CN108877969A - 核功率理论模型建立及验证方法、系统及终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于属于反应堆控制与保护系统领域，提供了一种核功率理论模型建立及验证方法、系统及终端设备，通过预先建立的核功率理论模型获取RPN的理论电流和理论功率，并获取实测电流和实测功率，根据理论电流得到理论电流随燃耗的变化趋势，根据实测电流得到实测电流随燃耗的变化趋势，并根据理论电流随燃耗的变化趋势与实测电流随燃耗的变化趋势的一致性，验证核功率理论模型的正确性，根据理论功率与实测功率的相符情况，验证实测功率是否符合预期，可以根据验证正确的核功率理论模型准确的预估RPN的核功率，可以在核电机组处于寿命期的中后期之前，提前制定相应的解决方案，避免出现RPN的核功率指示高及波动大的问题，解决机组出力受限问题。

Description

核功率理论模型建立及验证方法、系统及终端设备

技术领域

本发明属于反应堆控制与保护系统领域，尤其涉及一种核功率理论模型建立及验证方法、系统及终端设备。

背景技术

随着核电技术的不断发展，核电站以及核电设备的投产数量日益增长，为获得清洁的核电能源提供了基础，核电的发展也为城市发展做出了巨大贡献。

然而，在核电机组的运行过程中，RPN(核仪表系统)的核功率指示高及波动大成为限制机组出力的关键问题，尤其当核电机组处于寿命期的中后期时，RPN的核功率指示高及波动大的问题尤为突出，如何在核电机组寿命期的早期及时有效的预估RPN的核功率变化趋势，成为解决机组出力受限问题的关键。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种核功率理论模型建立及验证方法、系统及终端设备，以解决现有技术中在核电机组的运行过程中，RPN(核仪表系统)的核功率指示高及波动大成为限制机组出力的关键问题，尤其当核电机组处于寿命期的中后期时，RPN的核功率指示高及波动大的问题尤为突出的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种核功率理论模型建立及验证方法，其包括：

根据预先建立的核功率理论模型，获取核反应堆在正常运行工况下的理论电流和理论功率；

获取核反应堆在正常运行工况下的实测电流和实测功率；

根据核反应堆在正常运行工况且不同燃耗下的所述理论电流，得到所述RPN的四个功率量程测量通道的理论电流随燃耗的变化趋势；

根据核反应堆在正常运行工况且不同燃耗下的所述实测电流，得到所述RPN的四个功率量程测量通道的实测电流随燃耗的变化趋势；

当所述理论电流随燃耗的变化趋势与所述实测电流随燃耗的变化趋势一致时，判定所述核功率理论模型正确；

当所述理论功率与所述实测功率相符时，判定所述实测功率符合预期。

本发明实施例的第二方面提供了一种核功率理论模型建立及验证系统，其包括：

理论数据获取模块，用于根据预先建立的核功率理论模型，获取核反应堆在正常运行工况下的理论电流和理论功率；

实测数据获取模块，用于获取核反应堆在正常运行工况下的实测电流和实测功率；

理论电流变化趋势获取模块，用于根据核反应堆在正常运行工况且不同燃耗下的所述理论电流，得到所述RPN的四个功率量程测量通道的理论电流随燃耗的变化趋势；

实测电流变化趋势获取模块，用于根据核反应堆在正常运行工况且不同燃耗下的所述实测电流，得到所述RPN的四个功率量程测量通道的实测电流随燃耗的变化趋势；

第一判断模块，用于当所述理论电流随燃耗的变化趋势与所述实测电流随燃耗的变化趋势一致时，判定所述核功率理论模型正确；

第二判断模块，用于当所述理论功率与所述实测功率相符时，判定所述实测功率符合预期。

本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本发明实施例通过预先建立的核功率理论模型获取RPN的理论电流和理论功率，并获取实测电流和实测功率，根据理论电流得到理论电流随燃耗的变化趋势，根据实测电流得到实测电流随燃耗的变化趋势，并根据理论电流随燃耗的变化趋势与实测电流随燃耗的变化趋势的一致性，验证核功率理论模型的正确性，根据理论功率与实测功率的相符情况，验证实测功率是否符合预期，从而可以根据验证正确的核功率理论模型准确的预估RPN的核功率，从而可以在核电机组处于寿命期的中后期之前，根据预估得到的RPN的核功率提前制定相应的解决方案，避免出现RPN的核功率指示高及波动大的问题，进而解决机组出力受限问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的核功率理论模型建立及验证方法的流程示意图；

