核电站仿真模拟机平台的功率-棒位曲线测定方法及系统与流程

1.本发明涉及核电站仿真领域，尤其涉及一种核电站仿真模拟机平台的功率-棒位曲线测定方法及系统。


背景技术：

2.一般压水堆核电机组采用“堆跟机”的模式实现一、二回路的功率跟踪匹配，通过调节r棒组(温度调节棒组)、g棒组(功率补偿棒组)和硼浓度来协调堆芯反应性，其中需要测量功率-棒位曲线，其是功率水平与g棒组棒位之间的关系曲线，叫做有效标定曲线。该曲线的准确测定对反应堆升降功率的效率和安全性有较大的影响。核电站模拟机由于建模精度和实际机组运行与设计数据偏差等原因，很难保证曲线与实际机组一致，而如何准确高效地测定功率水平与g棒组棒位之间的关系曲线，影响着模拟机项目的质量。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述需求，提供一种核电站仿真模拟机平台的功率-棒位曲线测定方法及系统。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电站仿真模拟机平台的功率-棒位曲线测定方法，所述方法包括：先后设定不同的目标功率，在每一次设定目标功率后测定对应的g棒组棒位，依据所设定的不同的目标功率和对应测定到的g棒组棒位制作功率-棒位曲线；
5.其中，所述的测定对应的g棒组棒位包括如下顺序的步骤：
6.步骤一：在设定目标功率后，启动降功率并控制g棒组插提棒使得一二回路的温差实测值收敛；
7.步骤二：待温差实测值的梯度稳定或棒位实测值在窄范围内持续震荡时，确定g棒组的棒位基准值、棒位参考值和一二回路的温差参考值；
8.步骤三：判断当前的棒位实测值与棒位基准值是否一致，若不一致，则通过插提棒使得当前的棒位实测值与棒位基准值一致；
9.步骤四：等待一回路温度的相关指标收敛；
10.步骤五：判断最新的温差实测值和温差参考值的符号是否相反，若符号相反，进入步骤八，反之进入步骤六；
11.步骤六：将温差实测值、棒位实测值分别赋值给对应的温差参考值、棒位参考值；
12.步骤七：控制插提棒并对棒位基准值进行修正，跳转回到步骤三；
13.步骤八：将温差实测值、温差参考值中绝对值较小的一个所对应的棒位实测值/棒位参考值作为所设定的目标功率对应的g棒组棒位。
14.优选地，所述步骤二中的待温差实测值的梯度稳定或棒位实测值在窄范围内持续震荡时，确定g棒组的棒位基准值、棒位参考值和一二回路的温差参考值，包括：
15.如果温差实测值的梯度稳定，则将棒位实测值赋值给棒位基准值和棒位参考值，
将温差实测值赋值给温差参考值；
16.如果棒位实测值在窄范围内持续震荡，则将棒位参考值和一二回路的温差参考值赋值为零，将棒位震荡时的棒位平均值赋值给棒位基准值。
17.优选地，所述步骤三中的通过插提棒使得当前的棒位实测值与棒位基准值一致，包括：
18.若棒位实测值小于棒位基准值，则提棒一步，并且棒位基准值加一；
19.若棒位实测值大于棒位基准值，则插棒一步，并且棒位基准值减一。
20.优选地，所述步骤四中的等待一回路温度的相关指标收敛，包括：
21.等待一回路的温度实测值的梯度、一回路的温度实测值的梯度的梯度分别小于各自对应的收敛阈值后，启动计时，并在计时时长达到收敛时长后进入下一个步骤。
22.优选地，所述方法还包括：在启动计时后，如果一回路的温度实测值的梯度或者一回路的温度实测值的梯度的梯度大于对应的收敛阈值并持续预设时间，则重新计时。
23.优选地，所述方法还包括：步骤四中在等待一回路温度的相关指标收敛时，如果温差实测值超出预设温差值，则直接跳转到步骤七。
24.优选地，所述步骤七中的控制插提棒并对棒位基准值进行修正，包括：若温差实测值小于零，则控制g棒组插棒一步，并且棒位基准值减一；否则控制g棒组提棒一步，并且棒位基准值加一。
25.优选地，所述步骤一之前还包括：接收到用户输入的曲线制作指令后，接管核电站仿真模拟机平台中的插提棒信号，设定目标功率以及g棒组棒速后执行步骤一。
26.本发明另一方面还构造了一种核电站仿真模拟机平台的功率-棒位曲线测定系统，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述的方法的步骤。
27.本发明的核电站仿真模拟机平台的功率-棒位曲线测定方法及系统，具有以下有益效果：本发明可以通过插提g棒组降功率的方式进行各功率平台对应的g棒组棒位的测定，在测定过程中充分考虑各功率平台下g棒组棒位对应的一、二回温差以及温差梯度，并进行反复调整，根据温差以及温差梯度的判断与及时插提棒操作，从而得到核电站模拟机在各功率平台下的对应棒位，实现核电站全范围模拟机的无干预功率-棒位曲线自动测定功能。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：
