により得られる FO(K,L):燃料集合体間のギャップの測定位置(K,L)
における熱中性子束 を計算する。
Sum: Sum of all nodes adjacent to the measurement position (K, L) C (K, I, J): Conversion coefficient for converting the output density at the node into a TIP coefficient where C (K, I, J) is calculated Some have been devised, but there are the following methods with high accuracy. That is, first, FO (K, L) = {Sum FINF (K, I, J) × κ (K, I, J)} ÷ {Sum κ (K, I, J)} (IV) FINF (K, I , J): Asymptotic value of thermal neutron flux at the node,
This is obtained by usual fuel assembly nuclear constant calculation κ (K, I, J): The reciprocal of the diffusion distance of thermal neutrons at the node, which is obtained by ordinary fuel assembly nuclear constant calculation FO (K, L ): Measuring position of the gap between fuel assemblies (K, L)
Compute the thermal neutron flux at.

なお、この式(IV)は[築城「沸騰水型原子炉炉心特性
解析における核計算手法の研究」京都大学学位論文(19
77)]‐これを以下参考文献1と略称する‐に示された
式(3.23)において、(1)高速中性子束が空間的に一
様であり、(2)熱中性子の拡散距離がノードの幅Δに
比してみじかく、従って、 coth(κ・Δ/2)〜1 とみなしてよく、かつ(3)熱中性子の拡散係数が空間
的に一様である、という事実を利用して簡単化して得ら
れる。
In addition, this formula (IV) is described in “Tsuki Castle“ Study of Nuclear Calculation Methods in Boiling Water Reactor Core Characteristics Analysis ”, Kyoto University Dissertation (19
77)]-This is abbreviated as Reference 1 below-in formula (3.23), (1) the fast neutron flux is spatially uniform, and (2) the diffusion distance of thermal neutrons is Compared with the width Δ, it can be regarded as coth (κ ・ Δ / 2) ~ 1 and is easy to use, taking advantage of the fact that (3) the diffusion coefficient of thermal neutrons is spatially uniform. Can be obtained.

一方、通常の燃料集合体核定数計算により、燃料集合体
間のギャップの測定位置(K,L)における熱中性子束
φ′(K,L)が得られるが、これは核定数計算の対象と
なった燃料集合体が無限格子系を成しているとの仮定に
基づいて計算されるものであり、実際の炉心中でのよう
に組成的に異なる燃料集合体が隣接している場合には正
しい値とはいえず、補正が必要である。
On the other hand, the thermal neutron flux φ '(K, L) at the measurement position (K, L) of the gap between the fuel assemblies can be obtained by ordinary calculation of the nuclear constant of the fuel assembly. It is calculated based on the assumption that the resulting fuel assemblies form an infinite lattice system, and when fuel assemblies with different compositions are adjacent to each other as in the actual core, It cannot be said that the value is correct and correction is necessary.

そこで、ここではこの補正に式(IV)により与えられる
FOを用いる。というのは、参考文献1によれば、式(I
V)の右辺に現われるFINFは、核定数計算の対象となっ
た燃料集合体が無限格子系を成しているとの仮定に基づ
いて計算される熱中性子束の値であるが、式(IV)によ
って計算されるFOは、実際の炉心中で組成の異なる燃料
集合体が隣接している状況のもとでのギャップの測定位
置(K,L)における熱中性子束を表わしているからであ
る。すなわち、無限格子系においてFINF(K,I,J)であ
った熱中性子束は、実際の炉心中の測定位置(K,L)に
おいてFO(K,L)を変化する。そこでこの変化分をFOとF
INFの比で評価して、 φ(K,L) ={FO(K,L)/FINF(K,I,J)} ×{P(K,I,J)/PI(K,I,J)} ×φ′(K,I,J) (V) とする。ただし、ここでPI(K,I,J)は燃料集合体核定
数計算において使用されたノードの出力密度であるが、
それが実際の炉心中での出力密度P(K,I,J)とは異な
ることによって熱中性子束の大きさが異なることを考慮
に入れるための補正を比{P(K,I,J)/PI((K,I,
J)}を乗ずることにより行なわねばならない。という
のは、炉心中で発生する核分裂のほとんどは熱中性子に
よって引起こされているために、熱中性子束の大きさは
出力密度の大きさに比例するからである。
So here, this correction is given by equation (IV)
Use FO. According to Reference 1, the formula (I
FINF appearing on the right side of (V) is the value of the thermal neutron flux calculated based on the assumption that the fuel assemblies subjected to the calculation of nuclear constants form an infinite lattice system. ) Calculated by) represents the thermal neutron flux at the measurement position (K, L) of the gap under the condition that fuel assemblies with different compositions are adjacent to each other in the actual core. . That is, the thermal neutron flux that was FINF (K, I, J) in the infinite lattice system changes FO (K, L) at the actual measurement position (K, L) in the core. So this change is FO and F
Evaluated by the ratio of INF, φ (K, L) = {FO (K, L) / FINF (K, I, J)} × {P (K, I, J) / PI (K, I, J) )} × φ ′ (K, I, J) (V). However, here PI (K, I, J) is the power density of the node used in the calculation of the fuel assembly nuclear constant,
The correction to take into account that the magnitude of the thermal neutron flux is different because it is different from the actual power density P (K, I, J) in the core is ratio {P (K, I, J) / PI ((K, I,
J)}. Because most of the fission that occurs in the core is caused by thermal neutrons, the magnitude of thermal neutron flux is proportional to the magnitude of power density.