图2是本发明实施例一提供的RPN理论功率与燃耗的对应关系表；

图3是本发明实施例二提供的核功率理论模型建立及验证方法的流程示意图；

图4是本发明实施例二提供的燃料组件的权重因子的示意图；

图5是本发明实施例二提供的堆芯径向功率分布的示意图；

图6是本发明实施例二提供的堆芯在不同燃耗下的快中子通量水平的示意图；

图7是本发明实施例二提供的不同燃耗下的实测上半部电流与实测下半部电流之和的示意图；

图8是本发明实施例三提供的核功率理论模型建立及验证方法的流程示意图；

图9是本发明实施例三提供的不同燃耗下的中子行为能力的示意图；

图10是本发明实施例四提供的核功率理论模型建立及验证方法的流程示意图；

图11是本发明实施例五提供的核功率理论模型验证系统的结构示意图；

图12是本发明实施例六提供的终端设备的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

本实施例提供一种核功率理论模型建立及验证方法，该方法可以应用于任意的具有数据处理功能的终端设备，例如，PC(Personal Computer)客户端、(云端)服务器、笔记本电脑、个人数字助理、任意的专用或通用核数据处理设备等。

如图1所示，本实施例所提供的核功率理论模型建立及验证方法，包括：

步骤S101，根据预先建立的核功率理论模型，获取核反应堆在正常运行工况下的理论电流和理论功率。

在具体应用中，核功率理论模型是事先根据理论基础推断出来的，用于计算核反应堆在正常运行工况下的理论电流和理论功率的包括计算公式的计算模型，通过该模型计算得到的理论电流和理论功率，可以预估核反应堆在正常运行工况下的实际电流和实际功率，从而可以在核电机组处于寿命期的中后之前，根据预估得到的RPN的核功率变化趋势提前制定相应的解决方案，避免出现RPN的核功率指示高及波动大的问题，进而解决机组出力受限问题。

在一个实施例中，步骤S101之前，包括：

建立核功率理论模型。

步骤S102，获取核反应堆在正常运行工况下的实测电流和实测功率。

在具体应用中，正常运动工况具体是指核反应堆的核电机组状态、燃料循环能力、冷却系统的循环状态、堆芯相对功率、燃耗等各项指标都正常的情况。实测电流由RPN的各个功率量程测量通道对应的探测器探测得到，实测功率根据实测电流计算得到。

步骤S103，根据核反应堆在正常运行工况且不同燃耗下的所述理论电流，得到所述RPN的四个功率量程测量通道的理论电流随燃耗的变化趋势。

在具体应用中，通过核功率理论模型获取核反应堆在正常运行工况且不同燃耗下的理论电流，可以得到RPN的每个功率量程测量通道在正常运行工况且不同燃耗下的理论电流，从而可以根据在正常运行工况不同燃耗下获得的理论电流，得到每个量程测量通道的理论电流随燃耗的变化趋势。

在一个实施例中，步骤S103之后包括：

根据所述理论电流随燃耗的变化趋势，生成所述理论电流随燃耗变化的第一变化曲线。

在具体应用中，也可以通过反应理论电流和燃耗之间对应关系的第一对应关系表、第一柱形图、第一点图等来表述理论电流随燃耗的变化趋势。

步骤S104，根据核反应堆在正常运行工况且不同燃耗下的所述实测电流，得到所述RPN的四个功率量程测量通道的实测电流随燃耗的变化趋势。

在具体应用中，在具体应用中，实测电流通过RPN的每个功率量程测量通道对应的探测器，在核反应堆正常运行工况下，测量得到。

在一个实施例中，步骤S104之后包括：

根据所述实测电流随燃耗的变化趋势，生成所述实测电流随燃耗变化的第二变化曲线。

在具体应用中，也可以通过反应实测电流和燃耗之间对应关系的第二对应关系表、第二柱形图、第二点图等来表述实测电流随燃耗的变化趋势。

步骤S105，当所述理论电流随燃耗的变化趋势与所述实测电流随燃耗的变化趋势一致时，判定所述核功率理论模型正确。

在具体应用中，判断核功率理论模型是否正确，主要是通过判断理论功率随燃耗的变化趋势与实测功率随燃耗的变化趋势是否一致来实现，由RPN的核功率计算公式可知，核功率随燃耗的变化趋势取决于电流随燃耗的变化趋势，因此，只需要判断理论电流随燃耗的变化趋势与所述实测电流随燃耗的变化趋势一致，就可以获知理论功率随燃耗的变化趋势与实测功率随燃耗的变化趋势是否一致；

RPN的核功率计算公式为：

Pr＝Gk*(Ku*Iu+KL*IL)；

其中，Gk、Ku和KL为设定的RPN的每个功率量程测量通道的功率量程系数，Iu为每个功率量程测量通道对应的六节电离室测量得到的上半部电流，IL每个功率量程测量通道对应的六节电离室测量得到的下半部电流。

