JPS5835492A - 原子炉の出力分布推定法 - Google Patents
原子炉の出力分布推定法Info
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- JPS5835492A JPS5835492A JP56134165A JP13416581A JPS5835492A JP S5835492 A JPS5835492 A JP S5835492A JP 56134165 A JP56134165 A JP 56134165A JP 13416581 A JP13416581 A JP 13416581A JP S5835492 A JPS5835492 A JP S5835492A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、原子炉出力分布推定法に係シ、特に出力分布
推定精度を向上させるための出力分布推定値補正方法に
関する。
推定精度を向上させるための出力分布推定値補正方法に
関する。
運転中の原子炉の出力分布を迅速かつ正確に監視す否こ
とは、原子炉を安全かつ効率良く運転するための判断に
き、わめて重要である。
とは、原子炉を安全かつ効率良く運転するための判断に
き、わめて重要である。
第１図は、沸騰水型原子炉の１／４炉心炉心図の一例で
ある。炉心は、燃料集合体１と制御棒２によ多構成され
る。制御棒は、炉心周辺部を除いて燃料集合体４体に１
本の割合で配置されている。
ある。炉心は、燃料集合体１と制御棒２によ多構成され
る。制御棒は、炉心周辺部を除いて燃料集合体４体に１
本の割合で配置されている。
また、炉内には、炉心周辺部を除いて、燃料集合体１６
体に１本の割合で監視ストリング３が設けられ、同スト
リングには、可動型中性子検出器ＴＩＰと位置固定型の
局所出力領域中性子検出器ＬＰＲＭが設置されている。
体に１本の割合で監視ストリング３が設けられ、同スト
リングには、可動型中性子検出器ＴＩＰと位置固定型の
局所出力領域中性子検出器ＬＰＲＭが設置されている。
従来の炉心出力分布推定方式では、３次元出力分布を中
性子検出器の読みから、あらかじめオフライン計算で求
めたフィッティング式で求めている。このフィッティン
グ式に必要な係数は、代表的な炉心状態に対して最小２
乗法などを用いて決める。フィッティング係数を作成す
るためには、中性子検出器を囲む４つの燃料集合体の燃
料の種類の組み合わせごとに、燃料ピン単位の２次元拡
散計算を行う必要があるので、燃焼が進み核特性が変化
し、かつ燃料交換によ多燃料の種類の組み合わせが多く
なると、フィッティング係数作成のための計算量は膨大
となる。
性子検出器の読みから、あらかじめオフライン計算で求
めたフィッティング式で求めている。このフィッティン
グ式に必要な係数は、代表的な炉心状態に対して最小２
乗法などを用いて決める。フィッティング係数を作成す
るためには、中性子検出器を囲む４つの燃料集合体の燃
料の種類の組み合わせごとに、燃料ピン単位の２次元拡
散計算を行う必要があるので、燃焼が進み核特性が変化
し、かつ燃料交換によ多燃料の種類の組み合わせが多く
なると、フィッティング係数作成のための計算量は膨大
となる。
この従来技術の欠点を除去した出力分布推定方式として
３次元核熱水力モデルを用いる方法が提案されている（
特公昭５ ａ −２２６３９）。
３次元核熱水力モデルを用いる方法が提案されている（
特公昭５ ａ −２２６３９）。
３次元核熱水力モデルで出力分布を推定する場合には、
全数ＴＩＰ走行時にＴＩＰ測定値を用いてモデルを修正
する。この方法として、例えば、３次元出力分布推定値
からＴＩＰの指示値を計算し、これと測定値との差が最
小になる様に、すなわち（１）式で表わされる評価関係
Ｊが最小になる様にモデルのパラメータを最適化する方
法などがある。
全数ＴＩＰ走行時にＴＩＰ測定値を用いてモデルを修正
する。この方法として、例えば、３次元出力分布推定値
からＴＩＰの指示値を計算し、これと測定値との差が最
小になる様に、すなわち（１）式で表わされる評価関係
Ｊが最小になる様にモデルのパラメータを最適化する方
法などがある。
ＮＫ