29.图1是本发明的核电站仿真模拟机平台的功率-棒位曲线测定方法的流程图；
30.图2是本发明的核电站仿真模拟机平台的功率-棒位曲线测定方法的一个较佳实施例的流程图。
具体实施方式
31.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
33.本发明总的思路是，构造一种核电站仿真模拟机平台的功率-棒位曲线测定方法，先后设定不同的目标功率，在每一次设定目标功率后测定对应的g棒组棒位，依据所设定的不同的目标功率和对应测定到的g棒组棒位制作功率-棒位曲线。
34.参考图1，所述的测定对应的g棒组棒位包括如下顺序的步骤：
35.步骤一，即s101：在设定目标功率后，启动降功率并控制g棒组插提棒使得一二回路的温差实测值δt收敛；
36.步骤二，即s102：待温差实测值δt的梯度稳定或棒位实测值pos在窄范围内持续震荡时，确定g棒组的棒位基准值pos_base、棒位参考值pos0和一二回路的温差参考值δt0；
37.步骤三，即s103：判断当前的棒位实测值pos与棒位基准值pos_base是否一致，若不一致，则通过插提棒使得当前的棒位实测值pos与棒位基准值pos_base一致；
38.步骤四，即s104：等待一回路温度的相关指标收敛；
39.步骤五，即s105：判断最新的温差实测值δt和温差参考值δt0的符号是否相反，若符号相反，进入步骤八六，反之进入步骤六；
40.步骤六，即s106：将温差实测值δt、棒位实测值pos分别赋值给对应的温差参考值δt0、棒位参考值pos0；
41.步骤七，即s107：控制插提棒并对棒位基准值pos_base进行修正，跳转回到步骤三；
42.步骤八，即s108：将温差实测值δt、温差参考值δt0中绝对值较小的一个所对应的棒位实测值pos/棒位参考值pos0作为所设定的目标功率对应的g棒组棒位final_pos。
43.基于以上步骤，本发明可以通过插提g棒组降功率的方式进行各功率平台对应的g棒组棒位的测定，步骤s101和s102属于粗测阶段，后面的步骤属于细测阶段。本发明在测定过程中充分考虑各功率平台下g棒组棒位对应的一、二回温差以及温差梯度，并进行反复调整，根据温差以及温差梯度的判断与及时插提棒操作，从而得到核电站模拟机在各功率平台下的对应棒位，实现核电站全范围模拟机的无干预功率-棒位曲线自动测定功能。
44.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本技术技术方案的详细的说明，而不是对本技术技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
45.参考图2，较佳实施例中，为了实现自动测定，在核电站全范围模拟机的平台中嵌入开发的模块，该模块用于执行实现功率-棒位曲线测定方法：
46.s201：接收到用户输入的曲线制作指令时，接管核电站仿真模拟机平台中的插提
棒信号，启动降功率，设定目标功率以及g棒组棒速；
47.具体的，通过设计相关参数比如flag_g9来标志是否执行本发明的方法，flag_g9设置为1实现输入曲线制作指令，一旦flag_g9设置为1，就接管核电站仿真模拟机平台中的插提棒信号，按照预先设计的用于制作曲线的目标功率，设定第一个目标功率以及g棒组棒速。
48.s202：控制g棒组插提棒使得一二回路的温差实测值δt收敛。
49.具体来说，g棒组会按照设定的g棒组棒速插提棒，为使得一二回路的温差实测值δt收敛，本实施例在插提棒的过程是：如果δt大于收敛值，比如大于0.15℃，则提棒；如果δt是小于-0.15℃，则插棒；否则，即δt的绝对值不大于0.15，则说明收敛了，可以进入下一个步骤。
50.s203：待温差实测值δt的梯度稳定或棒位实测值pos在窄范围内持续震荡，如果温差实测值δt的梯度稳定，则将棒位实测值pos赋值给棒位基准值pos_base和棒位参考值pos0，将温差实测值δt赋值给温差参考值δt0；如果棒位实测值pos在窄范围内持续震荡，则将棒位参考值pos0和一二回路的温差参考值δt0赋值为零，将棒位震荡时的棒位平均值pos_avg赋值给棒位基准值pos_base。
51.具体来说，首先判断δt的梯度的绝对值|grad(δt)|是否小于阈值(比如阈值为1e-4)，如果是则说明δt的梯度稳定，则pos_base＝pos，pos0＝pos，δt0＝δt；如果否，则接下来判断之前所有记录到的棒位实测值pos是否都在一个窄范围内震荡，如果在范围内，则确定棒位震荡时的棒位平均值pos_avg，pos_avg是pos的峰值、谷值的平均数，可以理解的是数学计算的平均值有可能是非整数，所以在计算平均值时应当取整，即pos_avg是取整后的平均值。则pos_base＝pos_avg，deltat0＝0，pos0＝0，如果不在范围内，则跳回去继续判断|grad(δt)|是否小于阈值，总之最终要等到δt的梯度稳定或棒位实测值pos在窄范围内持续震荡。