以上により、測定位置(K,L)での熱中性子束φ(K,L)
が得られるが、これは測定器に隣接した複数個のノード
のうちのひとつのノードに固有の量のみから計算でき
る。そこで今の目的の為には式(V)を着目する測定器
に隣接する全ノードに関して計算し、その相加平均をと
ればよい。すなわち以上述べた方法による測定位置(K,
L)における熱中性子束φ(K,L)は、 φ(K,L) =Sum[{FO(K,L)/FINF(K,I,J)} ×{P(K,I,J)/PI(K,I,J)}×φ′(K,I,J)] ÷Sum[1.0] と得られる。測定位置(K,L)にある中性子束測定器の
計数は、ここに得られた熱中性子束に測定器に固有の換
算係数H(K,L)を乗じたものであるから、 ERC(K,L) =H(K,L) ×Sum[{FO(K,L)/FINF(K,I,J)} ×{P(K,I,J)/PI(K,I,J)}×φ′(K,I,J) ÷Sum[1.0] となる。この式と式(III)とから、 C(K,I,J) =H(K,L) ×[{FO(K,L)/FINF(K,I,J)}× {1.0/PI(K,I,J)} ×φ′(K,I,J)] ÷Sum[1.0] (VI) とすればよいことがわかる。
From the above, the thermal neutron flux φ (K, L) at the measurement position (K, L)
, Which can be calculated only from the quantity unique to one of the nodes adjacent to the measuring instrument. Therefore, for the present purpose, equation (V) may be calculated for all the nodes adjacent to the measuring instrument of interest, and the arithmetic mean thereof may be taken. That is, the measurement position (K,
Thermal neutron flux φ (K, L) at L) is φ (K, L) = Sum [{FO (K, L) / FINF (K, I, J)} × {P (K, I, J) / PI (K, I, J)} × φ ′ (K, I, J)] ÷ Sum [1.0]. The count of the neutron flux measuring instrument at the measurement position (K, L) is obtained by multiplying the thermal neutron flux obtained here by the conversion factor H (K, L) peculiar to the measuring instrument. , L) = H (K, L) × Sum [{FO (K, L) / FINF (K, I, J)} × {P (K, I, J) / PI (K, I, J)} × φ '(K, I, J) ÷ Sum [1.0]. From this formula and formula (III), C (K, I, J) = H (K, L) × [{FO (K, L) / FINF (K, I, J)} ×× {1.0 / PI ( It can be seen that K, I, J)} x φ '(K, I, J)] ÷ Sum [1.0] (VI).

以上により炉心内の全測定位置に対する中性子束測定器
の計数値に対する計算値ERCが得られるが、これらは以
下に説明する炉心内中性子束測定器の出力信号たる測定
器とは独立に得られるものである。
From the above, the calculated value ERC for the count value of the neutron flux measuring instrument for all measurement positions in the core can be obtained, but these are obtained independently from the measuring instrument which is the output signal of the in-core neutron flux measuring instrument described below. Is.

次に出力分布推定装置11はデータサンプラー3から伝送
されたTIP6およびLPRM5の出力信号から、その炉心軸方
向(z方向)成分を抽出する。ここではまずTIP6の場合
について述べる。
Next, the output distribution estimation device 11 extracts the core axial direction (z direction) component from the output signals of the TIP6 and LPRM5 transmitted from the data sampler 3. First, the case of TIP6 will be described.

今、炉心の軸方向位置をK、径方向位置をLとしたと
き、炉心の測定位置(K,L)における炉心中性子測定器
であるTIPの出力信号(計数値)をERM(K,L)とし、炉
心径方向位置Lにおける計数値(TIP出力信号)の平均
値をERMR(L)とすると、 このERMR(L)は、炉心径方向位置LにおけるTIP計数
値を炉心軸方向に積分し、平均化した相加平均値であ
り、この相加平均値を計数値の炉心径方向成分という。
Now, assuming that the axial position of the core is K and the radial position is L, the output signal (count value) of the core neutron measuring instrument TIP at the core measurement position (K, L) is ERM (K, L). And the average value of the count value (TIP output signal) at the core radial position L is ERMR (L), This ERMR (L) is an arithmetic mean value obtained by integrating and averaging the TIP count values at the core radial direction position L in the core axis direction, and this arithmetic mean value is called the core radius direction component of the count value.

また、炉心径方向位置Lにおける出力密度に相当するTI
P計数値ERM(K,L)を、計数値の炉心径方向成分ERMR
(L)で除算した値をERMZ(K,L)とすると、 ERMZ(K,L)=ERM(K,L)/ERMR(L) で表わされ、このERMZ(K,L)は、計数値の炉心径方向
成分ERMR(L)に関する情報を失っているので、これを
計数値の炉心軸方向成分という。
TI corresponding to the power density at the core radial position L
P count value ERM (K, L)
If the value divided by (L) is ERMZ (K, L), it is expressed as ERMZ (K, L) = ERM (K, L) / ERMR (L), and this ERMZ (K, L) is calculated as Since the information about the numerical value in the radial direction component ERMR (L) is lost, this is called the core axial direction component of the count value.

この計数値の炉心軸方向成分ERMZ(K,L)を表わす式を
変形すると、 ERM(K,L)=ERMR(L)・ERMZ(K,L) で表わされ、TIP出力信号(出力密度)である計数値ERM
(K,L)は、計数値の炉心径方向成分ERMR(L)と炉心
軸方向成分FRMZ(K,L)とに分割できることがわかる。
この式でERMR(L)は着目するストリングLの全軸方向
測定位置における出力信号を相加平均したものであり、
従ってそのストリングにおける出力信号の平均的な大き
さを表すものである。ここでストリングが炉心径方向に
ほぼ一様に設置されていることから、ERMRはまたTIP計
数値の炉心径方向分布を表わす成分であると解釈でき
る。一方ERMZ(K,L)は、もとの出力信号ERM(K,L)を
そのストリングの平均値ERMR(L)で割ったものである
から、上記の意味でのTIP計数値の炉心径方向成分に関
する情報を失っており、そのストリングにおけるTIP計
数値の炉心軸方向成分のみを表わす量となっている。こ
こではこの操作によりERMZ(K,L)を算出することをも
って、TIPの出力信号たるTIP計数値の炉心軸方向成分を
抽出するという。
If the equation expressing the core axial component ERMZ (K, L) of this count value is modified, it is expressed as ERM (K, L) = ERMR (L) · ERMZ (K, L), and the TIP output signal (output density ) Is a count value ERM
It can be seen that (K, L) can be divided into a core radial component ERMR (L) and a core axial component FRMZ (K, L) of the count value.
In this formula, ERMR (L) is the arithmetic average of the output signals of the string L of interest in all axial directions.
It therefore represents the average magnitude of the output signal in the string. Since the strings are installed almost uniformly in the core radial direction, ERMR can also be interpreted as a component representing the core radial distribution of the TIP count value. On the other hand, ERMZ (K, L) is the original output signal ERM (K, L) divided by the average value ERMR (L) of the string. It loses information about the component, and is a quantity that represents only the axial component of the TIP count value in that string. Here, it is said that the ERMZ (K, L) is calculated by this operation to extract the core axis direction component of the TIP count value, which is the TIP output signal.

