CN104240779B - 核电站堆芯功率象限倾斜的监督方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于核电领域，提供了一种核电站堆芯功率象限倾斜的监督方法，包括：获取堆芯象限中的有效热电偶的对数，根据数字化控制系统(DCS)获取的有效热电偶的压力值和温度值，结合堆内中子通量图获取的第一堆芯功率，计算堆芯功率象限倾斜的修正系数；根据所述堆芯功率象限倾斜的修正系数，获取其对应的第二堆芯功率象限倾斜因子；实时监测所述第二堆芯功率象限倾斜因子是否符合预设的阈值范围。本发明所述第二堆芯功率象限倾斜因子，与真实功率象限倾斜因子的偏差较小，通过有效热电偶的参数值对所述第二堆芯功率象限倾斜因子的值进行监测，能够更加及时的发现堆芯异常，提高计算的精度以及堆芯的安全性。

Description

核电站堆芯功率象限倾斜的监督方法和装置

技术领域

本发明属于核电站堆芯技术领域，尤其涉及核电站堆芯功率象限倾斜的监督方法和装置。

背景技术

核电站堆芯的功率象限倾斜比(其英文全称为Quadrant Power Tilt Ratio，英文简称为QPTR)，是指堆芯某一象限的平均功率与全堆平均功率之比。出于对反应堆安全的考虑，在技术规范上要求其在正常功率工作时，功率象限倾斜比的值满足一定的区间范围。如要求象限倾斜功率比大于0.8且小于1.2。

为了能够有效监测核电站堆芯的功率象限倾斜比，目前核电站采用的方法一般是通过DCS(英文全称为Digital Control System，中文全称为：数字化控制系统)系统下的KIC(英文全称为：Plant Computer Information&Control，中文全称为：电站计算机信息和控制系统)系统，页面显示热电偶功率象限倾斜信息。但是由于KIC系统没有进行修正的系数接口，由于不同循环堆芯功率分布的不同，在不进行适应修正的情况下，导致KIC系统显示的功率象限倾斜因子可能会与真实值有较大偏差，不能及时发现堆芯的异常，或者在堆芯处于正常状态时，该数值却显示超出要求范围，对运行控制带来误导。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种核电站堆芯功率象限倾斜的监督方法和装置，以解决现有技术中由于KIC系统没有进行修正的系数接口，不能进行功率象限倾斜因子的适应性修正，使得KIC系数显示的功率象限倾斜因子可能与真实值有较大偏差，不能及时发现堆芯异常，或者在堆芯处于正常状态时，该数值却显示超出要求范围，对运行控制带来误导的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种核电站堆芯功率象限倾斜的监督方法，所述方法包括：

获取堆芯象限中的有效热电偶的对数；

根据数字化控制系统DCS的过程接口层获取有效热电偶的压力值和温度值，结合堆内中子通量图测量得到的第一堆芯功率象限倾斜因子，计算堆芯功率象限倾斜的修正系数；

根据所述堆芯功率象限倾斜的修正系数，获取所述堆芯功率象限倾斜的修正系数对应的第二堆芯功率象限倾斜因子；

实时监测所述第二堆芯功率象限倾斜因子是否符合预设的阈值范围。

本发明实施例的另一目的在于提供一种核电站堆芯功率象限倾斜的监督装置，所述装置包括：

有效热电偶获对数取单元，用于获取堆芯象限中的有效热电偶的对数；

计算单元，用于根据数字化控制系统DCS的过程接口层获取有效热电偶的压力值和温度值，结合堆内中子通量图测量得到的第一堆芯功率象限倾斜因子，计算堆芯功率象限倾斜的修正系数；

功率象限倾斜因子获取单元，用于根据所述堆芯功率象限倾斜的修正系数，获取所述堆芯功率象限倾斜的修正系数对应的第二堆芯功率象限倾斜因子；

监测单元，用于实时监测所述第二堆芯功率象限倾斜因子是否符合预设的阈值范围。

在本发明实施例中，通过堆内中子通量图得到第一堆芯功率象限倾斜因子后，结合数字化控制系统DCS的过程接口层获取的压力值和温度值，可以有效的获取第二堆芯功率象限倾斜因子，减小其与真实功率象限倾斜因子的偏差，通过对所述第二堆芯功率象限倾斜因子的值进行监测，能够更加及时的发现堆芯异常，以及避免错误的堆芯象限倾斜因子误导运行控制，提高堆芯的安全性。并且通过堆芯有效热电偶的对数的获取，可避免部分热电偶失效所带来的计算误差。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的核电站堆芯功率象限倾斜的监督方法的实现流程图；