52.s204：判断当前的棒位实测值pos与棒位基准值pos_base是否一致，若不一致，则通过插提棒使得当前的棒位实测值pos与棒位基准值pos_base一致；
53.具体来说，在不一致时，即不满足pos＝pos_base时，若当前的pos＜pos_base，则提棒一步，并且棒位基准值pos_base加一，即pos_base＝pos_base 1；若pos＞pos_base，则插棒一步，并且棒位基准值pos_base减一，即pos_base＝pos_base-1，然后继续判断是否一致，不一致的话继续前面的插提棒操作，最终使得pos＝pos_base。
54.s205：等待一回路温度的相关指标收敛并持续收敛时长；
55.具体来说，相关指标收敛包括一回路的温度实测值t的梯度grad(t)、一回路的温度实测值的梯度的梯度grad(grad(t))，等待grad(t)、grad(grad(t))，分别小于各自对应的收敛阈值后启动计时，并在计时时长t达到收敛时长后进入下一个步骤。比如，收敛时长是120s，grad(t)的阈值是0.1℃/h，grad(grad(t))的阈值是0.12℃/h/min，则意味着收敛判据是|grad(t)|《0.1℃/h，且|grad(grad(t))|《0.12℃/h/min，且t》120s，才进入下一个步骤，如此可保证测定的棒位对应的温度足够平稳。
56.优选地，在启动计时后，如果出现不满足“|grad(t)|《0.1℃/h，|grad(grad(t))|《0.12℃/h/min”的情况持续了预设时间(比如0.5s)，则重新计时，避免等待grad(t)收敛的过程中出现短时间突变的情况使得等待收敛的时间变长。
57.优选地，在等待一回路温度的相关指标收敛时，如果温差实测值δt1超出预设温差值，比如|δt1|超出1℃，则不再等待收敛了，直接跳转到步骤s208进行插提棒。
58.s206：判断最新的温差实测值δt和温差参考值δt0的符号是否相反，若符号相反，进入s209，反之进入s207。
59.例如，如果δt*δt0《0，则表示δt、δt0符号相反，进入s209，反之进入s207。
60.s207：将温差实测值δt、棒位实测值pos分别赋值给对应的温差参考值δt0、棒位参考值pos0。即δt0＝δt，pos0＝pos。
61.s208：控制插提棒并对棒位基准值pos_base进行修正，后跳转回到s204；
62.具体的，若温差实测值δt小于零，则控制g棒组插棒一步，并且棒位基准值pos_base减一，即pos_base＝pos_base-1；否则控制g棒组提棒一步，并且棒位基准值pos_base＝pos_base 1。
63.s209：将棒位实测值pos、棒位参考值pos0中绝对值较小的一个作为所设定的目标功率对应的g棒组棒位final_pos。
64.具体的，如果|pos|＜|pos0|，则final_pos＝pos，反之，final_pos＝pos0。
65.s210：判断目标功率是否全部设定完毕，如果没有，则设定下一个目标功率后，跳转至s202，如果完毕，则结束测定，依据所设定的不同的目标功率和对应测定到的g棒组棒位制作功率-棒位曲线。
66.可以理解的是，本发明中所有判据的标准值，都是可以预先设置的，也可以由用户自定义。
67.本实施例不仅可以实现自动制作功率-棒位曲线，而且在测定时间上进行了优化：由于测定的主要时间在于细测阶段不同棒位下温度收敛，为了在保证测定精度的前提下减少棒位测定消耗的时间，需要尽量减少细测的棒位数，并减少温差扰动的影响。为此，本实施例一方面在降功率粗测阶段把温差死区限制于
±
0.15℃范围内，让棒位紧跟二回路功率；二方面，在进入细测阶段前若棒位为窄区持续震荡，取震荡峰谷值的平均数作为细测的基准棒位，以使初始测定棒位尽量接近最终测定棒位；三方面，在细测阶段当温差值出现超出了
±
1℃的情况时，跳过温度收敛判据，直接插提棒，减少细测收敛判断的等待总时间；四方面，在对温度收敛判据中加入时长0.5s的延时执行，减少因grad(t)和grad(grad(t))瞬时跳变扰动而增加的收敛判定等待时长。
68.本发明另一方面还要求保护一种核电站仿真模拟机平台的功率-棒位曲线测定系统，其包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前实施例所述的方法的步骤，具体实现过程参考前述实施例部分，此处不再赘述。
69.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。