CN111276270A - 核电站的反应性监测方法及自动监测系统、存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及核电站反应堆控制及保护技术领域，主要涉及核电站的反应性监测方法及自动监测系统、存储介质，其中反应性监测方法包括：获取核电机组的一回路的监测参数，根据监测参数计算得到多个反应性数据且形成反应性数据报表，输出且显示反应性数据报表；以及利用反应性数据报表控制对一回路进行微调，以维持一回路的正常工作状态。由于利用反应性数据报表指导对一回路进行微调，如此利于维持一回路的正常工作状态，保证一回路内反应堆的安全工作要求；反应性数据报表中的多个反应性数据反映了反应堆、R棒、冷却剂的影响关系，如此能够依据反应性数据对一回路的工作状态进行快捷、高效地监测。

Description

核电站的反应性监测方法及自动监测系统、存储介质

技术领域

本发明涉及核电站反应堆控制及保护技术领域，具体涉及核电站的反应性监测方法及自动监测系统、存储介质。

背景技术

核电是当下获得公众认可的一种电力资源，其由原子核链式裂变产生热能进而转化为电能，该过程不会污染空气也不会造成能源枯竭，因此，核电被广泛地认为是清洁、高效、用之不竭的新型电能，也被认为是未来最有竞争力新型电力资源。但是，相较于其他电力生产过程，核电的生产过程对核能技术、安全运维和应急调度都具有苛刻的要求，一些严重破坏生态环境的核电事故让核电站的工作人员时刻绷紧神经，必须保证核电生产的绝对安全性。

当前，核电机组主要包括核反应堆、蒸汽发生器、汽轮机、发电机和功率调节控制系统等设备，其中，核反应堆和蒸汽发生器构成的回路内会存在高温高压水的连续循环，此过程被称为核电机组的一回路。通常，一回路内的高温高压水含有硼(一种中子吸收体)，由反应堆冷却剂泵输送，流经反应堆的堆芯，吸收了堆芯核裂变放出的热能，再流进蒸汽发生器，通过蒸汽发生器传热管壁，将热能传给二回路内蒸汽发生器的给水，然后再被反应堆冷却剂泵送入反应堆。如此循环往复，便形成一种封闭回路。一回路具有一些辅助系统，如化学和容积控制系统、余热排出系统、设备冷却水系统，以及硼和水补给系统；这些辅助系统主要用来保证反应堆和一回路的正常运行。为确保核安全及控制反应堆的核裂变，部份燃料组件装配有控制棒，控制棒组件通常由星型架及多根含银、铟和镉的中子吸收体棒所组成，因此移动控制棒的上下位置就可以控制反应堆内中子的数目与及核裂变。这些控制棒组件配备了驱动机械，可将控制棒提升或插入堆芯，以控制反应堆的起动、调节输出功率、特别是实现正常停堆与及快速停堆的功能。此外，压水式反应堆的核裂变也可通过调节一回路内冷却剂中的硼浓度来控制，当反应堆启动及达到既定功率之后，会维持在临界状态，以确保其稳定的运作。在需要紧急停堆时，只须切断控制棒驱动机械的电源，控制棒便会因地心吸力而快速下坠至反应堆堆芯，立即停止核裂变。

根据一回路的工作原理可知，自动连续监测各种工况下对压水堆核电站一回路冷剂的硼浓度具有重要意义，是反应堆的反应性监测控制技术中涉及的重要手段之一。核电机组几乎每天都需要进行一回路的换水操作，操作频度大，出错风险较高，而当前还没有针对一回路换水操作的自动监测方法，容易出现人因失误，对硼浓度的变化造成重大影响，存在反应性监测控制失效的风险。

此外，在反应堆的反应性监测控制技术中，反应性计算大多是通过人工读取核电机组的相关参数后，查询运行图册曲线图得到相应的反应性数据，再经过手工计算得到反应性计算结果。那么，人工读取机组参数、查图和计算过程均存在出错的风险，可能导致反应性计算结果发生错误，引起反应性监测控制失效。其中，运行图册曲线图中往往只有初始功率在100％Pn、80％Pn、40％Pn三种稳定初态下，功率发生阶跃波动时存在的氙毒气体(有核反应堆裂变产生的有毒物质)的变化曲线，如果初始功率不满足这三种初态或功率缓慢变化情形时将无法得到相对精确的氙毒数据，也可能导致反应性监测控制失效。