在一个实施例中，步骤S105之前包括：

根据所述第一变化曲线和所述第二变化曲线，判断所述理论电流随燃耗的变化趋势与所述实测电流随燃耗的变化趋势是否一致。

在具体应用中，也可以将第一变化曲线和第二变化曲线等效替换为第一对应关系表和第二对应关系表、第一柱状图和第二柱状图、第一点状图和第二点状图等能反应电流与燃耗之间对应关系的图表或曲线。

如图2所示，示例性的示出了以对应关系表的形式表示的核反应堆的某一机组的某一循环的RPN理论功率随燃耗变化的变化关系，其中，CH1～CH4分别对应RPN的四个功率量程测量通道。

步骤S106，当所述理论功率与所述实测功率相符时，判定所述实测功率符合预期。

在具体应用中，理论功率与实测功率相符具体是指理论功率的功率变化趋势、峰值和波动与实测功率的功率变化趋势、峰值和波动是否相符。实测功率符合预期是指实际测量得到的功率与根据核功率理论模型预估出来的理论功率相符，实际测量得到的功率符合预期。

在一个实施例中，步骤S106之前包括：

根据所述理论功率和所述实测功率，判断所述理论功率的功率变化趋势、峰值和波动与所述实测功率的功率变化趋势、峰值和波动是否相符；若相符则判定所述实测功率符合预期。

本实施例通过预先建立的核功率理论模型获取RPN的理论电流和理论功率，并获取实测电流和实测功率，根据理论电流得到理论电流随燃耗的变化趋势，根据实测电流得到实测电流随燃耗的变化趋势，并根据理论电流随燃耗的变化趋势与实测电流随燃耗的变化趋势的一致性，验证核功率理论模型的正确性，根据理论功率与实测功率的相符情况，验证实测功率是否符合预期，从而可以根据验证正确的核功率理论模型准确的预估RPN的核功率，从而可以在核电机组处于寿命期的中后期之前，根据预估得到的RPN的核功率提前制定相应的解决方案，避免出现RPN的核功率指示高及波动大的问题，进而解决机组出力受限问题。

实施例二

如图3所示，在本实施例中，实施例一中的步骤S101和S102之前，包括：

步骤S201，确定核反应堆的正常运行工况；其中，正常运行工况包括燃耗和堆芯相对功率。

在具体应用中，确定核反应堆的当前的正常运行工况，主要是为了确定核反应堆的当前的燃耗和堆芯相对功率。

在一个实施例中，步骤S201包括：

在初始工况下，通过KME热平衡试验获得所述功率量程测量通道的堆芯相对功率。

步骤S202，在所述堆芯相对功率为满功率时，获取每个所述功率量程测量通道对应的燃料组件的权重因子。

在具体应用中，可以通过蒙特卡罗程序(Monte Carlo N ParticleTransportCode，MCNP)计算获得每个RPN的每个功率量程测量通道对应的探测器的电流的燃料组件的权重因子。

如图4所示，示例性的示出了PRN的四个功率量程测量通道PRC1～PRC4对应的探测器的电流的燃料组件的权重因子，例如，第1行第H列位置处的燃料组件的权重因子为1.1，第14行第K列位置处的燃料组件的权重因子为3.0。

步骤S203，在所述满功率和所述燃耗下，获取所述核反应堆的堆芯径向功率分布，以获得所述燃料组件的功率份额。

在具体应用中，可以通过全堆芯通量图测量试验获得核反应堆的堆芯径向功率分布。

如图5所示，示例性的示出了在所述满功率和所述燃耗下，所述核反应堆的堆芯径向功率分布，例如，第1行第H列位置处的燃料组件的功率份额为0.3868，第14行第K列位置处的燃料组件的功率份额为1.1023。

步骤S204，在所述满功率和所述燃耗下，获取所述核反应堆的堆芯内的总的快中子通量水平。

在具体应用中，可以通过堆芯核设计软件SCIENCE计算获得核反应堆的堆芯内的总的快中子通量水平。

如图6所示，示例性的示出了堆芯在不同燃耗下的快中子通量水平，其中，FLUX1指快中子通量水平，D2C16指核反应堆的2号机组第16循环，BU指堆芯的燃耗，例如，BU000150指燃耗为150MWD/tU。

步骤S205，获取正常运行工况下的每个所述功率量程测量通道的实测上半部电流与实测下半部电流之和。

如图7所示，示例性的示出了RPN的四个功率量程测量通道PRC1～PRC4在正常运行功率的不同燃耗下的实测上半部电流与实测下半部电流之和，例如，燃耗为190MWD/tU时，对应的功率量程测量通道PRC1的实测上半部电流与实测下半部电流之和为2.086A。