Ｊ ＝豚−Ｘ、ｋｌ：、 （Ｔ？（ｋ）−’ｒＨ（ｋ）
） ”−・−（１）ただし、 ＴＭ（ト））は第ｎ番ＴＩＰの高さ方向第にノードの測
定値、 Ｔ ： （ｋ）は第ｎ番ＴＩＰの高さ方向第にノードの
計算値、 ＮはＴＩＰストリング数、 Ｋは高さ方向ノード数である。
） ”−・−（１）ただし、 ＴＭ（ト））は第ｎ番ＴＩＰの高さ方向第にノードの測
定値、 Ｔ ： （ｋ）は第ｎ番ＴＩＰの高さ方向第にノードの
計算値、 ＮはＴＩＰストリング数、 Ｋは高さ方向ノード数である。
この様にしてパラメータが最適化されたモデルにより出
力分布が推定される。
力分布が推定される。
３次元核熱水力モデルとして、ＦＬＡＲＥモデルＣＤ、
Ｌ、Ｄｅｌｐ他： ＦＬＡＲＥ Ａ Ｔｈｒｅｅ−ｄｉ
ｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｂｏｉｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ Ｒ
ｅａｃｔｏｒＳｉｍｕｌａｔｏｒＨＱＦＡＰ−４５９９
，Ｑｅｎｅｒａｌ ＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏ、 （１９６
４）参照）を使用する場合には、中性子のバランスを表
わす方程式は次のようになる。
Ｌ、Ｄｅｌｐ他： ＦＬＡＲＥ Ａ Ｔｈｒｅｅ−ｄｉ
ｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｂｏｉｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ Ｒ
ｅａｃｔｏｒＳｉｍｕｌａｔｏｒＨＱＦＡＰ−４５９９
，Ｑｅｎｅｒａｌ ＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏ、 （１９６
４）参照）を使用する場合には、中性子のバランスを表
わす方程式は次のようになる。
＋（１−（４−ａＩＩ）ＷＨ，（２−ｄＶ）Ｗｖ）Ｓ、
］−（２）Ｗ” ＝ ｆ （ｇＨ，ｗ”Ｄ、 ｗ”、
’ ）、 −−−−−−（３）ｗｖ ： ｆ （ｇｖ
、 ｗｖＤ、 Ｗｖテ） 叫−（４）
ここで、 ８つはノードｎの中性子源、 λ は固有値、 ｋｍ 、はノードｎの中性子無限増倍率、ＷＨはノード
ｎで申まれた中性子が水平方向隣接ノードで吸収される
確率、 ｗＶはノードｎで生まれた中性子が垂直方向隣接ノード
で吸収される確率、 Ｗ？ＤおよびＷ：Ｄは拡散理論より求められる確率、Ｗ
−７およびＷ：？は輸送理論より求められる確率、ｇｌ
およびｇＶは上記の確率の重み係数、α：は水平方向中
性子反射率（アルベド）、ｄＶは垂直方向中性子反射率
（アルベド）である。
］−（２）Ｗ” ＝ ｆ （ｇＨ，ｗ”Ｄ、 ｗ”、
’ ）、 −−−−−−（３）ｗｖ ： ｆ （ｇｖ
、 ｗｖＤ、 Ｗｖテ） 叫−（４）
ここで、 ８つはノードｎの中性子源、 λ は固有値、 ｋｍ 、はノードｎの中性子無限増倍率、ＷＨはノード
ｎで申まれた中性子が水平方向隣接ノードで吸収される
確率、 ｗＶはノードｎで生まれた中性子が垂直方向隣接ノード
で吸収される確率、 Ｗ？ＤおよびＷ：Ｄは拡散理論より求められる確率、Ｗ
−７およびＷ：？は輸送理論より求められる確率、ｇｌ
およびｇＶは上記の確率の重み係数、α：は水平方向中
性子反射率（アルベド）、ｄＶは垂直方向中性子反射率
（アルベド）である。
とのＦＬＡＲＥモデルでは、調整できるパラメータは、
アルベドαと重み係数ｇである。
アルベドαと重み係数ｇである。
パラメータ最適化は、全数ＴＩＰ走行走行時打なわれる
が、その頻度は約１ケ月に１回程度である。パラメータ
最適化では、グローバルナパラメータのみを調整するた
め、パラメータ最適化後の出力分布推定値よシ求めたＴ
ＩＰ推定値と測定値の間には、差ΔＴＩＰが残る場合が
ある。ＴＩＰ走行時には、上記ΔＴＩＰよシ出力分布補
正量を計算し、出力分布推定値を補正することができる
。
が、その頻度は約１ケ月に１回程度である。パラメータ
最適化では、グローバルナパラメータのみを調整するた
め、パラメータ最適化後の出力分布推定値よシ求めたＴ
ＩＰ推定値と測定値の間には、差ΔＴＩＰが残る場合が