图2是本发明第二实施例提供的计算堆芯功率象限倾斜的修正系数的实现流程图；

图3为本发明第二实施例提供的一种象限划分示意图；

图4为本发明第二实施例提供的又一种象限划分示意图；

图5为本发明第二实施例提供的一种象限划分对应的热电偶编号示意图；

图6为本发明第二实施例提供的又一种象限划分对应的热电偶编号示意图；

图7是本发明第三实施例提供的获取所述堆芯功率象限倾斜的修正系数对应的第二堆芯功率象限倾斜因子的实现流程图；

图8为本发明第四实施例提供的核电站堆芯功率象限倾斜的监督的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例可用于核电站堆芯参数的监测，主要用于克服现有技术中对功率象限倾斜因子的数据的准确性不高的问题，从而能够更加准确的获取堆芯的运行状况，及时发现堆芯异常，提高堆芯运行的安全性。

图1示出了本发明实施例提供的核电站堆芯功率象限倾斜的监督方法的实现流程，详述如下：

在步骤S101中，获取堆芯象限中的有效热电偶的对数。

所述有效热电偶的对数，可以根据堆芯出口温度的值进行判断，一种可行的方式为，通过判断对称位置的热电偶的湿度差值，如果湿度差值超过设定的值，比如可以设定对称位置的热电偶的湿度差值超过5摄氏度时，该热电偶对为无效热电偶对。

在步骤S102中，根据数字化控制系统DCS的过程接口层获取有效热电偶的压力值和温度值，结合堆内中子通量图测量得到的第一堆芯功率象限倾斜因子，计算堆芯功率象限倾斜的修正系数。

其中，所述数字化控制系统DCS(英文全称为：Digital Control System)主要目的是用于监测和控制核电厂热能和电能生产的主要和辅助过程，在所有运行模式，包括应急情况下，维持电厂的安全性、可操作性和可靠性，并且在正常运行工况下保证电厂的经济性。

目前的数字化仪控系统DCS总体结构纵向上分为以下四层:

现场管理级(LEVEL3)：对应于电厂的现场应急中心、EOF系统、放射物排放管理系统，维护功能等。

操作和信息管理层(LEVEL2)：它包括常规设备和分散式计算机系统，允许操纵员进行数据监视和操作控制。是操纵员为导向的人机接口系统，负责机组的运行和管理。

过程自动控制层(LEVEL1)：它包括信号调制和的功能处理，主要控制和监视电厂的不同系统。由基于电厂的保护、控制和专用监测系统组成，通过通讯网络与LEVEL2相连，包括反应堆保护和安全监测系统、核岛控制和监测系统、常规岛控制和监测系统、电气控制和监测系统及其他系统等。

过程接口层(LEVEL0)：它包括各种测量装置(如：传感器、变送器、限位开关)和各种执行机构(如：电磁阀、电动机、断路器、泵等)组成。

本步骤中所述压力值和温度值，就是通过LEVEL0层的前端热电偶测量得到。所述得到的数据通过变送器送至LEVEL1层，经过数据计算和处理，之后送至LEVEL2层供操纵员及技术人员在线监督及参数修改。

所述堆内中子通量图，其更新周期固定为每30EFPD(英文全称为Effective FullPower Days，中文全称为：有效满功率天数)进行一次测量。其中，所述有效满功率天数，表示反应堆在满功率下运行的天数。由于测量周期较长，无法让工作人员实时的观察到堆芯的功率象限倾斜因子。

本发明实施例中步骤S101，通过测量的中子能量图(测量周期较长，但在测量的时间点上数值较为准确)，获取第一堆芯功率象限倾斜因子，结合测量得到的温度值和压力值，可得到用于计算第二堆芯功率象限倾斜因子的修正系数。