实施例三

如图8所示，基于实施例一和实施例二，在本实施例中，步骤S101包括：

步骤S301，根据所述功率量程测量通道对应的燃料组件的权重因子和功率份额，得到所述功率量程测量通道对应的中子行为能力。

在一个实施例中，步骤S301中根据所述功率量程测量通道对应的燃料组件的权重因子和功率份额，得到所述功率量程测量通道对应的中子行为能力的公式为：

中子行为能力＝∑权重因子*功率份额。

如图9所示，示例性的示出了RPN的四个功率量程测量通道(图8中表示为1～4)在不同燃耗下的中子行为能力，例如，燃耗为241.8190MWD/tU时，对应的功率量程测量通道1的中子行为能力为0.0612，对应的核反应堆的某机组某循环的理论功率为98.015。

步骤S302，根据所述中子行为能力和所述总的快中子通量水平，得到所述功率量程测量通道的理论电流。

在一个实施例中，步骤S302中根据所述中子行为能力和所述总的快中子通量水平，得到所述功率量程测量通道的理论电流的公式为：

BUt＝∑权重因子*功率份额*φ；

其中，BUt为所述功率量程测量通道的理论电流，权重因子为所述功率量程测量通道对应的燃料组件的权重因子，功率份额为所述功率量程测量通道对应的燃料组件的功率份额，∑权重因子*功率份额为所述功率量程测量通道对应的中子行为能力，φ为所述总的快中子通量水平。

在一个实施例中，所述核功率理论模型的公式为：

BUt＝∑权重因子*功率份额*φ；

P(BUt)＝BUt/BU0*P(BU0)。

核功率理论模型即为获取核反应堆在正常运行工况下的理论电流和理论功率的公式。

步骤S303，对所述理论电流、所述功率量程测量通道在初始工况下的理论电流和堆芯相对功率进行归一化处理，得到所述功率量程测量通道的理论功率。

在一个实施例中，步骤S303中对所述理论电流、所述功率量程测量通道在初始工况下的理论电流和堆芯相对功率进行归一化处理，得到所述功率量程测量通道的理论功率的公式为：

P(BUt)＝BUt/BU0*P(BU0)；

其中，BUt为所述功率量程测量通道的理论电流，P(BUt)为所述功率量程测量通道的理论功率，BU0表示所述功率量程测量通道在初始工况下的理论电流，P(BU0)为所述功率量程测量通道在初始工况下的堆芯相对功率。

实施例四

如图10所示，基于实施例一和实施例二，在本实施例中，步骤S102包括：

步骤S401，根据所述功率量程测量通道的实测上半部电流和所述实测下半部电流，得到所述功率量程测量通道的实测电流。

在一个实施例中，步骤S401中根据所述功率量程测量通道的实测上半部电流和所述实测下半部电流，得到所述功率量程测量通道的实测电流的公式为：

I＝IU+IL；

其中，I为所述功率量程测量通道的实测电流，IU为所述功率量程测量通道的实测上半部电流，IL为所述功率量程测量通道的实测下半部电流，即实测电流等于实测上半部电流与实测下半部电流之和。

步骤S402，对所述实测电流、所述功率量程测量通道在初始工况下的实测电流和堆芯相对功率进行归一化处理，得到所述功率量程测量通道的实测功率。

在一个实施例中，步骤S402中对所述实测电流、所述功率量程测量通道在初始工况下的实测电流和堆芯相对功率进行归一化处理，得到所述功率量程测量通道的实测功率的公式为：

P(I)＝I/I0*P(I0)；

其中，I为所述功率量程测量通道的实测电流，P(I)为所述功率量程测量通道的实测功率，I0为所述功率量程测量通道在初始工况下的实测电流，P(I0)所述功率量程测量通道在初始工况下的堆芯相对功率。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

实施例五

本实施例提供一种核功率理论模型验证系统，用于执行上述方法实施例中的方法步骤，该系统具体可以是任意的具有数据处理功能的终端设备中的软件程序系统，例如，PC(Personal Computer)客户端、(云端)服务器、笔记本电脑、个人数字助理、任意的专用或通用核数据处理设备等。该系统具体可以运行在终端设备的处理器中，所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