发明内容

有鉴于此，本发明主要解决的技术问题是如何避免核电机组的一回路中存在的反应性监测控制失效的情形发生。为解决上述技术问题，本申请提供了核电站的反应性监测方法及自动监测系统、存储介质。

根据第一方面，一种实施例中提供一种核电站的反应性监测方法，包括：获取核电机组的一回路的监测参数，所述一回路包括反应堆、蒸汽发生器、冷却剂管路、化学和容积控制装置以及硼和水补给装置；根据所述监测参数计算得到多个反应性数据，形成反应性数据报表；输出且显示所述反应性数据报表，所述反应性数据报表用于指导一回路的微调操作。

所述获取核电机组的一回路的监测参数，包括：控制采集核电机组的一回路内各设备运行的参数，构建运行图册；对所述运行图册进行数据化解析得到所述一回路的监测参数，所述监测参数包括以下参数中的一者或多者：反应堆的热功率、反应堆内R棒的位移量、反应堆的堆芯中子通量、冷却剂的温度、冷却剂的流量、冷却剂内的硼浓度和实时监测时间。

所述根据所述监测参数计算得到多个反应性数据，形成反应性数据报表，包括：根据反应堆的热功率和实时监测时间计算得到反应堆的功率系数；根据反应堆内R棒的位移量计算得到R棒的微分价值；根据反应堆的堆芯中子通量和实时监测时间计算得到反应堆的疝毒浓度变化量；根据冷却剂的温度和冷却剂内的硼浓度计算得到硼微分价值；根据冷却剂温度和冷却剂内的硼浓度计算改变0.1℃的冷却剂硼化的量；根据冷却剂的流量和冷却剂的硼浓度计算改变1ppm硼浓度的冷却剂硼化量；根据反应堆R棒的位移量和冷却剂的温度计算改变单位R棒位移的冷却剂温度变化量；将计算得到的计算结果作为反应性数据，统计形成对应的反应性数据报表。

在统计形成对应的反应性数据报表之后，还包括利用所述反应性数据报表控制对所述一回路进行微调，以维持所述一回路的正常工作状态：根据反应堆的功率系数、R棒的微分价值和反应堆的疝毒浓度变化量，控制对R棒的位移量和冷却剂的流量中的一者或多者进行调节；根据硼微分价值、改变0.1℃的冷却剂硼化的量、改变1ppm硼浓度的冷却剂硼化量和改变单位R棒位移的冷却剂温度变化量，控制对水补充量和硼补充量中的一者或多者进行调节。

所述根据反应堆的功率系数、R棒的微分价值和反应堆的疝毒浓度变化量，控制对R棒的位移量和冷却剂的流量中的一者或多者进行调节，包括：利用反应堆的功率系数、R棒的微分价值和反应堆的疝毒浓度变化量，统计得到疝毒浓度随时间的变化规律，预测下一时间段内的疝毒浓度超过预设的安全值后对R棒的位移量和/或冷却剂的流量进行调节，以确保疝毒浓度在安全许可范围内。

所述根据硼微分价值、改变0.1℃的冷却剂硼化的量、改变1ppm硼浓度的冷却剂硼化量和改变单位R棒位移的冷却剂温度变化量，控制对水补充量和硼补充量中的一者或多者进行调节，包括：利用硼微分价值、改变0.1℃的冷却剂硼化的量、改变1ppm硼浓度的冷却剂硼化量和改变单位R棒位移的冷却剂温度变化量，判断所述一回路是否启动换水操作，若是则确定水补充量和/或硼补充量，以确保理论上补充之后冷却剂内的硼浓度在预设的范围内。

在确定水补充量和/或硼补充量之后，还包括：获取实际上补充之后冷却剂的硼浓度，且与理论上补充之后冷却剂内的硼浓度进行比较，在比较偏差超过50ppm时，触发产生报警，以提示用户所述一回路的换水操作发生错误。