所述第一堆芯功率象限倾斜因子即为通过中子通量图得到的堆芯功率象限倾斜因子，为与后续计算得到的堆芯功率象限倾斜因子相区别，通过“第一”和“第二”作为区别的标识。

在步骤S103中，根据所述堆芯功率象限倾斜的修正系数，获取所述堆芯功率象限倾斜的修正系数对应的第二堆芯功率象限倾斜因子。

由于可通过DCS的过程接口层实时的获取堆芯内的温度值和压力值，因此，可将测量得到的第一堆芯功率象限倾斜因子的基础上，根据温度以及压力值的变化，实时的反应由温度值、压力值的变化引起的堆芯功率象限倾斜因子的变化，并计算得到变化后的第二堆芯功率象限倾斜因子。

在步骤S104中，实时监测所述第二堆芯功率象限倾斜因子是否符合预设的阈值范围。

通常，所述预设的阈值范围为行业标准所规定的堆芯功率象限倾斜因子安全范围，如在核电站技术规范要求中规范的堆芯功率象限倾斜因子必须小于1.02，且大于0.8的范围区间。当然，根据实际情况，也可以具体进行限定，如设定范围更小的区间，或者设置多个提示区间，在不同的区间发送不同的提示信息等。

本发明实施例通过堆内中子通量图得到第一堆芯功率象限倾斜因子后，结合数字化控制系统DCS的过程接口层获取的压力值和温度值，可以有效的获取第二堆芯功率象限倾斜因子，减小其与真实功率象限倾斜因子的偏差，通过对所述第二堆芯功率象限倾斜因子的值进行监测，能够更加及时的发现堆芯异常，提高堆芯的安全性。通过有效热电偶的计算，可以进一步提高整个系统的计算精度。

图2示出了本发明实施例提供的计算堆芯功率象限倾斜的修正系数的实现流程，详述如下：

在步骤S201中，通过堆内中子通量图测量得到象限i的第一堆芯功率象限倾斜因子Fi。

系统通过堆内中子通量图测量得到象限i的第一堆芯功率象限倾斜因子Fi，可以在固定的周期内获取。由于获取的周期比较长，在第一次获取到所述第一堆芯功率象限倾斜因子时，可以作为计算修正系数的初始依据，在第一次以后获取的第一堆芯功率象限倾斜因子，可以作为进一步修正所述修正系数的依据。

其中，堆芯可以按如图3或如图4所述的区域划分方式分为四个区域，在图3中，堆芯划分为象限1、象限2、象限3、象限4这四个区域，在图4中，堆芯被划分为象限5、象限6、象限7和象限8这四个区域。这样，象限1对应的堆芯功率象限倾斜因子为F1，象限2对应的堆芯功率象限倾斜因子为F2，其余象限因子依此类推。

本发明实施例可在每象限定义四个热电偶，在没有温度探头损坏(即热电偶有效)的情况下，每种象限划分方式中的热电偶总数为16个，在附图5和附图6示意出了在两种象限划分方式中的堆芯热电偶分布。

在步骤S202中，根据有效热电偶的对数N，获取象限i中包含的有效热电偶组件各自的焓升△Hk。

可选的，获取象限i中包含的有效热电偶组件各自的焓升△Hk可以通过以下方式获取：

获取有效堆芯出口温度T1、一回路的压力P和三个回路入口端的平均温度T2；计算得到预先定义的包含有效热电偶组件的各自的焓升△Hk＝Hc－Hr，其中，Hc＝aT₁ ²+bT₁+c+dP，Hr＝aT₂ ²+bT₂+c+dP，a＝0.0091，b＝0.0922，c＝504.8648，d＝-0.08。

当然，所述焓升的计算方式只是其中一种较为优选的方式，本领域一般技术人员可以理解，通过同样的原理，还可以通过其它方式计算和反应系统能量的变化，或者通过不同的测量位置的选取来计算和反应系统能量的变化等。

本发明实施例中所述的有效堆芯出口温度，指的是从前端RIC(核芯参数测量)系统采集到的热电偶数据经变送器处理后送至KIC系统时，如该数据传递环节无误并且数据信号完整，则判断为有效的数据，如该数据传递环节有错误或数据信号丢失，则传送给KIC系统为一个无效的数据标识，即说明热电偶数据无效。

另外，在本发明实施例中，还可以根据温度差来判断有效堆芯出口温度：如果热电偶数据显示正常，即不会与理论堆芯分布偏差过大(此偏差的来源可能是堆芯功率分布、热电偶自身特性等方面导致)，以免数据偏差过大出现计算错误。其中一种可行的判断标准来判定是否有效，可以为温度与对称位置的热电偶相差小于5℃。