如图5所示，本实施例提供的核功率理论模型验证系统100，包括：

理论数据获取模块101，用于根据预先建立的核功率理论模型，获取核反应堆在正常运行工况下的理论电流和理论功率；

实测数据获取模块102，用于获取核反应堆在正常运行工况下的实测电流和实测功率；

理论电流变化趋势获取模块103，用于根据核反应堆在正常运行工况且不同燃耗下的所述理论电流，得到所述RPN的四个功率量程测量通道的理论电流随燃耗的变化趋势；

实测电流变化趋势获取模块104，用于根据核反应堆在正常运行工况且不同燃耗下的所述实测电流，得到所述RPN的四个功率量程测量通道的实测电流随燃耗的变化趋势；

第一判断模块105，用于当所述理论电流随燃耗的变化趋势与所述实测电流随燃耗的变化趋势一致时，判定所述核功率理论模型正确；

第二判断模块106，用于当所述理论功率与所述实测功率相符时，判定所述实测功率符合预期。

在一个实施例中，所述核功率理论模型验证系统还包括：

模型建立模块，用于建立核功率理论模型。

在一个实施例中，所述核功率理论模型验证系统还包括：

工况确定模块，用于确定核反应堆的正常运行工况；其中，正常运行工况包括燃耗和堆芯相对功率；

权重因子获取模块，用于在所述堆芯相对功率为满功率时，获取每个所述功率量程测量通道对应的燃料组件的权重因子；

功率份额获取模块，用于在所述满功率和所述燃耗下，获取所述核反应堆的堆芯径向功率分布，以获得所述燃料组件的功率份额；

快中子通量水平获取模块，用于在所述满功率和所述燃耗下，获取所述核反应堆的堆芯内的总的快中子通量水平；

实测电流获取模块，用于获取正常运行工况下的每个所述功率量程测量通道的实测上半部电流与实测下半部电流之和。

在一个实施例中，所述理论数据获取模块包括：

中子行为能力获取单元，用于根据所述功率量程测量通道对应的燃料组件的权重因子和功率份额，得到所述功率量程测量通道对应的中子行为能力；

理论电流获取单元，用于根据所述中子行为能力和所述总的快中子通量水平，得到所述功率量程测量通道的理论电流；

理论功率获取单元，用于对所述理论电流、所述功率量程测量通道在初始工况下的理论电流和堆芯相对功率进行归一化处理，得到所述功率量程测量通道的理论功率。

在一个实施例中，所述理论数据获取模块根据预先建立的核功率理论模型，获取核反应堆在正常运行工况下的理论电流和理论功率的公式，包括：

BUt＝∑权重因子*功率份额*φ；

P(BUt)＝BUt/BU0*P(BU0)；

其中，BUt为所述功率量程测量通道的理论电流，权重因子为所述功率量程测量通道对应的燃料组件的权重因子，功率份额为所述功率量程测量通道对应的燃料组件的功率份额，∑权重因子*功率份额为所述功率量程测量通道对应的中子行为能力，φ为所述总的快中子通量水平，P(BUt)为所述功率量程测量通道的理论功率，BU0表示所述功率量程测量通道在初始工况下的理论电流，P(BU0)为所述功率量程测量通道在初始工况下的堆芯相对功率。

在一个实施例中，所述核功率理论模型的公式为：

BUt＝∑权重因子*功率份额*φ；

P(BUt)＝BUt/BU0*P(BU0)。

在一个实施例中，所述实测数据获取模块包括：

实测电流获取单元，用于根据所述功率量程测量通道的实测上半部电流和所述实测下半部电流，得到所述功率量程测量通道的实测电流；

实测功率获取单元，用于对所述实测电流、所述功率量程测量通道在初始工况下的实测电流和堆芯相对功率进行归一化处理，得到所述功率量程测量通道的实测功率。

在一个实施例中，所述实测数据获取模块获取核反应堆在正常运行工况下的实测电流和实测功率的公式，包括：

I＝IU+IL；

P(I)＝I/I0*P(I0)；

其中，I为所述功率量程测量通道的实测电流，IU为所述功率量程测量通道的实测上半部电流，IL为所述功率量程测量通道的实测下半部电流，P(I)为所述功率量程测量通道的实测功率，I0为所述功率量程测量通道在初始工况下的实测电流，P(I0)所述功率量程测量通道在初始工况下的堆芯相对功率。

在一个实施例中，所述工况确定模块包括：

堆芯相对功率获取单元，用于在初始工况下，通过KME热平衡试验获得所述功率量程测量通道的堆芯相对功率。

在一个实施例中，所述核功率理论模型验证系统还包括：

第一曲线生成模块，用于根据所述理论电流随燃耗的变化趋势，生成所述理论电流随燃耗变化的第一变化曲线；

第二曲线生成模块，用于根据所述实测电流随燃耗的变化趋势，生成所述实测电流随燃耗变化第二变化曲线。

在一个实施例中，所述第一判断模块还用于根据所述第一变化曲线和所述第二变化曲线，判断所述理论电流随燃耗的变化趋势与所述实测电流随燃耗的变化趋势是否一致。

在一个实施例中，所述第二判断模块还用于根据所述理论功率和所述实测功率，判断所述理论功率的功率变化趋势、峰值和波动与所述实测功率的功率变化趋势、峰值和波动是否相符。