ある。ＴＩＰ走行時には、上記ΔＴＩＰよシ出力分布補
正量を計算し、出力分布推定値を補正することができる
。
１時間毎の周期監視時には、測定値として得られるのは
、監視ストリングに軸方向に数箇所（通常４カ所）設置
されているＬＰＲＭの測定値のみである。従って、周期
監視時には前回ＴＩＰ走行時に決定した最適パラメータ
を用いて出力分布を推定した後、上記ＬＰＲＭ測定値を
用いて出力分布推定値を補正する。従来は、出力分布推
定値の補正は以下の手順で行なわれた（第２図参照）。
、監視ストリングに軸方向に数箇所（通常４カ所）設置
されているＬＰＲＭの測定値のみである。従って、周期
監視時には前回ＴＩＰ走行時に決定した最適パラメータ
を用いて出力分布を推定した後、上記ＬＰＲＭ測定値を
用いて出力分布推定値を補正する。従来は、出力分布推
定値の補正は以下の手順で行なわれた（第２図参照）。
（１） 出力分布推定値よりＬＰＲＭ推定値を計算し
、測定値との差ΔＬＰＲＭ５を求める。
、測定値との差ΔＬＰＲＭ５を求める。
（２）上記ＬＰＲＭを軸方向に直線又は２次以上の式で
内外挿し、・ΔＴＩＰ推定値６を求める。
内外挿し、・ΔＴＩＰ推定値６を求める。
（３）上記ΔＴＩＰ推定値より出力分布補正量を計算し
、出力分布推定値を補正する。
、出力分布推定値を補正する。
しかし、例えば、実際のΔＴＩＰが第３図の特性７に示
すような分布をしていた場合には、単に、ΔＬＰＲＭを
軸方向に内外挿するだけでは、十分な精度でΔＴＩＰを
推定することは不可能である。
すような分布をしていた場合には、単に、ΔＬＰＲＭを
軸方向に内外挿するだけでは、十分な精度でΔＴＩＰを
推定することは不可能である。
このため、従来の方法では、出力分布推定精度を十分向
上させることはできない。
上させることはできない。
本発明の目的は、３次元出力分布推定値の系統的誤差を
補正することによシ、周期監視時の出力分布推定精度を
向上させることにある。
補正することによシ、周期監視時の出力分布推定精度を
向上させることにある。
本発明では、ＬＰＲＭ測定値と推定値の差ΔＬＰＲＭを
系統的誤差とそれ以外の誤差に分け、後者のみを軸方向
に内外挿して得られた誤差の分布とＴＩＰ走行時に決定
した系統的誤差の分布とによシΔＴＩＰを推定する。こ
のためΔＴＩＰの推定精度が向上され、結果的に出力分
布推定精度が向上される。
系統的誤差とそれ以外の誤差に分け、後者のみを軸方向
に内外挿して得られた誤差の分布とＴＩＰ走行時に決定
した系統的誤差の分布とによシΔＴＩＰを推定する。こ
のためΔＴＩＰの推定精度が向上され、結果的に出力分
布推定精度が向上される。
以下、本発明を実施例によって詳しく説明する。
パラメータ最適化後の出力分布推定値より求めたＴＩＰ
推定値と実測値の間に差ΔＴＩＰが残っている場合、こ
れは、燃焼が進み炉心の状態が変化しても、第４図に示
すごとく、はとんど変化しない。すなわち、ΔＴＩＰは
、系統的誤差であると考えることができる。第４図の特
性８は第５図のケースＡ、 ％性９はケースＢに対する
ΔＴＩＰをそれぞれ示している。本発明は、ΔＴＩＰが
系統的であるという性質を利用して、出力分布推定値を
補正することを特徴とする。
推定値と実測値の間に差ΔＴＩＰが残っている場合、こ
れは、燃焼が進み炉心の状態が変化しても、第４図に示
すごとく、はとんど変化しない。すなわち、ΔＴＩＰは
、系統的誤差であると考えることができる。第４図の特
性８は第５図のケースＡ、 ％性９はケースＢに対する
ΔＴＩＰをそれぞれ示している。本発明は、ΔＴＩＰが
系統的であるという性質を利用して、出力分布推定値を
補正することを特徴とする。
本発明による周期監視時の出力分布推定値の補正は以下
の手順で行なわれる（第６図参照）。
の手順で行なわれる（第６図参照）。
＜１）、ＴＩＰ走行時に峯くラメータ最適化を行うとと
もに、各ストリング毎にΔＴＩＰ、を記憶しておく。
もに、各ストリング毎にΔＴＩＰ、を記憶しておく。
（２）０周期監視時には、まず、ＴＩＰ走行時に決定し
た最適パラメータを用いて出て分布を推定する。
た最適パラメータを用いて出て分布を推定する。
（３）、上記出力分布推定値よｐＬＰＲＭ推定値を計算
し、これとＬＰＲＭ測定値との差ΔＬＰＲＭを求める。