目前核电的机组中，堆芯内一般布置了40个热电偶，用于测量堆芯出口温度，受设计限值，不能在堆芯增加更多的热电偶数据，以免开口过多，降低压力容器盖的机械强度。

在步骤S203中，根据各包含有效热电偶组件的焓升△Hk和有效热电偶的对数N，得到各包含有效热电偶组件的归一化焓升F△Hk。

具体的，可以根据包含有效热电偶组件的焓升△Hk和有效热电偶的对数N，得到单个组件的归一化焓升其中，是指所有可以有效计算的焓升的组件的焓升之和，X为象限划分方式选择，可以为图2或者图3中的任一种划分方式。

具体的，所述有效热电偶，是指所述热电偶测量的数值符合预设的范围。如果某个热电偶失效，那么，这个热电偶所在组件和它对称分布的组件的焓升就不计算，这样的好处在于，可以进一步提高功率象限倾斜值的计算精度，并且不至于导致计算结果与第一堆芯功率象限倾斜值偏差过大。

在步骤S204中，根据得到的各包含有效热电偶组件的归一化焓升F△Hk，得到象限i的归一化焓升之和Fr(i)。

具体的，得到归一化焓升之和Fr(i)可以根据各包含有效热电偶组件的归一化焓升F△Hk，获得象限i的归一化焓升之和其中，I(i，j)是象限i中用于计算的热电偶。

在步骤S205中，根据获取的Fi、Fr(i)和N，得到象限i的堆芯功率象限倾斜的修正系数Ci。

根据步骤S201、S202、S203、S204中得到Fi、Fr(i)和N，可以得到象限i的堆芯功率象限倾斜的修正系数：

其中，本实施例中所述的步骤S201至步骤S205，可以不严格按照其先后顺序执行，如步骤S201只需要在步骤S205之前的任一步骤中执行即可。

为了保证DCS系统整体功能的可靠性、可用性以及负荷率等方面的影响，可以采用较小的处理周期处理进行数据的采集和处理，如采用处理周期为最小1秒，一方面可以满足系统设计需求，又降低对硬件系统的要求。另外，对热电偶组件的有效性进行判断，可以提高修正系数获取的准确性。

应当理解，本发明实施例中所述计算堆芯功率象限倾斜的修正系数，只是一种核电站堆芯功率象限倾斜因子实时监测中的第一个步骤中的一种较优的实施方式，除此之外，还可以采用不同的象限划分方式，通过其它方式获取组件的焓升、归一化焓升、归一化焓升之和，或者，根据统计的功率倾斜因子与温度、压力值的对应关系进行建模等，都可以得到所述需要的修正系数。

图7示出了本发明实施例提供的获取所述堆芯功率象限倾斜的修正系数对应的第二堆芯功率象限倾斜因子的实现流程，详述如下：

在实施例二的基础上，本发明实施例还需要获取象限j中包括的有效热电偶组件各自的焓升，根据获取的各包含有效热电偶组件的归一化焓升F△Hk，得到象限j的归一化焓升之和Fr(j)。其中象限j为与象限i相异的象限，其获取的方式与象限i的操作方式相同，在此不作重复赘述。

在步骤S701中，根据获取的Ci、Fr(i)、Fr(j)和N，得到象限i与象限j的平均焓升之差Fr(i，j)。

其中，所述平均焓升之差可以根据公式：

获取，其中，F△Hk为各包含有效热电偶组件的归一化焓升，I(i,j)是象限i中用于计算的热电偶，J(i,j)是象限j中用于计算的热电偶。

根据图5和图6所示的热电偶编号分布示意图，得到计算归一化焓升之和Fr(i)要用的热电偶编号如下表一如示：

热电偶编号	Fr(i)
		22，23，29，30	Fr(1)
25，26，32，33	Fr(2)
		11，12，18，19	Fr(3)
8，9，15，16	Fr(4)
		30，32，36，38	Fr(5)
12，19，26，33	Fr(6)
		3，5，9，11	Fr(7)
8，15，22，29	Fr(8)