本实施例通过预先建立的核功率理论模型获取RPN的理论电流和理论功率，并获取实测电流和实测功率，根据理论电流得到理论电流随燃耗的变化趋势，根据实测电流得到实测电流随燃耗的变化趋势，并根据理论电流随燃耗的变化趋势与实测电流随燃耗的变化趋势的一致性，验证核功率理论模型的正确性，根据理论功率与实测功率的相符情况，验证实测功率是否符合预期，从而可以根据验证正确的核功率理论模型准确的预估RPN的核功率，从而可以在核电机组处于寿命期的中后期之前，根据预估得到的RPN的核功率提前制定相应的解决方案，避免出现RPN的核功率指示高及波动大的问题，进而解决机组出力受限问题。

实施例六

如图12所示，本实施例提供一种终端设备12，其包括：处理器120、存储器121以及存储在所述存储器121中并可在所述处理器120上运行的计算机程序122，例如核功率理论模型验证程序。所述处理器120执行所述计算机程序122时实现上述各个核功率理论模型建立及验证方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S106。或者，所述处理器120执行所述计算机程序122时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图11所示模块101至102的功能。

示例性的，所述计算机程序122可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器121中，并由所述处理器120执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序122在所述终端设备12中的执行过程。例如，所述计算机程序122可以被分割成理论数据获取模块，实测数据获取模块，理论电流变化趋势获取模块，实测电流变化趋势获取模块，第一判断模块，第二判断模块，各模块具体功能如下：

理论数据获取模块，用于根据预先建立的核功率理论模型，获取核反应堆在正常运行工况下的理论电流和理论功率；

实测数据获取模块，用于获取核反应堆在正常运行工况下的实测电流和实测功率；

理论电流变化趋势获取模块，用于根据核反应堆在正常运行工况且不同燃耗下的所述理论电流，得到所述RPN的四个功率量程测量通道的理论电流随燃耗的变化趋势；

实测电流变化趋势获取模块，用于根据核反应堆在正常运行工况且不同燃耗下的所述实测电流，得到所述RPN的四个功率量程测量通道的实测电流随燃耗的变化趋势；

第一判断模块，用于当所述理论电流随燃耗的变化趋势与所述实测电流随燃耗的变化趋势一致时，判定所述核功率理论模型正确；

第二判断模块，用于当所述理论功率与所述实测功率相符时，判定所述实测功率符合预期。

所述终端设备12可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器120、存储器121。本领域技术人员可以理解，图12仅仅是终端设备12的示例，并不构成对终端设备12的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器120可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器121可以是所述终端设备12的内部存储单元，例如终端设备12的硬盘或内存。所述存储器121也可以是所述终端设备12的外部存储设备，例如所述终端设备12上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器121还可以既包括所述终端设备12的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器121用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器121还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (24)