次に出力分布推定装置11は、式(III)により算出され
るTIP計数値に対する計算値ERC(K,L)から、以下の手
段によりその炉心径方向成分を抽出する。すなわち、 ERCZ(K,L) =ERC(K,L)/ERCR(L) これらの式から、 ERC(K,L) =ERCR(L)・ERCZ(K,L) のようにTIP計数値に対する計算値をふたつの成分ERCR
(L)とERCZ(K,L)とに分割できることがわかるが、
ここでERCR(L)は上述のERMRがTIP計数値の炉心径方
向分布を表わす成分であると解釈できるのと同様にTIP
計数値に対する計算値の炉心径方向分布を表わす成分で
あると解釈できる。また、ERCZ(K,L)は炉心軸方向成
分と解釈できる。ここではこの操作によりERCR(L)を
算出することをもって、TIP計数値に対する計算値の炉
心径方向成分を抽出するという。
Next, the power distribution estimation device 11 extracts the core radial component from the calculated value ERC (K, L) for the TIP count value calculated by the equation (III) by the following means. That is, ERCZ (K, L) = ERC (K, L) / ERCR (L) From these equations, the calculated value for the TIP count value is calculated as ERC (K, L) = ERCR (L) ・ ERCZ (K, L).
You can see that it can be divided into (L) and ERCZ (K, L).
Here, ERCR (L) is the same as the above-mentioned ERMR can be interpreted as a component that expresses the core radial distribution of TIP count values.
It can be interpreted as a component that represents the core radial distribution of the calculated value with respect to the count value. ERCZ (K, L) can be interpreted as a core axial component. Here, the ERCR (L) is calculated by this operation to extract the core radial component of the calculated value for the TIP count value.

次に出力分布推定装置11は以下の式によりTIP計数値ERB
(K,L)を推定する。すなわち、 ERB(K,L) =ERCR(L)・ERMZ(K,L) (VII) とする。この式から知られるように、最良TIP計数値ERN
(K,L)は、TIP計数値に対する計算値からその炉心径方
向成分ERCR(L)をとり、一方TIPの出力信号であるTIP
計数値からその炉心軸方向成分ERMZ(K,L)をとり、そ
れらの積をもって算出されるものである。
Next, the output distribution estimation device 11 uses the following equation to calculate the TIP count value ERB
Estimate (K, L). That is, ERB (K, L) = ERCR (L) · ERMZ (K, L) (VII). As known from this formula, the best TIP count ERN
(K, L) takes the core radial component ERCR (L) from the calculated value for the TIP count value, while the output signal of TIP, TIP
It is calculated by taking the core axial component ERMZ (K, L) from the count value and multiplying them.

ここで最良TIP計数値とは、測定に関わる測定誤差が全
く存在しないと仮定した場合に得られるであろうところ
の理想的なTIP出力信号にできるだけ近いものという意
味である。
The best TIP count here means as close as possible to the ideal TIP output signal that would be obtained if there were no measurement errors involved in the measurement.

したがって、この最良TIP計数値を「評価値」とし、こ
れにより出力分布を補正することで、高精度の出力分布
が得られるものである。
Therefore, by using this best TIP count value as an "evaluation value" and correcting the output distribution with this, a highly accurate output distribution can be obtained.

なお、以下、この「評価値」については、「最良TIP計
数値」と称して説明する。
Note that, hereinafter, this “evaluation value” will be referred to as the “best TIP count value” and described.

上記の最良TIP計数値の推定に当り、TIPの出力信号から
その炉心径方向成分を捨て去り、この炉心軸方向成分の
みを使用する理由は、TIP6による測定の誤差が、主とし
てTIP6ないしその導管の炉心径方向での偏位に由来する
ものであることによる。このことを第3図を用いて説明
する。すなわち、TIP6による中性子束測定の際には、燃
料集合体8間のギャップ9の正確な中心位置14を通すよ
うにTIPを案内しなければならないが、TIP6の導管7が
原子炉の運用によって変囲・変形を起したり、またTIP6
自体の導管内での位置決めが技術的に困難であることな
どにより、TIP6を中心位置14に通すことは実際上困難で
あり、中心からずれた位置15を案内されるTIP6が不可避
的に存在する。一方、現在のTIPはウラン235の核分裂の
発生により炉心内中性子束を測定するのであるため、そ
の感度は熱中性子束に対して最大であり、その他のエネ
ルギ領域の中性子束に対してはほとんど感度を持たな
い。しかるに熱中性子束は、燃料集合体間のギャップの
中心に頂点を持ち、それから離れるに従い急速に減少す
る急傾斜の山型分布16を呈している。これは燃料集合体
間のギャップに存在する軽水によって、中性子が燃料集
合体内部におけるよりも、よく減速・熱化されるためで
ある。以上のことから、もしTIP6が燃料集合体間ギャッ
プ9の正確な中心14を通らず、中心からずれた位置15を
通った場合には、その計数値に誤差17が発生することに
なる。しかしながら、上述の熱中性子束の山型の分布16
は、炉心の軸方向には一様な形であるため、この誤差
は、炉心の軸方向には一様な大きさを持ち、このストリ
ング7の出力信号の平均的な大きさERMR(L)を正しい
値から変化させはするが、そのストリング7におけるTI
P計数値の炉心軸方向成分ERMZ(K,L)は正しいものにほ
ぼ一致していることになる。
In estimating the above-mentioned best TIP count value, the core radial component is discarded from the output signal of TIP, and the reason for using only this core axial component is that the measurement error due to TIP6 is mainly the core of TIP6 or its conduit. It is due to the deviation in the radial direction. This will be described with reference to FIG. That is, when measuring the neutron flux by TIP6, the TIP must be guided so as to pass through the accurate center position 14 of the gap 9 between the fuel assemblies 8. However, the conduit 7 of the TIP6 changes depending on the operation of the reactor. Enclosed / deformed, TIP6
It is practically difficult to pass the TIP 6 through the central position 14 due to technical difficulties in positioning the TIP 6 in its own conduit, and there is inevitably a TIP 6 guided by the position 15 deviated from the central position. . On the other hand, the current TIP measures the neutron flux in the core due to the occurrence of uranium-235 fission, so its sensitivity is the maximum for thermal neutron flux and almost no sensitivity for neutron flux in other energy regions. Do not have. However, the thermal neutron flux has an apex at the center of the gap between the fuel assemblies, and exhibits a steep mountain-shaped distribution 16 that rapidly decreases with distance from the apex. This is because neutrons are slowed down and heat-exchanged better than in the fuel assemblies due to light water existing in the gaps between the fuel assemblies. From the above, if the TIP 6 does not pass through the exact center 14 of the inter-fuel-assembly gap 9 but passes through the position 15 deviated from the center, an error 17 occurs in the count value. However, the above-mentioned mountain-shaped distribution of thermal neutron flux 16
Is uniform in the axial direction of the core, this error has a uniform magnitude in the axial direction of the core, and the average magnitude of the output signal of this string 7 is ERMR (L). Is changed from the correct value, but TI in string 7
The core axial component ERMZ (K, L) of the P count value is almost the same as the correct one.