表一

计算平均焓升之差Fr(i,j)所对应的热电偶编号如下表二所示：

表二

如果热电偶测量溢出，即测量的热电偶的数值不属于预设的范围时，则认为该热电偶测量无效。

其中，计算热电偶无效的具体过程如下：

当一个热电偶无效时，同一象限划分方法内另外3个象限中对称位置的热电偶数据一并剔除，不参与计算。同一象限划分方法内相关参与计算的热电偶从原有的16个变为12个。

两种象限分法分别对应4组对称热电偶，共8组。各热电偶具体对应关系参见下表：

表三为对应于图3所示的象限划分方法的热电偶对称组示意图，表四为对应于图4所示的象限划分方法的热电偶对称组示意图。

表三

热电偶对称组	第5象限	第6象限	第7象限	第8象限
					第5组	30	19	11	22
第6组	32	26	9	15
					第7组	36	12	5	29
第8组	38	33	3	8

表四

根据以上热电偶的8组分法，当特定组合的2至6个热电偶无效，满足每种分法仍有3组以上热电偶时，本算法仍可进行计算。规则如下：

当2至6热电偶无效，需进行判断：

此无效的热电偶是否分别属于(23,25,18,16,38,3)、(23,25,18,16,36,5)、(36,12,5,29)或者(38,33,3,8)4种组合内。

如是，则继续计算；如否，则不能进行堆芯功率象限倾斜的计算。

例如：

当3、38号热电偶无效，删除第8组4个热电偶，使用剩余热电偶进行计算。

当16、18、23号热电偶无效，删除第2组4个热电偶，使用剩余热电偶进行计算。

当16、18、23、25、3号热电偶，则删除第2组和第8组4个热电偶，使用剩余热电偶进行计算。

各种热电偶无效情况的可用组合数量：

2个热电偶无效时，共计种组合：可用于进行堆芯功率象限倾斜计算的情况有种。

3个热电偶无效时，共计种组合：可用于进行堆芯功率象限倾斜计算的情况有种。

4个热电偶无效时，共计种组合：可用于进行堆芯功率象限倾斜计算的情况有种。

5个热电偶无效时，共计种组合：可用于进行堆芯功率象限倾斜计算的情况有种。

6个热电偶无效时，共计种组合：可用于进行堆芯功率象限倾斜计算的情况有种。

考虑机组故障可能性，如编程实现较困难，建议实现时仅考虑2～3个热电偶无效的组合，多于此数目的热电偶故障，则不进行计算。

根据上表和平均焓升之差的计算公式，可以得到如下举例的计算式：

当其中某个热电偶的无效时，以编号为8的热电偶无效为例说明如下：

由图5和图6可知，编号为8的热电偶分布在第4象限和第8象限，公式中计算的焓升之和，可以采用图3所示的象限划分方式或者图4所示的象限划分方式，分别去掉编号为8的热电偶及其对称位置热电偶的焓升，在去掉一对热电偶后，公式中的有效的热电偶的对数为3。

对于平均焓升之差Fr(3,4)的4象限中编号为8的热电偶对称为3象限中编号为12的热电偶，由于8号热电偶无效，则在计算Fr(3,4)时，8号热电偶和12号热电偶不参与运算。

即：

同理：

Fr(4，1)中的8号热电偶和29号热电偶不参与计算，N＝3；

Fr(4，2)中的8号热电偶和33号热电偶不参与运算，N＝3；

Fr(7，8)中的8号热电偶和3号热电偶不参与运算，N＝3；

Fr(8，5)中的8号热电偶和38号热电偶不参与运算，N＝3；

Fr(8，6)中的8号热电偶和12号热电偶不参与运算，N＝3。

其它的Fr(i,j)，因没有涉及到8号热电偶，计算和正常情况下一致。

在步骤S702中，根据获取的象限i与j的平均焓升之差Fr(i，j)，得到象限i的第二堆芯功率象限倾斜因子。

具体的，系统根据获取的象限i与j的平均焓升之差Fr(i，j)，得到象限i的第二堆芯功率象限倾斜因子：

当当i＝1时，F₁'＝1/4[Fr(1,1)+Fr(1,2)+Fr(1,3)+Fr(1,4)]；

由于Fr(1,1)等于0，故下述公式中均省略：

当i＝2时，F₂'＝1/4[Fr(2,1)+Fr(2,3)+Fr(2,4)]；

当i＝3时，F₃'＝1/4[Fr(3,1)+Fr(3,2)+Fr(3,4)]；

当i＝4时，F₄'＝1/4[Fr(4,1)+Fr(4,2)+Fr(4,3)]；

以上只列举了第一种象限划分方式中，各个象限对应的倾斜因子，对于第二种象限划分方式，在计算F5、F6、F7和F8时，只需要将公式中的1、2、3、4对应的用5、6、7、8替换掉即可。