し、これとＬＰＲＭ測定値との差ΔＬＰＲＭを求める。
（４）、上記ΔＬＰＲＭとＬＰＲＭ位置での上記ΔＴｌ
Ｐｏとの差Δδを求める。
Ｐｏとの差Δδを求める。
（５）、上記Δδを軸方向に内外挿し、Δδ”を求める
。
。
（６）、上記Δδ”を上記ΔＴｌＰｏに加え、周期監視
時のΔＴＩＰ推定値（ΔＴＩＰｘ）を求める。
時のΔＴＩＰ推定値（ΔＴＩＰｘ）を求める。
（７）、ΔＴＩＰｇよシ出力分布補正量を計算し、（２
）で求めた出力分布推定値を補正する。
）で求めた出力分布推定値を補正する。
第７図は、本発明の出力分布補正法を用いた場合の出力
分布推定法の構成図である。破線は全数ＴＩＰ走行時の
計算の流れ、実線は周期監視時の計算の流れを示す。全
数ＴＩＰ走行時にば３次元炉心シ喜ミレータ１５より求
まった出力分布推定値ｘ、より中性子検出器指示値計算
装置１６でＴＩＰ推定値Ｘ、を計算する。ＴＩＰ測定値
ｘ。
分布推定法の構成図である。破線は全数ＴＩＰ走行時の
計算の流れ、実線は周期監視時の計算の流れを示す。全
数ＴＩＰ走行時にば３次元炉心シ喜ミレータ１５より求
まった出力分布推定値ｘ、より中性子検出器指示値計算
装置１６でＴＩＰ推定値Ｘ、を計算する。ＴＩＰ測定値
ｘ。
と推定値Ｘ、の差ｘ４を中性子検出器指示値推定誤差計
算装置１７で求め、これを用いパラメータ最適化装置２
１で最適パラメータＸ、を決定する。
算装置１７で求め、これを用いパラメータ最適化装置２
１で最適パラメータＸ、を決定する。
一方Ｘ４をもとに系統的誤差推定装置１８で系統的誤差
Ｘ、を推定する。周期監視時には、出力分布推定値Ｘ、
よりＬＰＲＭ推定値推定値針算し、これとＬＰＲＭ実測
値ｘ、との差Ｘ、及び系統的誤差ｘ６ より、本発明の
方法を用いて、出力分布補正量計算装置１９で出力分布
補正量Ｘ、。を計算する。補正量ｘ１０で出力分布推定
値ｘ１を補正し、最終的な出力分布推定値”１１を求め
る。
Ｘ、を推定する。周期監視時には、出力分布推定値Ｘ、
よりＬＰＲＭ推定値推定値針算し、これとＬＰＲＭ実測
値ｘ、との差Ｘ、及び系統的誤差ｘ６ より、本発明の
方法を用いて、出力分布補正量計算装置１９で出力分布
補正量Ｘ、。を計算する。補正量ｘ１０で出力分布推定
値ｘ１を補正し、最終的な出力分布推定値”１１を求め
る。
従来の方法による周期監視時の出力分布推定精度は全炉
心平均自乗誤差で３〜４％であったが、本発明の方法に
より２〜３％に減少することができた。特にストリング
平均で５〜６％と誤差が大きいストリングに対しても、
これを２〜３％に減少することができ、本発明による出
力分布推定精度向上の効果は大きい。
心平均自乗誤差で３〜４％であったが、本発明の方法に
より２〜３％に減少することができた。特にストリング
平均で５〜６％と誤差が大きいストリングに対しても、
これを２〜３％に減少することができ、本発明による出
力分布推定精度向上の効果は大きい。
上述の方法以外にも、各ストリングのΔＴＩＰの分布が
同じ傾向を持っている場合には、全炉心平均したΔＴＩ
Ｐを系統的誤差とし、周期監視時にこれを利用する方法
も考えられる。また、ΔＴＩＰを燃料タイプ、制御棒挿
入状態等をパラメータとした関数として定義し、上記パ
ラメータの変化に応じてΔＴＩＰを推定する方法なども
考えられる。
同じ傾向を持っている場合には、全炉心平均したΔＴＩ
Ｐを系統的誤差とし、周期監視時にこれを利用する方法
も考えられる。また、ΔＴＩＰを燃料タイプ、制御棒挿
入状態等をパラメータとした関数として定義し、上記パ
ラメータの変化に応じてΔＴＩＰを推定する方法なども
考えられる。
第１図は沸騰水型原子炉の１／４炉心炉心図、第２図、
第３図は、ＬＰＲＭ実測値と推定値の差より、ＴＩＰ推
定値補正量を求める従来方式の説明図、第４図は、系統
的誤差の変化を示した特性図、第５図は第４図の特性８
および９の状態を示す説明図、第６図は本発明の概念を
示す説明図、第７図は、本発明を用いた場合の出力分布
推定法の構成図である。 １・・・燃料集合体、３・・・水力分布監視ス） ＩＪ
ング、１５・・・３次元炉心シュミレータ、１６・・・
中性子検用益指示値計算装置、１７・・・中性子検出器
指示値推定誤差計算装置、１８・・・系統的誤差推定装