このことは実験的に確認した。すなわち第4図は、前記
z座標つまり炉心軸方向に沿ってとられた座標を横軸に
とり、縦軸にある燃料集合体の各ノードにおけるLa(ラ
ンタン)140の濃度をとって、真値に比して約2%程度
の高い測定精度を持つところの照射後のガンマ・スキャ
ン実験による実験値aと、TIP出力信号から変換される
等価なLa140の濃度bとを軸方向分布に相対化して比較
したものである。図に見られるように両者の一致は良
い。一方第5図は横軸を炉心の中心から燃料集合体への
距離にとり、縦軸を各燃料集合体における平均のLa140
濃度の誤差にとって、照射後のガンマ・スキャン実験に
よる実験値に対するTIP出力信号から変換される等価なL
a140の濃度の誤差cを示したものである。図に見られる
ようにここに示された誤差は必ずしも無視できない。こ
こで第4図に示した実験結果はTIP計数値の炉心軸方向
成分ERMZ(K,L)は正しいものにほぼ一致していること
を裏づけており、第5図に示した実験結果はその炉心径
方向成分ERMR(L)が無視しがたい誤差を持つことを裏
づけている。
This was confirmed experimentally. That is, in FIG. 4, the z coordinate, that is, the coordinate taken along the axial direction of the core is plotted on the horizontal axis, and the La (lanthanum) 140 concentration at each node of the fuel assembly is plotted on the vertical axis to obtain the true value. Relative to the axial distribution, the experimental value a from the gamma scan experiment after irradiation, which has a high measurement accuracy of about 2%, and the equivalent La140 concentration b converted from the TIP output signal. It is a comparison. As shown in the figure, the agreement between the two is good. On the other hand, in Fig. 5, the horizontal axis is the distance from the center of the core to the fuel assembly, and the vertical axis is the average La140 in each fuel assembly.
For density error, the equivalent L converted from the TIP output signal to the experimental value from the gamma scan experiment after irradiation
The error c of the density of a140 is shown. As can be seen, the error shown here cannot necessarily be ignored. Here, the experimental results shown in FIG. 4 confirm that the core axial component ERMZ (K, L) of the TIP count values are almost the same, and the experimental results shown in FIG. This proves that the core radial component ERMR (L) has an error that cannot be ignored.

この理由により前記最良TIP計数値の推定に当り、TIPの
出力信号からその炉心径方向成分を捨て去り、その炉心
軸方向成分のみを使用することとする。
For this reason, in estimating the best TIP count value, the core radial component is discarded from the output signal of the TIP, and only the core axial component is used.

一方、前記のTIP計数値の推定に当り、TIP計数値に対す
る計算値からその炉心径方向成分ERCR(L)をとり、そ
の炉心軸方向成分ERCR(K,L)を捨て去る理由は、出力
分布計算装置2の内蔵する物理モデルにより計算される
出力分布は、その炉心軸方向成分の計算精度が不十分で
あっても、その炉心径方向成分が精度良く計算されるこ
とが実験的に確認されたからである。すなわち第6図
は、横軸の炉心の中心から燃料集合体への距離にとり、
縦軸を各燃料集合体における平均のLa140濃度の誤差に
とって、照射後のガンマ・スキャン実験による実験値に
対する物理モデルにより計算された出力分布から変換さ
れる等価なLa140の濃度の誤差を示したものである。図
に見られるようにこれらの誤差は、前記第5図に示した
TIP計数値から変換されたLa140濃度の持つ誤差の約1/2
以下の範囲におさまっており、充分に無視できるもので
ある。このことは、物理モデルによる出力分布計算値の
炉心径方向成分がよい精度を持つことと同時に、出力分
布に対する一次変換(III)によって算出されるTIP計数
値に対する計算値の炉心径方向成分ERCR(L)がよい精
度を持つことに裏づけている。
On the other hand, in estimating the TIP count value, the core radial component ERCR (L) is taken from the calculated value for the TIP count value, and the core axial component ERCR (K, L) is discarded. It has been experimentally confirmed that the power distribution calculated by the physical model built in the device 2 can accurately calculate the core radial component even if the calculation accuracy of the core axial component is insufficient. Is. That is, FIG. 6 shows the distance from the center of the core on the horizontal axis to the fuel assembly,
The vertical axis represents the error of the average La140 concentration in each fuel assembly, and the equivalent La140 concentration error converted from the output distribution calculated by the physical model to the experimental value of the gamma scan experiment after irradiation. Is. These errors, as seen in the figure, are shown in FIG.
About 1/2 of the error of La140 concentration converted from TIP count value
It is within the following range and can be ignored. This means that the core radial component of the power distribution calculated value by the physical model has good accuracy, and at the same time, the core radial component ERCR (of the calculated value for the TIP count value calculated by the linear transformation (III) for the power distribution) This proves that L) has good accuracy.

以上の理由により、最良TIP計数値の推定に当り、TIP計
数値に対する計算値からその炉心径方向成分ERCR(L)
をとり、この炉心軸方向成分ERCZ(K,L)を捨て去るこ
ととする。
For the above reasons, when estimating the best TIP count value, the core radial component ERCR (L) is calculated from the calculated value for the TIP count value.
, And the core axial component ERCZ (K, L) is discarded.

すなわち、原子炉炉心内の出力分布を求める際、第8図
に示すように、計算値については信頼性が高く精度のよ
い炉心径方向成分ERCR(L)(第8図(a)参照。)を
採用し、信頼性の低い炉心軸方向成分ERCZ(K,L)(第
8図(b)参照。)を捨てる。また、測定値については
信頼性が低い炉心径方向成分ERMR(L)(第8図(c)
参照。)を捨て、測定精度が高く、信頼性が高い炉心軸
方向成分ERMZ(K,L)(第8図(d)参照。)を採用す
る。そして、いずれも信頼性が高く精度のよい、計算値
の炉心径方向成分ERCR(L)と測定値(計数値)の炉心
軸方向成分ERMZ(K,L)を採用してこれらの積を出力分
布推定測定で演算して評価値ERB(K,L)(第8図(e)
参照。)を求め、この評価値により出力分布計算装置か
らの炉心出力分布を補正し、4体1組の燃料集合体毎に
炉心出力分布を高精度に求めるようにしたものである。
That is, when obtaining the power distribution in the reactor core, as shown in FIG. 8, the calculated value is reliable and accurate in the core radial component ERCR (L) (see FIG. 8 (a)). Is adopted, and the unreliable core axial component ERCZ (K, L) (see FIG. 8 (b)) is discarded. In addition, regarding the measured values, the core radial component ERMR (L), which has low reliability (Fig. 8 (c))
reference. ) Is discarded and the core axial component ERMZ (K, L) (see FIG. 8 (d)) with high measurement accuracy and high reliability is adopted. All of them are reliable and accurate, and adopt the core radial component ERCR (L) of the calculated value and the core axial component ERMZ (K, L) of the measured value (count value) and output the product of them. Evaluated value ERB (K, L) calculated by distribution estimation measurement (Fig. 8 (e))
reference. ) Is calculated, and the core power distribution from the power distribution calculation device is corrected by this evaluation value, and the core power distribution is calculated with high accuracy for each fuel assembly of four sets.