本发明实施例在实施例二的基础上，进一步具体说明了通过修正系数获取第二堆芯功率象限倾斜因子的具体过程，由于第二堆芯功率象限倾斜因子是根据测量的温度值及压力值相应的变化，其实时性和准确性要远远高于更新周期更长的第一堆芯功率象限倾斜因子，因而用于监测堆芯内的运行状态时，实时性更高，安全性更好。

为进一步提高堆芯安全性，还可以包括当所述第二堆芯功率象限倾斜因子不符合预设的阈值范围，发送报警信息。

对于本发明实施对第二堆芯功率象限倾斜因子的求解公式，可以逆向推导得出修正系数，其推导过程如下：

因为：

所以：

其中：Fr(j1)，Fr(j2)，Fr(j3)为与第i象限所对应的另外3个象限的Fr(j)。

4NF_i＝3Ci×Fr(i)-[Fr(j1)+Fr(j2)+Fr(j3)]

因为：

为归一化的焓升，

如某热电偶无效，则认为其及对称的3个ΔHk＝0。

所以：

由前述定义可知为所有可以计算的焓升的组件(热电偶测量有效)的焓升之和：

故：

Fr(i)+Fr(j1)+Fr(j2)+Fr(j3)＝4N

Fr(j1)+Fr(j2)+Fr(j3)＝4N-Fr(i)

上式：

4NF_i＝3Ci×Fr(i)-[Fr(j1)+Fr(j2)+Fr(j3)]＝3Ci×Fr(i)-[4N-Fr(i)]

＝3Ci×Fr(i)-4N+Fr(i)

所以可得：

故所述第二堆芯功率象限倾斜因子与所述修正系数是相对应的。

实施例四：

图8示出了本发明第四实施例提供的核电站堆芯功率象限倾斜的监督装置的结构示意图，详述如下：

本发明实施例所述核电站堆芯功率象限倾斜的监督装置，包括：

有效热电偶获对数取单元801，用于获取堆芯象限中的有效热电偶的对数；

计算单元802，用于根据数字化控制系统DCS的过程接口层获取有效热电偶的压力值和温度值，结合堆内中子通量图测量得到的第一堆芯功率象限倾斜因子，计算堆芯功率象限倾斜的修正系数；

功率象限倾斜因子获取单元803，用于根据所述堆芯功率象限倾斜的修正系数，获取所述堆芯功率象限倾斜的修正系数对应的第二堆芯功率象限倾斜因子；

监测单元804，用于实时监测所述第二堆芯功率象限倾斜因子是否符合预设的阈值范围。

具体的，所述计算单元802包括：

测量子单元，用于通过堆内中子通量图测量得到象限i的第一堆芯功率象限倾斜因子Fi；

焓升获取子单元，用于确定有效热电偶的对数N，获取象限i中包含的有效热电偶组件各自的焓升△Hk；

归一化焓升获取子单元，用于根据各包含有效热电偶组件的焓升△Hk和有效热电偶的对数N，得到各包含有效热电偶组件的归一化焓升F△Hk；

归一化焓升之和获取子单元，用于根据得到的各包含有效热电偶组件的归一化焓升F△Hk，得到象限i的归一化焓升之和Fr(i)；

修正系数获取子单元，用于根据获取的Fi、Fr(i)和N，得到象限i的堆芯功率象限倾斜的修正系数Ci。

可选的，所述焓升获取子单元用于获取有效堆芯出口温度T1、一回路的压力P和三个回路入口端的平均温度T2；计算得到预先定义的包含有效热电偶组件的各自的焓升△Hk＝Hc－Hr，其中，Hc＝aT₁ ²+bT₁+c+dP，Hr＝aT₂ ²+bT₂+c+dP，a＝0.0091，b＝0.0922，c＝504.8648，d＝-0.08。