置、１９・・・出力分布補正量計算装置、２１・・・パ
ラメー子 ｌ 図 第 Ｋ 図
第３図は、ＬＰＲＭ実測値と推定値の差より、ＴＩＰ推
定値補正量を求める従来方式の説明図、第４図は、系統
的誤差の変化を示した特性図、第５図は第４図の特性８
および９の状態を示す説明図、第６図は本発明の概念を
示す説明図、第７図は、本発明を用いた場合の出力分布
推定法の構成図である。 １・・・燃料集合体、３・・・水力分布監視ス） ＩＪ
ング、１５・・・３次元炉心シュミレータ、１６・・・
中性子検用益指示値計算装置、１７・・・中性子検出器
指示値推定誤差計算装置、１８・・・系統的誤差推定装
置、１９・・・出力分布補正量計算装置、２１・・・パ
ラメー子 ｌ 図 第 Ｋ 図
Claims (1)
- １、原子炉の炉内出力分布を核熱水力モデルに基づいて
推定する原子炉出力分布推定法において、同期監視時に
ＬＰＲＭ測定値を用いて出力分布推定値を補正する際、
ＬＰＲＭ測定値と推定値の差を系統的誤差とそれ以外の
誤差に分け、後者のみを軸方向に内外挿して得られた誤
差の分布とＴＩＰ走行時に決定した系統的誤差の分布と
の和を求め、これに基づいて出力分布補正量を算出する
ことを特徴とする原子炉出力分布推定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56134165A JPS5835492A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 原子炉の出力分布推定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56134165A JPS5835492A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 原子炉の出力分布推定法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5835492A true JPS5835492A (ja) | 1983-03-02 |
| JPH0210919B2 JPH0210919B2 (ja) | 1990-03-12 |
Family
ID=15121965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56134165A Granted JPS5835492A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 原子炉の出力分布推定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5835492A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10373721B2 (en) | 2015-06-18 | 2019-08-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Device for and method of reconstructing axial measurement values in nuclear fuel |
-
1981
- 1981-08-28 JP JP56134165A patent/JPS5835492A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10373721B2 (en) | 2015-06-18 | 2019-08-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Device for and method of reconstructing axial measurement values in nuclear fuel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0210919B2 (ja) | 1990-03-12 |
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