1.一种核功率理论模型建立及验证方法，其特征在于，包括：

根据预先建立的核功率理论模型，获取核反应堆在正常运行工况下的理论电流和理论功率；

获取核反应堆在正常运行工况下的实测电流和实测功率；

根据核反应堆在正常运行工况且不同燃耗下的所述理论电流，得到所述RPN的四个功率量程测量通道的理论电流随燃耗的变化趋势；

根据核反应堆在正常运行工况且不同燃耗下的所述实测电流，得到所述RPN的四个功率量程测量通道的实测电流随燃耗的变化趋势；

当所述理论电流随燃耗的变化趋势与所述实测电流随燃耗的变化趋势一致时，判定所述核功率理论模型正确；

当所述理论功率与所述实测功率相符时，判定所述实测功率符合预期。

2.如权利要求1所述的核功率理论模型建立及验证方法，其特征在于，根据预先建立的核功率理论模型，获取核反应堆在正常运行工况下的理论电流和理论功率之前，包括：

确定核反应堆的正常运行工况；其中，正常运行工况包括燃耗和堆芯相对功率；

在所述堆芯相对功率为满功率时，获取每个所述功率量程测量通道对应的燃料组件的权重因子；

在所述满功率和所述燃耗下，获取所述核反应堆的堆芯径向功率分布，以获得所述燃料组件的功率份额；

在所述满功率和所述燃耗下，获取所述核反应堆的堆芯内的总的快中子通量水平；

获取正常运行工况下的每个所述功率量程测量通道的实测上半部电流与实测下半部电流之和。

3.如权利要求2所述的核功率理论模型建立及验证方法，其特征在于，根据预先建立的核功率理论模型，获取核反应堆在正常运行工况下的理论电流和理论功率，包括：

根据所述功率量程测量通道对应的燃料组件的权重因子和功率份额，得到所述功率量程测量通道对应的中子行为能力；

根据所述中子行为能力和所述总的快中子通量水平，得到所述功率量程测量通道的理论电流；

对所述理论电流、所述功率量程测量通道在初始工况下的理论电流和堆芯相对功率进行归一化处理，得到所述功率量程测量通道的理论功率。

4.如权利要求2或3所述的核功率理论模型建立及验证方法，其特征在于，根据预先建立的核功率理论模型，获取核反应堆在正常运行工况下的理论电流和理论功率的公式，包括：

BUt＝∑权重因子*功率份额*φ；

P(BUt)＝BUt/BU0*P(BU0)；

其中，BUt为所述功率量程测量通道的理论电流，权重因子为所述功率量程测量通道对应的燃料组件的权重因子，功率份额为所述功率量程测量通道对应的燃料组件的功率份额，∑权重因子*功率份额为所述功率量程测量通道对应的中子行为能力，φ为所述总的快中子通量水平，P(BUt)为所述功率量程测量通道的理论功率，BU0表示所述功率量程测量通道在初始工况下的理论电流，P(BU0)为所述功率量程测量通道在初始工况下的堆芯相对功率。

5.如权利要求4所述的核功率理论模型建立及验证方法，其特征在于，所述核功率理论模型的公式为：

BUt＝∑权重因子*功率份额*φ；

P(BUt)＝BUt/BU0*P(BU0)。

6.如权利要求2所述的核功率理论模型建立及验证方法，其特征在于，获取核反应堆在正常运行工况下的实测电流和实测功率，包括：

根据所述功率量程测量通道的实测上半部电流和所述实测下半部电流，得到所述功率量程测量通道的实测电流；

对所述实测电流、所述功率量程测量通道在初始工况下的实测电流和堆芯相对功率进行归一化处理，得到所述功率量程测量通道的实测功率。

7.如权利要求2或6所述的核功率理论模型建立及验证方法，其特征在于，获取核反应堆在正常运行工况下的实测电流和实测功率的公式，包括：

I＝IU+IL；

P(I)＝I/I0*P(I0)；

其中，I为所述功率量程测量通道的实测电流，IU为所述功率量程测量通道的实测上半部电流，IL为所述功率量程测量通道的实测下半部电流，P(I)为所述功率量程测量通道的实测功率，I0为所述功率量程测量通道在初始工况下的实测电流，P(I0)所述功率量程测量通道在初始工况下的堆芯相对功率。

8.如权利要求2所述的核功率理论模型建立及验证方法，其特征在于，确定核反应堆的正常运行工况，包括：

在初始工况下，通过KME热平衡试验获得所述功率量程测量通道的堆芯相对功率。

9.如权利要求1所述的核功率理论模型建立及验证方法，其特征在于，根据所述实测电流，得到所述RPN的四个功率量程测量通道的实测电流随燃耗的变化趋势之后，包括：

根据所述理论电流随燃耗的变化趋势，生成所述理论电流随燃耗变化的第一变化曲线；

根据所述实测电流随燃耗的变化趋势，生成所述实测电流随燃耗变化第二变化曲线。

10.如权利要求9所述的核功率理论模型建立及验证方法，其特征在于，当所述理论电流随燃耗的变化趋势与所述实测电流随燃耗的变化趋势一致时，判定所述核功率理论模型正确之前，包括：