可选的，所述归一化焓升获取子单元用于根据包含有效热电偶组件的焓升△Hk和有效热电偶的对数N，得到单个组件的归一化焓升其中，是指所有可以有效计算的焓升的组件的焓升之和，X为象限划分方式选择。

可选的，所述归一化焓升之和获取子单元用于根据各包含有效热电偶组件的归一化焓升F△Hk，获得象限i的归一化焓升之和其中，I(i，j)是象限i中用于计算的热电偶。

可选的，所述修正系数获取子单元用于根据获取的象限i的倾斜因子Fi、象限i的归一化焓升之和及有效热电偶的对数N，得到象限i的堆芯功率象限倾斜的修正系数：

进一步的，所述装置还包括象限j参数获取单元，用于获取象限j中包括的有效热电偶组件各自的焓升，根据获取的各包含有效热电偶组件的归一化焓升F△Hk，得到象限j的归一化焓升之和Fr(j)；

所述功率象限倾斜因子获取单元包括：

平均焓升之差获取子单元，用于根据获取的Ci、Fr(i)、Fr(j)和N，得到象限i与象限j的平均焓升之差Fr(i，j)；

堆芯功率象限倾斜因子获取子单元，用于根据获取的象限i与j的平均焓升之差Fr(i，j)，得到象限i的第二堆芯功率象限倾斜因子。

可选的，所述平均焓升之差获取子单元用于根据获取的修正系数Ci、象限i的归一化焓升之和Fr(i)、象限j的归一化焓升之和Fr(j)和有效热电偶的对数N，得到象限i与j的平均焓升之差Fr(i，j)：

可选的，所述平堆芯功率象限倾斜因子获取子单元用于根据获取的象限i与j的平均焓升之差Fr(i，j)，得到象限i的第二堆芯功率象限倾斜因子：

进一步的，所述装置还包括：

报警信息发送单元，用于当所述第二堆芯功率象限倾斜因子不符合预设的阈值范围，发送报警信息。

本发明实施例所述装置与实施例一至实施例三中所述方法对应，在此不作重复赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种核电站堆芯功率象限倾斜的监督方法，其特征在于，所述方法包括：

获取堆芯象限中的有效热电偶的对数；

根据数字化控制系统DCS的过程接口层获取有效热电偶的压力值和温度值，结合堆内中子通量图测量得到的第一堆芯功率象限倾斜因子，计算堆芯功率象限倾斜的修正系数；

根据所述堆芯功率象限倾斜的修正系数，获取所述堆芯功率象限倾斜的修正系数对应的第二堆芯功率象限倾斜因子；

实时监测所述第二堆芯功率象限倾斜因子是否符合预设的阈值范围。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据数字化控制系统DCS的过程接口层获取有效热电偶的压力值和温度值，结合堆内中子通量图测量得到的第一堆芯功率象限倾斜因子，计算堆芯功率象限倾斜的修正系数步骤包括：

通过堆内中子通量图测量得到象限i的第一堆芯功率象限倾斜因子Fi；

根据有效热电偶的对数N，获取象限i中包含的有效热电偶组件各自的焓升△Hk；

根据各包含有效热电偶组件的焓升△Hk和有效热电偶的对数N，得到各包含有效热电偶组件的归一化焓升F△Hk；

根据得到的各包含有效热电偶组件的归一化焓升F△Hk，得到象限i的归一化焓升之和Fr(i)；

根据获取的Fi、Fr(i)和N，得到象限i的堆芯功率象限倾斜的修正系数Ci。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述根据有效热电偶的对数N，获取象限i中包含的有效热电偶组件各自的焓升△Hk步骤包括：

获取有效堆芯出口温度T1、一回路的压力P和三个回路入口端的平均温度T2；

计算得到预先定义的包含有效热电偶组件的各自的焓升△Hk＝Hc－Hr，其中，Hc＝aT₁ ²+bT₁+c+dP，Hr＝aT₂ ²+bT₂+c+dP，a＝0.0091，b＝0.0922，c＝504.8648，d＝-0.08。

4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述根据各包含有效热电偶组件的焓升△Hk和有效热电偶的对数N，得到各包含有效热电偶组件的归一化焓升F△Hk包括：