次に出力分布推定装置11は、ノードの出力密度が上記で
推定された最良TIP計数値に適合するように出力分布計
算値を修正する。すなわち、 G(K,I,J) =ERB(K,L)/ERC(K,L) (VIII) として、 PC(K,I,J) =G(K,I,J)・P(K,I,J) (IX) ここでノード(K,I,J)は測定位置(K,L)に隣接するも
の全てを指す。式(IX)により計算されるPC(K,I,J)
を式(III)のP(K,I,J)に代入することにより、補正
因子G(K,I,J)の定義と式(III)とから明らかに、ER
C(K,L)として最良TIP計数値ERB(K,L)を得る。この
意味でPC(K,I,J)は最良TIP計数値に適合すると言う。
Next, the power distribution estimation device 11 corrects the power distribution calculated value so that the power density of the node matches the best TIP count value estimated above. That is, G (K, I, J) = ERB (K, L) / ERC (K, L) (VIII), PC (K, I, J) = G (K, I, J) P (K , I, J) (IX) Here, the node (K, I, J) refers to everything adjacent to the measurement position (K, L). PC (K, I, J) calculated by formula (IX)
By substituting P (K, I, J) in equation (III), the definition of the correction factor G (K, I, J) and equation (III) clearly reveals that ER
Obtain the best TIP count ERB (K, L) as C (K, L). In this sense, PC (K, I, J) is said to fit the best TIP count.

最後に出力分布推定装置11は上記で得られたPC(K,I,
J)を、その径方向成分が物理モデルによる出力分布計
算値のそれに一致するように補正する。すなわち、 PZ(K,I,J) =P(K,I,J)/PR(I,J) によりP(K,I,J)を炉心軸方向成分PZ(K,I,J)と炉心
径方向成分PR(I,J)に分割する。ここで前記のように
物理モデルの計算する出力分布の炉心径方向成分の精度
が良いことを考慮し、上記PC(K,I,J)の径方向成分がP
R(I,J)に一致するように以下の式で補正する。
Finally, the output distribution estimation device 11 uses the PC (K, I,
J) is corrected so that its radial component matches that of the output distribution calculated value by the physical model. That is, PZ (K, I, J) = P (K, I, J) / PR (I, J) to determine P (K, I, J) as core axial component PZ (K, I, J) and core radial direction Divide into components PR (I, J). Considering that the accuracy of the core radial component of the power distribution calculated by the physical model is good as described above, the radial component of PC (K, I, J) is P
Correct it with the following formula so that it matches R (I, J).

PCR(I,J) =Sum PC(K,I,J)/Sum1.0 N(I,J) =PR(I,J)/PCR(I,J) PB(K,I,J) =N(I,J)・PC(K,I,J) (X) ここで式(X)で計算されるPB(K,I,J)が本発明の出
力分布推定装置11の最終的に求めるものであり、これを
TIPの出力信号および物理モデルの計算値各々から精度
の良い成分のみを抽出して推定されたものという意味で
最良出力分布と呼ぶ。
PCR (I, J) = Sum PC (K, I, J) /Sum1.0 N (I, J) = PR (I, J) / PCR (I, J) PB (K, I, J) = N (I, J) · PC (K, I, J) (X) Here, PB (K, I, J) calculated by the equation (X) is finally obtained by the output distribution estimation device 11 of the present invention. And this
It is called the best output distribution in the sense that it is estimated by extracting only accurate components from the TIP output signal and the calculated values of the physical model.

以上説明した最良出力分布の算出方法は、本発明におけ
る出力分布推定装置の一実施例であり、最良出力分布PB
(K,I,J)に基づいて計算される炉心内中性子束測定器
の計数値に対する計算値は、最良TIP計数値に等しく、
その最良TIP計数値の炉心軸方向成分はERMZ(K,L)であ
って、それはすなわち炉心内中性子束測定器の計数値の
炉心軸方向成分に等しい。一方最良出力分布PB(K,I,
J)の炉心径方向成分は、物理モデルによる出力分布計
算値の炉心径方向成分に一致するようにしてある。従っ
て、ここでの最良出力分布PB(K,I,J)は物理モデルに
基づき炉心内の出力分布を算出する出力分布計算装置が
算出した出力分布P(K,I,J)を、該出力分布に基づい
て計算される、炉心内中性子束測定器の計数値に対する
計算値の炉心軸方向成分が、前記炉心内中性子束測定器
の計数値の炉心軸方向成分に一致するように、また該出
力分布の径方向成分は該出力分布自身の径方向成分に一
致するように該出力分布を補正したものとなっってい
る。
The calculation method of the best output distribution described above is one embodiment of the output distribution estimation device in the present invention, and the best output distribution PB
The calculated value for the in-core neutron flux meter count value calculated based on (K, I, J) is equal to the best TIP count value,
The core axial component of the best TIP count value is ERMZ (K, L), which is equal to the core axial component of the count value of the in-core neutron flux measuring instrument. On the other hand, the best output distribution PB (K, I,
The core radial component of J) is designed to match the core radial component of the calculated power distribution by the physical model. Therefore, the best power distribution PB (K, I, J) here is the power distribution P (K, I, J) calculated by the power distribution calculation device that calculates the power distribution in the core based on the physical model. Calculated based on the distribution, the core axial direction component of the calculated value for the count value of the in-core neutron flux measuring device, so as to match the core axial direction component of the count value of the in-core neutron flux measuring device, and also The radial component of the output distribution is obtained by correcting the radial distribution of the output distribution itself so as to match the radial component.