根据第二方面，一种实施例中提供一种核电站的自动监测系统，包括：核电机组的一回路，所述一回路包括反应堆、蒸汽发生器、冷却剂管路、化学和容积控制装置以及硼和水补给装置；采集装置，用来采集所述一回路内各设备运行的参数；监测装置，与所述采集装置连接，用于根据上述第一方面中所述的反应性监测方法形成反应性数据报表；显示装置，与所述监测装置连接，用于对所述监测装置输出的反应性数据报表进行显示，所述反应性数据报表用于指导一回路的微调操作。

所述的自动监测系统还包括与所述监测装置连接的执行装置和报警装置；所述监测装置还用于根据所述反应性数据报表产生对所述一回路进行微调的控制指令；所述执行装置设置在所述一回路的各设备上，用于接收所述监测装置产生的控制指令且对所述一回路进行微调，以维持所述一回路的正常工作状态；所述监测装置产生的控制指令包括：对反应堆内R棒的位移量、冷却剂的流量、水补充量和硼补充量中的一者或多者进行调节以确保反应堆内的疝毒浓度在安全许可范围内，和/或，对水补充量和硼补充量中的一者或多者进行调节以确保理论上补充之后冷却剂内的硼浓度在预设的范围内；所述监测装置获取实际上补充之后冷却剂的硼浓度，且与理论上补充之后冷却剂内的硼浓度进行比较，在比较偏差超过50ppm时，触发所述报警装置产生报警，以提示用户所述一回路的换水操作发生错误。

根据第三方面，一种实施例中提供一种计算机可读存储介质，包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现上述第一方面中所述的反应性监测方法。

本申请的有益效果是：

依据上述实施例的核电站的反应性监测方法及自动监测系统、存储介质，其中反应性监测方法包括：获取核电机组的一回路的监测参数，根据监测参数计算得到多个反应性数据且形成反应性数据报表，输出且显示所述反应性数据报表；以及利用反应性数据报表控制对一回路进行微调，以维持一回路的正常工作状态。第一方面，由于采一回路内各设备运行的参数构建运行图册，并且进行数据化解析得到一回路的监测参数，如此可以将运行图册进行数据化分析，利于自动获取核电机组一回路的机组参数；第二方面，由于利用反应性数据报表控制对一回路进行微调，如此利于维持一回路的正常工作状态，保证一回路内反应堆的安全工作要求；第三方面，反应性数据报表中的多个反应性数据反映了反应堆、R棒、冷却剂的影响关系，如此能够依据反应性数据对一回路的工作状态进行准确调控，达到快捷、高效的调控目的；第四方面，由于利用部分反应性数据统计得到疝毒浓度随时间的变化规律，如此可以预测下一时间段内的疝毒浓度超过预设的安全值后对R棒的位移量和/或冷却剂的流量进行调节，从而确保疝毒浓度在安全许可范围内；第五方面，由于利用部分反应性数据判断一回路启动换水操作，由此确定水补充量和/或硼补充量，利于确保理论上补充之后冷却剂内的硼浓度在预设的范围内；第六方面，本申请中的自动监测系统具有对核电机组的一回路进行反应性监测和控制的作用，其中监测装置可以有效地控制对一回路上设置的执行装置，从而实现对一回路进行微调的功能，利于维持一回路的正常工作状态。