根据所述第一变化曲线和所述第二变化曲线，判断所述理论电流随燃耗的变化趋势与所述实测电流随燃耗的变化趋势是否一致。

11.如权利要求1所述的核功率理论模型建立及验证方法，其特征在于，当所述理论功率与所述实测功率相符时，判定所述实测功率符合预期之前，包括：

根据所述理论功率和所述实测功率，判断所述理论功率的功率变化趋势、峰值和波动与所述实测功率的功率变化趋势、峰值和波动是否相符。

12.一种核功率理论模型建立及验证系统，其特征在于，包括：

理论数据获取模块，用于根据预先建立的核功率理论模型，获取核反应堆在正常运行工况下的理论电流和理论功率；

实测数据获取模块，用于获取核反应堆在正常运行工况下的实测电流和实测功率；

理论电流变化趋势获取模块，用于根据核反应堆在正常运行工况且不同燃耗下的所述理论电流，得到所述RPN的四个功率量程测量通道的理论电流随燃耗的变化趋势；

实测电流变化趋势获取模块，用于根据核反应堆在正常运行工况且不同燃耗下的所述实测电流，得到所述RPN的四个功率量程测量通道的实测电流随燃耗的变化趋势；

第一判断模块，用于当所述理论电流随燃耗的变化趋势与所述实测电流随燃耗的变化趋势一致时，判定所述核功率理论模型正确；

第二判断模块，用于当所述理论功率与所述实测功率相符时，判定所述实测功率符合预期。

13.如权利要求12所述的核功率理论模型建立及验证系统，其特征在于，还包括：

工况确定模块，用于确定核反应堆的正常运行工况；其中，正常运行工况包括燃耗和堆芯相对功率；

权重因子获取模块，用于在所述堆芯相对功率为满功率时，获取每个所述功率量程测量通道对应的燃料组件的权重因子；

功率份额获取模块，用于在所述满功率和所述燃耗下，获取所述核反应堆的堆芯径向功率分布，以获得所述燃料组件的功率份额；

快中子通量水平获取模块，用于在所述满功率和所述燃耗下，获取所述核反应堆的堆芯内的总的快中子通量水平；

实测电流获取模块，用于获取正常运行工况下的每个所述功率量程测量通道的实测上半部电流与实测下半部电流之和。

14.如权利要求13所述的核功率理论模型建立及验证系统，其特征在于，所述理论数据获取模块包括：

中子行为能力获取单元，用于根据所述功率量程测量通道对应的燃料组件的权重因子和功率份额，得到所述功率量程测量通道对应的中子行为能力；

理论电流获取单元，用于根据所述中子行为能力和所述总的快中子通量水平，得到所述功率量程测量通道的理论电流；

理论功率获取单元，用于对所述理论电流、所述功率量程测量通道在初始工况下的理论电流和堆芯相对功率进行归一化处理，得到所述功率量程测量通道的理论功率。

15.如权利要求13或14所述的核功率理论模型建立及验证系统，其特征在于，所述理论数据获取模块根据预先建立的核功率理论模型，获取核反应堆在正常运行工况下的理论电流和理论功率的公式，包括：

BUt＝∑权重因子*功率份额*φ；

P(BUt)＝BUt/BU0*P(BU0)；

其中，BUt为所述功率量程测量通道的理论电流，权重因子为所述功率量程测量通道对应的燃料组件的权重因子，功率份额为所述功率量程测量通道对应的燃料组件的功率份额，∑权重因子*功率份额为所述功率量程测量通道对应的中子行为能力，φ为所述总的快中子通量水平，P(BUt)为所述功率量程测量通道的理论功率，BU0表示所述功率量程测量通道在初始工况下的理论电流，P(BU0)为所述功率量程测量通道在初始工况下的堆芯相对功率。

16.如权利要求15所述的核功率理论模型建立及验证系统，其特征在于，所述核功率理论模型的公式为：

BUt＝∑权重因子*功率份额*φ；

P(BUt)＝BUt/BU0*P(BU0)。

17.如权利要求13所述的核功率理论模型建立及验证系统，其特征在于，所述实测数据获取模块包括：

实测电流获取单元，用于根据所述功率量程测量通道的实测上半部电流和所述实测下半部电流，得到所述功率量程测量通道的实测电流；

实测功率获取单元，用于对所述实测电流、所述功率量程测量通道在初始工况下的实测电流和堆芯相对功率进行归一化处理，得到所述功率量程测量通道的实测功率。

18.如权利要求13或17所述的核功率理论模型建立及验证系统，其特征在于，所述实测数据获取模块获取核反应堆在正常运行工况下的实测电流和实测功率的公式，包括：

I＝IU+IL；

P(I)＝I/I0*P(I0)；

其中，I为所述功率量程测量通道的实测电流，IU为所述功率量程测量通道的实测上半部电流，IL为所述功率量程测量通道的实测下半部电流，P(I)为所述功率量程测量通道的实测功率，I0为所述功率量程测量通道在初始工况下的实测电流，P(I0)所述功率量程测量通道在初始工况下的堆芯相对功率。

19.如权利要求13所述的核功率理论模型建立及验证系统，其特征在于，所述工况确定模块包括：

堆芯相对功率获取单元，用于在初始工况下，通过KME热平衡试验获得所述功率量程测量通道的堆芯相对功率。

20.如权利要求12所述的核功率理论模型建立及验证系统，其特征在于，还包括：

第一曲线生成模块，用于根据所述理论电流随燃耗的变化趋势，生成所述理论电流随燃耗变化的第一变化曲线；

第二曲线生成模块，用于根据所述实测电流随燃耗的变化趋势，生成所述实测电流随燃耗变化第二变化曲线。

21.如权利要求20所述的核功率理论模型建立及验证系统，其特征在于，所述第一判断模块还用于根据所述第一变化曲线和所述第二变化曲线，判断所述理论电流随燃耗的变化趋势与所述实测电流随燃耗的变化趋势是否一致。

22.如权利要求12所述的核功率理论模型建立及验证系统，其特征在于，所述第二判断模块还用于根据所述理论功率和所述实测功率，判断所述理论功率的功率变化趋势、峰值和波动与所述实测功率的功率变化趋势、峰值和波动是否相符。

23.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至11任一项所述方法的步骤。

24.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至11任一项所述方法的步骤。