上記で推定された最良出力分布が、TIP出力信号を正し
いと仮定して推定した出力分布よりもよい精度を有する
ことは、実験的に確認した。第7図は前記z座標つまり
炉心軸方向に沿ってとられた座標を横軸にとり、縦軸に
ある燃料集合体の各ノードにおけるLa140の濃度をとっ
て、照射後のガンマ・スキャン実験による実験値eと、
TIP出力信号から変換される等価なLa140の濃度fと、本
発明による装置の計算する出力分布から変換される等価
なLa140の濃度gとを比較したものである。図に見られ
るように、TIP出力信号から変換される等価なLa140の濃
度fは、その炉心軸方向に沿う分布形状はガンマ・スキ
ャン実験値eに比較的良く一致しているが、全体的に値
が小にすぎ、前述したことを裏づけている。これに比し
て本発明による装置の計算する出力分布か変換される等
価なLa140の濃度gは、炉心軸方向分布形状も全体的な
大きさも共に良くガンマ・スキャン実験値eに一致して
おり、本発明による装置の効果を裏づけている。
It has been experimentally confirmed that the best power distribution estimated above has better accuracy than the power distribution estimated assuming the TIP output signal to be correct. FIG. 7 shows the z-coordinate, that is, the coordinate taken along the axial direction of the core on the horizontal axis, and the concentration of La140 at each node of the fuel assembly on the vertical axis, and the experiment by the gamma scan experiment after irradiation. The value e,
FIG. 6 is a comparison of the equivalent La140 concentration f converted from the TIP output signal and the equivalent La140 concentration g converted from the output distribution calculated by the device according to the present invention. As can be seen in the figure, the equivalent La140 concentration f converted from the TIP output signal has a distribution shape along the core axis direction that agrees well with the gamma scan experimental value e, but overall The value is too small, confirming the above. On the other hand, the power distribution calculated by the apparatus according to the present invention or the equivalent concentration g of La140 to be converted is in good agreement with the gamma scan experimental value e in both the core axial distribution shape and the overall size. , Supporting the effect of the device according to the invention.

以上実施例によれば、出力分布計算装置の計算値に基づ
く炉心径方向成分と、炉心内中性子束測定器の計数値を
その平均値により除算した値を用いた炉心軸方向成分と
の積を評価値とするので、計算値および計数値に当初含
まれていた誤差が略完全に解消することとなる。すなわ
ち、出力分布の積分値を軸方向距離で除して求められる
高精度の算計値である径方向成分と、各計数値をその平
均値で除して求められる高精度の軸方向成分とに一旦分
解し、さらにこれらを乗算することにより得られる評価
値を用いるので、誤差が+,−いずれか一方向に偏って
いるような場合でも、また測定箇所が少なくデータ数が
小量の場合であっても、より実際の出力に即した高精度
の補正が行え、従来に比して高信頼性の出力分布推定が
行える。
According to the above embodiment, the product of the core radial component based on the calculated value of the power distribution calculation device, and the core axial component using the value obtained by dividing the count value of the in-core neutron flux measuring instrument by its average value. Since the evaluation value is used, the error originally included in the calculated value and the count value is almost completely eliminated. That is, the radial component, which is a highly accurate calculated value obtained by dividing the integrated value of the output distribution by the axial distance, and the highly accurate axial component, which is obtained by dividing each count value by its average value. Since the evaluation values obtained by once decomposing and then multiplying these are used, even when the error is biased in one of + or-directions, or when the number of measurement points is small and the number of data is small. Even if there is, it is possible to perform highly accurate correction according to the actual output, and it is possible to estimate the output distribution with higher reliability than before.

なお、上記実施例では炉心内中性子束測定器をTIP6とし
た場合について述べたが、LPRM5とした場合でも実施可
能である。ただ、その場合には炉心軸方向に高々数点の
測定点しか得られず、TIP6の場合のように軸方向の全て
のノードに対応する測定点Kでの出力信号を用いること
はできない。すなわち、式(VIII)で計算される補正係
数G(K,I,J)は炉心軸方向の全ノードKに関して求め
ることはできず、高々数点のKに関してしか求められな
い。そこで、このような場合には、以下のようにしてG
(K,I,J)の求められないノードに対する補正係数G
(K,I,J)を推定する。すなわち、 (A) 炉心軸方向最上部にあるLPRMより上部にあっ
て、かつ補正係数の求められないノードに関しては、炉
心軸方向最上部にあるLPRMに隣接するノードに対して求
められた補正係数をもってG(K,I,J)とする。
In addition, in the said Example, although the case where the in-core neutron flux measuring device was TIP6 was described, it can implement even when it is LPRM5. However, in that case, only a few measurement points can be obtained in the axial direction of the core, and the output signals at the measurement points K corresponding to all nodes in the axial direction cannot be used as in the case of TIP6. That is, the correction coefficient G (K, I, J) calculated by the equation (VIII) cannot be obtained for all nodes K in the core axis direction, and can be obtained only for K at a few points at most. Therefore, in such a case, G
Correction factor G for nodes for which (K, I, J) cannot be obtained
Estimate (K, I, J). That is, (A) For nodes above the LPRM located at the top in the core axis direction and for which no correction coefficient is required, the correction coefficients found for the nodes adjacent to the LPRM located at the top in the core axis Be G (K, I, J).

(B) 炉心軸方向最下部にあるLPRMより下部にあっ
て、かつ補正係数の求められないノードに関しては、炉
心軸方向最下部にあるLPRMに隣接するノードに対して求
められた補正係数をもってG(K,I,J)とする。
(B) For nodes that are below the LPRM at the bottom in the core axial direction and for which no correction coefficient is required, use the correction coefficient obtained for the node adjacent to the LPRM at the bottom in the core axial direction as G (K, I, J).

(C) 上記以外のノードにあってかつ補正係数の求め
られないノードに関しては、そのノードの上方にあって
かつそのノードに最も近いLPRMに隣接するノードに対し
て求められた補正係数と、そのノードの下方にあってか
つそのノード最も近いLPRMに隣接するノードに対して求
められた補正係数との直線内挿により定められる値をも
って、G(K,I,J)とする。
(C) For a node other than the above and for which a correction coefficient is not obtained, the correction coefficient obtained for the node above the node and adjacent to the LPRM closest to the node, and Let G (K, I, J) be a value determined by linear interpolation with a correction coefficient obtained for a node below the node and adjacent to the LPRM closest to the node.

このような方法により補正係数G(K,I,J)を全ノード
に対して算出した後、以下は前記式(IX)以降と同様の
方法によって出力分布PB(K,I,J)を推定する。
After calculating the correction coefficient G (K, I, J) for all nodes by such a method, the output distribution PB (K, I, J) is estimated by the same method as the above equation (IX) and thereafter. To do.