根据包含有效热电偶组件的焓升△Hk和有效热电偶的对数N，得到单个组件的归一化焓升其中，是指所有可以有效计算的焓升的组件的焓升之和，X为象限划分方式选择。

5.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述根据得到的各包含有效热电偶组件的归一化焓升F△Hk，得到象限i的归一化焓升之和Fr(i)步骤包括：

根据各包含有效热电偶组件的归一化焓升F△Hk，获得象限i的归一化焓升之和其中，I(i，j)是象限i中用于计算的热电偶，象限j为与象限i相异的象限。

6.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述根据获取的Fi、Fr(i)和N，得到象限i的堆芯功率象限倾斜的修正系数Ci步骤包括：

根据获取的象限i的倾斜因子Fi、象限i的归一化焓升之和及有效热电偶的对数N，得到象限i的堆芯功率象限倾斜的修正系数：

$Ci=\frac{4{\mathrm{NF}}_i+4N-Fr\left(i\right)}{3Fr\left(i\right)}.$

7.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述方法还包括获取象限j中包括的有效热电偶组件各自的焓升，根据获取的各包含有效热电偶组件的归一化焓升F△Hk，得到象限j的归一化焓升之和Fr(j)；

所述根据所述堆芯功率象限倾斜的修正系数，获取所述堆芯功率象限倾斜的修正系数对应的第二堆芯功率象限倾斜因子步骤包括：

根据获取的Ci、Fr(i)、Fr(j)和N，得到象限i与象限j的平均焓升之差Fr(i，j)；

根据获取的象限i与j的平均焓升之差Fr(i，j)，得到象限i的第二堆芯功率象限倾斜因子。

8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，所述根据获取的Ci、Fr(i)、Fr(j)和N，得到象限i与象限j的平均焓升之差Fr(i，j)步骤包括：

根据获取的修正系数Ci、象限i的归一化焓升之和Fr(i)、象限j的归一化焓升之和Fr(j)和有效热电偶的对数N，得到象限i与j的平均焓升之差Fr(i，j)：

其中，I(i，j)是象限i中用于计算的热电偶，J(i,j)是象限j中用于计算的热电偶。

9.根据权利要求7所述方法，其特征在于，所述根据获取的象限i与j的平均焓升之差Fr(i，j)，得到象限i的第二堆芯功率象限倾斜因子步骤包括：

根据获取的象限i与j的平均焓升之差Fr(i，j)，得到象限i的第二堆芯功率象限倾斜因子：

$F_i^{\′}=\frac{1}{4}\underset{j\≠i}{\Σ}\left(Fr\right(i,j\left)\right).$

10.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在所述实时监测所述第二堆芯功率象限倾斜因子是否符合预设的阈值范围步骤之后，所述方法还包括：

当所述第二堆芯功率象限倾斜因子不符合预设的阈值范围，发送报警信息。

11.一种核电站堆芯功率象限倾斜的监督装置，其特征在于，所述装置包括：

有效热电偶对数获取单元，用于获取堆芯象限中的有效热电偶的对数；

计算单元，用于根据数字化控制系统DCS的过程接口层获取有效热电偶的压力值和温度值，结合堆内中子通量图测量得到的第一堆芯功率象限倾斜因子，计算堆芯功率象限倾斜的修正系数；

功率象限倾斜因子获取单元，用于根据所述堆芯功率象限倾斜的修正系数，获取所述堆芯功率象限倾斜的修正系数对应的第二堆芯功率象限倾斜因子；

监测单元，用于实时监测所述第二堆芯功率象限倾斜因子是否符合预设的阈值范围。

12.根据权利要求11所述装置，其特征在于，所述计算单元包括：

测量子单元，用于通过堆内中子通量图测量得到象限i的第一堆芯功率象限倾斜因子Fi；

焓升获取子单元，用于根据有效热电偶的对数N，获取象限i中包含的有效热电偶组件各自的焓升△Hk；

归一化焓升获取子单元，用于根据各包含有效热电偶组件的焓升△Hk和有效热电偶的对数N，得到各包含有效热电偶组件的归一化焓升F△Hk；

归一化焓升之和获取子单元，用于根据得到的各包含有效热电偶组件的归一化焓升F△Hk，得到象限i的归一化焓升之和Fr(i)；

修正系数获取子单元，用于根据获取的Fi、Fr(i)和N，得到象限i的堆芯功率象限倾斜的修正系数Ci。