附图说明

图1为本申请中一种实施例的自动监测系统的整体结构示意图；

图2为本申请中另一种实施例的自动监测系统的整体结构示意图；

图3为自动监测系统的详细结构图；

图4为本申请中反应性监测方法的流程图；

图5为获取一回路的监测参数且形成反应性数据报表的流程图；

图6为利用反应性数据报表控制对一回路进行微调的流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

实施例一、

请参考图1，本申请公开一种核电站的自动监测系统，其包括核电机组的一回路11、采集装置12、监测装置13和显示装置14，，下面分别说明。

参见图3，一回路11主要包括反应堆111、蒸汽发生器112、冷却剂管路113、化学和容积控制装置114以及硼和水补给装置115。其中，反应堆111和蒸汽发生器112之间的冷却剂管路内存在高温高压水的连续循环，由反应堆冷却剂泵输送，流经反应堆的堆芯，吸收了堆芯核裂变放出的热能，再流进蒸汽发生器，通过蒸汽发生器传热管壁，将热能传给二回路内蒸汽发生器的给水，然后再被反应堆冷却剂泵送入反应堆。其中，化学和容积控制装置114与冷却剂管路113连接，用来调节冷却剂管路113内流动的冷却剂的总量、压力和化学成分。其中，硼和水补给装置115包括硼酸箱和水箱，均连接至化学和容积控制装置114，为化学和容积控制装置114补充硼和水，以使得硼和水的合成溶液作为冷却剂，这里的硼是一种中子吸收体，在经过反应堆111的堆芯时可以减慢核反应中子物质的含量和速度，从而辅助调节核反应的反应状态。

需要说明的是，一回路11还可以包括其它的一些辅助系统，如余热排出系统RRA、设备冷却水系统PTR、安全注入系统RIS、安全壳喷淋系统EAS等，由于其不是本申请发明创造的涉及技术点，所以不对它们进行说明。

采集装置12是设置在一回路11上的传感器，用来采集一回路11内各设备运行的参数，比如流量、温度、浓度、功率等。在一个具体实施例中，参见图3，采集装置12包括设于硼酸箱的输出管路上的流量表121，设于水箱的输出管路上的流量表122，设于冷却剂管路113上的流量表和温度表(用附图标记123统一表示)，设于冷却剂管路113上的硼浓度测量仪124(主要测量流经堆芯处的硼浓度)；此外还包括设于反应堆111内的堆芯中子通量的测量仪、R棒的位移量的测量仪和热功率的测量仪(用附图标记125进行统一表示)。由于采集装置12中所涉及的各类传感器均属于现有技术，所以这里不再进行具体说明。

需要说明的是，R棒是反应堆内常见的温度控制棒。通常，温度控制棒是由硼和镉等易于吸收中子的材料制成的，核反应压力容器外有一套机械装置可以操纵控制棒，温度控制棒完全插入反应中心时，能够吸收大量中子，以阻止裂变链式反应的进行。如果把温度控制棒拔出一点，反应堆就开始运转，链式反应的速度达到一定的稳定值；如果想增加反应堆释放的能量，只需将温度控制棒再抽出一点，这样被吸收的中子减少，有更多的中子参与裂变反应。

监测装置13与采集装置12连接，连接关系可以具体参考图3。监测装置13用于借助采集到的一回路11内各设备运行的参数计算反应性数据，并且利用形成的反应性数据报表产生对一回路11进行微调的控制指令。关于监测装置13的控制过程可以参考实施例三中的反应性监测方法，将在实施例三中进行具体说明。

显示装置14与监测装置13连接，用于对监测装置14输出的反应性数据报表进行显示，这里的反应性数据报表用于指导一回路的微调操作。

进一步地，上述的自动监测系统还包括与监测装置13连接的执行装置15和报警装置16。

其中，执行装置15设置在一回路11的各设备上，与监测装置13进行连接，可以是诸如泵机、开关之类的设备，用于接收技术人员利用中央控制平台发出的控制指令且对一回路进行微调，以维持一回路的正常工作状态。在一具体实施例中，参见图3，执行装置15包括设于硼酸箱的输出管路上的泵机151，设于水箱的输出管路上的泵机152，设于化学和容积控制装置114的输出管路上的泵机153，设于反应堆111内的R棒的驱动设备(图中未示意)。由于执行装置15中所涉及的各类设备均属于现有技术，所以这里不再进行具体说明。

其中，监测装置13在理论上补充之后冷却剂内的硼浓度超出预设的范围时，或者实际上补充之后冷却剂的硼浓度与理论上补充之后冷却剂内的硼浓度之间的比较结果超过50ppm时，触发报警装置16以声、光等形式产生报警，以提示用户手动控制一回路的换水操作发生错误。