なお、以上述べた実施例では、炉内出力分布の計算に出
力分布計算装置12を用いた例について説明したが、この
炉内出力分布計算に、本出願人がすでに特願昭55-72885
に提示されている原子炉の出力分布予測装置を用いて、
監視時点の炉心出力分布を計算するようにすれば、出力
分布計算値P(K,I,J)の計算精度が大巾に向上し、従
ってTIPないしLPRMの計数に対する計算値ERC(K,L)の
計算精度が大巾に向上する。その結果、上述の補正係数
G(K,I,J)が1.0に極めて近い値となり、上記の(A)
(B)および(C)に示された方法により推定される補
正係数の推定精度が大巾に向上し、最終的に得られる出
力分布の精度を向上させることができる。
In the embodiment described above, an example in which the power distribution calculation device 12 is used for calculation of the power distribution in the furnace has been described, but in the power distribution calculation in the furnace, the present applicant has already filed Japanese Patent Application No. 55-72885.
Using the reactor power distribution predictor presented in
If the core power distribution at the time of monitoring is calculated, the calculation accuracy of the power distribution calculation value P (K, I, J) is greatly improved, and therefore the calculation value ERC (K, L) for the TIP or LPRM count is calculated. ) Calculation accuracy is greatly improved. As a result, the above correction coefficient G (K, I, J) becomes a value extremely close to 1.0, and the above (A)
The estimation accuracy of the correction coefficient estimated by the methods shown in (B) and (C) is greatly improved, and the accuracy of the finally obtained output distribution can be improved.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上に述べたように、本発明の原子炉の出力分布監視装
置によれば、測定値の炉心軸方向成分と計算値の炉心径
方向成分の値からなる評価値を用いることにより、スト
リングに依存する補正係数を算出できるため、常に高い
精度の出力分布推定が可能であり、炉心内中性子束測定
器の計数値に含まれる測定誤差のうち大部分を補正して
高精度のオンライン出力分布が推定でき、原子炉の効率
的な運用が図れるという優れた効果が奏される。
As described above, according to the reactor power distribution monitoring apparatus of the present invention, by using the evaluation value composed of the value of the core axial direction component of the measured value and the core radial direction component of the calculated value, depending on the string It is possible to estimate the power distribution with high accuracy at all times because the correction coefficient can be calculated, and most of the measurement errors included in the count value of the in-core neutron flux measurement device are corrected to estimate the high-precision online power distribution. As a result, the excellent effect of achieving efficient operation of the nuclear reactor can be achieved.

特に本発明によれば、出力分布計算装置からの炉心の出
力分布を演算処理して得られる計算値の炉心径方向成分
と、炉心内中性子測定値の計数値を演算処理して得られ
る計数値(測定値)の炉心軸方向成分との積を評価値と
するので、この評価値に信頼性が高く精度のよい計算値
の炉心径方向成分と計数値の炉心軸方向成分とをそれぞ
れ採用することができ、炉出力分布の測定に当り計算値
および計数値に当初含まれていた誤差を略完全に取り除
くことができる。すなわち、原子炉のある炉心径方向位
置における出力密度は、計算値および計数値とも炉心径
方向成分と炉心軸方向成分に分割できるが、本発明で
は、計算値では炉心径方向成分の信頼性が高く、炉心軸
方向成分は計数値(測定値)が測定精度的に優れている
という新たな知見に基づいて、共に高精度で信頼性の高
い計算値の炉心径方向成分と計数値の炉心軸方向成分と
をピックアップし、これらを乗算して評価値を得るよう
にしたので、この評価値は測定誤差が全く存在しないと
仮定した理想的な炉心内中性子測定器からの計数値(最
良計数値)にきわめて近似したものとなる。この評価値
で出力分布計算装置からの出力分布を出力分布推定装置
で補正したので、測定誤差が+,−いずれか一方向に偏
っている場合でも、また測定箇所が少なくデータ数が少
量の場合であっても、より実際の出力に測定した高精度
の補正を行なうことができ、従来のオンライン出力分布
監視装置に較べ、信頼性が高く、4体1組の燃料集合体
毎に高精度な出力分布が得られるものである。
In particular, according to the present invention, the core radial direction component of the calculated value obtained by processing the output distribution of the core from the power distribution calculation device, and the count value obtained by calculating the count value of the neutron measurement value in the core Since the product of the (measured value) and the core axial component is taken as the evaluation value, the core radial direction component of the calculated value and the core axial direction component of the count value with high reliability and high accuracy are respectively adopted for this evaluation value. The error originally included in the calculated value and the counted value in measuring the furnace power distribution can be almost completely removed. That is, the power density at a core radial position of the reactor can be divided into a core radial direction component and a core axial direction component with both the calculated value and the count value, but in the present invention, the reliability of the core radial direction component in the calculated value is Based on the new knowledge that the count value (measured value) of the core component in the axial direction is high and the measurement accuracy is excellent, both the core component of the calculated radial component and the calculated value in the core axial direction are highly accurate and reliable. Since the directional component and is picked up and these are multiplied to obtain the evaluation value, this evaluation value is the count value (the best count value from the ideal in-core neutron measuring instrument assuming that there is no measurement error). ) Is very close to. The output distribution from the output distribution calculator was corrected with this evaluation value using the output distribution estimator, so even if the measurement error is biased in either + or-direction, or if there are few measurement points and the number of data is small. Even if it is, it is possible to make a highly accurate correction to the actual output, and the reliability is higher than that of the conventional online power distribution monitoring device, and the accuracy is high for each four-body fuel assembly. The output distribution is obtained.

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

第1図は、本発明に係る原子炉のオンライン出力分布監
視装置の一実施例を示すブロック線図、第2図は炉心内
中性子束測定器の配置を示すための炉心の一部を示す外
観図、第3図は炉心内中性子束測定器の偏位によって測
定の際に計数誤差が発生する様子を示す概念図、第4図
はTIP計数値の炉心軸方向成分が充分な測定精度を持つ
ことを示すグラフ、第5図はTIP計数値の炉心径方向成
分が無視できない測定誤差を持つことを示すグラフ、第
6図は物理モデルにより計算される出力分布の炉心径方
向成分が充分な計算精度を持つことを示すグラフ、第7
図は本発明の原子炉のオンライン出力分布監視装置によ
る効果を示すグラフ、第8図(a)〜(e)は本発明に
係る原子炉のオンライン出力分布監視装置により、物理
モデルに基づいて計算した計算値と中性子測定器で実際
に測定した測定値から、共に信頼性の高い計算値の炉心
径方向成分と測定値の炉心軸方向成分を掛け合せて評価
値を求める手順を示す図である。 1……原子炉、2……炉心現状データ測定器、3……デ
ータサンプラー、4……炉心、5……LPRM、6……TI
P、7……ストリング、8……燃料集合体、9……燃料
集合体間ギャップ、10……制御棒、11……出力分布推定
装置、12……出力分布計算装置、13……入出力装置、14
……燃料集合体間ギャップの中心位置、15……燃料集合
体間のギャップの中心位置から偏位した位置、16……燃
料集合体間ギャップにおける熱中性子束分布、17……中
性子束測定器の燃料集合体間ギャップの中心位置からの
偏位により発生する計数誤差、a……燃料集合体の照射
後実験により得られたLa140の濃度の炉心軸方向成分、
b……TIP計数の炉心軸方向成分を等価なLa140の濃度の
炉心軸方向成分に変換したもの、c……TIP計数の炉心
径方向成分を等価なLa140の濃度の炉心径方向成分に変
換したものの、燃料集合体の照射後実験により得られた
La140の濃度の炉心径方向成分に対する誤差、d……物
理モデルによる出力分布計算値の炉心径方向成分を等価
なLa140の濃度の炉心径方向成分に変換したものの、燃
料集合体の照射後実験により得られたLa140の濃度の炉
心径方向成分に対する誤差、e……燃料集合体の照射後
実験により得られたLa140の濃度、f……従来のオンラ
イン出力分布監視装置により得られた出力分布に等価な
La140の濃度、g……本発明のオンライン出力分布監視
装置により得られた出力分布に等価なLa140の濃度。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an online power distribution monitoring device for a nuclear reactor according to the present invention, and FIG. 2 is an external view showing a part of the core for showing the arrangement of neutron flux measuring instruments in the core. Figures and 3 are conceptual diagrams showing how count errors occur during measurement due to deviation of the neutron flux measuring instrument in the core, and Figure 4 shows sufficient measurement accuracy of the axial component of the TIP count value. 5 is a graph showing that the core radial component of the TIP count value has a measurement error that cannot be ignored, and FIG. 6 is a graph showing that the core radial component of the power distribution calculated by the physical model is sufficiently calculated. 7th graph showing accuracy
FIG. 8 is a graph showing the effect of the reactor online power distribution monitoring apparatus of the present invention, and FIGS. 8A to 8E are calculated based on a physical model by the reactor online power distribution monitoring apparatus of the present invention. It is a figure which shows the procedure which calculates | requires a core radial direction component of a calculated value and a core axial direction component of a measured value which are both highly reliable from the calculated value and the measured value actually measured by the neutron measuring device. 1 ... Reactor, 2 ... Core current data measuring instrument, 3 ... Data sampler, 4 ... Core, 5 ... LPRM, 6 ... TI
P, 7 ... String, 8 ... Fuel assembly, 9 ... Fuel assembly gap, 10 ... Control rod, 11 ... Output distribution estimation device, 12 ... Output distribution calculation device, 13 ... Input / output Equipment, 14
...... Center position of the gap between the fuel assemblies, 15 …… Position deviated from the center position of the gap between the fuel assemblies, 16 …… Thermal neutron flux distribution in the gap between the fuel assemblies, 17 …… Neutron flux measuring instrument Error caused by the deviation from the center position of the inter-fuel-aggregate gap of a, a ...
b …… The core axial component of the TIP count was converted to the equivalent La140 concentration core axial component, c …… The core radial component of the TIP count was converted to the equivalent La140 concentration core radial component However, it was obtained by the experiment after irradiation of the fuel assembly.
Error of La140 concentration with respect to the radial component of the core, d ... Although the radial component of the calculated power distribution by the physical model was converted into the equivalent La140 concentration of the radial component of the core, it was determined by the post-irradiation experiment of the fuel assembly. Error of the obtained La140 concentration with respect to the radial component of the core, e ... La140 concentration obtained by the experiment after irradiation of the fuel assembly, f ... Equivalent to the power distribution obtained by the conventional online power distribution monitor Na
La140 concentration, g ... La140 concentration equivalent to the power distribution obtained by the online power distribution monitoring device of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】炉心に配置された多数のストリング内にそ
れぞれ設けられて中性子束を測定する炉心内中性子測定
器と、炉心冷却水流量、炉心圧力、炉心出入口温度、制
御棒位置などの炉心現状データを測定する炉心現状デー
タ測定器と、この炉心現状データ測定器から入力した計
数値および予め内蔵された炉心各所の出力密度に関する
物理モデルに基づき炉心内の出力分布を算出する出力分
布計算装置と、この出力分布計算装置で算出された出力
分布を入力し、この出力分布に基づき、ある炉心径方向
位置における出力密度を炉心軸方向に積分して平均化し
た値を計算値の炉心径方向成分として求める一方、前記
炉心径方向位置に対応するストリング内に設けられた炉
心内中性子測定器からの計数値を入力し、上記ストリン
グに沿う炉心軸方向位置における各計数値を積分して平
均化した値を計数値の炉心径方向成分とするとき、前記
炉心内中性子測定器からの計数値を前記計数値の炉心径
方向成分で除算した値を計数値の炉心軸方向成分として
抽出し、前記計算値の炉心径方向成分と計数値の炉心軸
方向成分との積を評価値とし、この評価値に一致するよ
うに前記出力分布計算装置で算出された出力分布を補正
する出力分布推定装置とを備えたことを特徴とする原子
炉のオンライン出力分布監視装置。
1. An in-core neutron measuring instrument installed in each of a number of strings arranged in the core to measure neutron flux, and the current state of the core such as core cooling water flow rate, core pressure, core inlet / outlet temperature, control rod position, etc. A core current data measuring device for measuring data, and a power distribution calculation device for calculating the power distribution in the core based on the count value input from this core current data measuring device and the built-in physical model regarding the power density of each part of the core , Input the power distribution calculated by this power distribution calculation device, and based on this power distribution, the power density at a certain core radial position is integrated in the core axial direction and averaged, and the calculated value is the core radial component of the calculated value. While obtaining as, while inputting the count value from the in-core neutron measuring instrument provided in the string corresponding to the core radial direction position, the axial direction of the core along the string When the value obtained by integrating and averaging each count value at the position is the core radial component of the count value, the value obtained by dividing the count value from the in-core neutron measuring device by the core radial component of the count value is calculated. Extracted as a numerical value in the axial direction component of the core, the product of the core radial direction component of the calculated value and the core axial direction component of the count value as the evaluation value, calculated by the power distribution calculation device to match the evaluation value. And an output distribution estimating device that corrects the output distribution, and an online output distribution monitoring device for a nuclear reactor.
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