需要说明的是，反应性数据报表中包括了多个反应性数据，以及反应了各个反应性数据在时间上的变化情况，在显示屏幕上对反应性数据报表进行显示时，可以用图、表等形式进行具体展示，这样就方便技术人员(监测人员)观察到各个反应性数据的实时数值，从而了解到一回路中相关设备的运行状态，为技术人员的运维控制带来判断依据，特别是在报警装置16发出报警信号时及时地进行手动调控作业。那么，在个别反应性数据发生不合理变化时，技术人员就可以及时地对执行装置15进行微调控制，使得一回路维持在正常工作状态。

实施例二、

请参考图2，上述的自动监测系统除了包括核电机组的一回路11、采集装置12、监测装置13和显示装置14之外，还包括执行装置15和报警装置16，并且，在本实施例中监测装置13除了具有生成反应性数据报表之外，还具有根据反应性数据报表产生对一回路进行微调的控制指令，下面分别说明。

在本实施例中，不需要技术人员时刻地观察显示装置14上显示的反应性数据报表，也不需要技术人员根据观察结果及时地对相关设备进行微调控制。然而，对相关设备进行微调控制的过程可以由监测装置13进行自动实施，那么监测装置13除了具有生成反应性数据报表之外，还应当具有根据反应性数据报表产生对一回路进行微调的控制指令。

执行装置15设置在一回路11的各设备上，与监测装置13进行连接，可以是诸如泵机、开关之类的设备，用于接收监测装置13产生的控制指令且对一回路进行微调，以维持一回路的正常工作状态。在一具体实施例中，参见图3，执行装置15包括设于硼酸箱的输出管路上的泵机151，设于水箱的输出管路上的泵机152，设于化学和容积控制装置114的输出管路上的泵机153，设于反应堆111内的R棒的驱动设备(图中未示意)。由于执行装置15中所涉及的各类设备均属于现有技术，所以这里不再进行具体说明。

在本实施例中，监测装置13产生的控制指令包括：对反应堆111内R棒的位移量、冷却剂的流量、水补充量和硼补充量中的一者或多者进行调节，确保反应堆内的疝毒浓度在安全许可范围内。和/或，对水补充量和硼补充量中的一者或多者进行调节，确保理论上补充之后冷却剂内的硼浓度在预设的范围内。

需要说明的是，R棒的位移量可以通过设于反应堆111内的R棒的驱动设备来进行调节，冷却剂的流量可以通过设于化学和容积控制装置114的输出管路上的泵机153进行调节，水补充量可以通过设于水箱的输出管路上的泵机152进行调节，硼补充量可以通过设于硼酸箱的输出管路上的泵机151进行调节。

在一个具体实施例中，采集装置12和监测装置13之间设有数据库服务器(如Plserver类型的服务器)，采集装置12将采集到的参数上传至该数据库服务器，从而使得监测装置13从数据库服务器获取一回路内各设备运行的参数。

在本实施例中，监测装置13在理论上补充之后冷却剂内的硼浓度超出预设的范围时，或者实际上补充之后冷却剂的硼浓度与理论上补充之后冷却剂内的硼浓度之间的比较结果超过50ppm时，触发报警装置16以声、光等形式产生报警，以提示用户一回路的换水操作发生错误。

本领域的技术人员可以理解，采用本实施例中公开的自动监测系统具有对核电机组的一回路进行反应性监测控制的作用，其中监测装置可以有效地控制对一回路上设置的执行装置，从而实现对一回路进行微调的功能，利于维持一回路的正常工作状态。

实施例三、

请参考图4，在实施例一中公开的核电站自动监测系统的基础上，本申请还公开一种核电站的反应性监测方法，该方法表示的功能在监测装置13上进行实现，主要包括步骤S100-S300，下面分别说明。

步骤S100，获取核电机组的一回路的监测参数。这里的一回路可以参见图1和图3，包括反应堆111、蒸汽发生器112、冷却剂管路113、化学和容积控制装置114以及硼和水补给装置115。

在一个具体实施例中，参见图5，该步骤S100可以包括步骤S110-S120，分别说明如下。

步骤S110，监测装置13控制采集装置12来采集核电机组的一回路内各设备运行的参数，构建运行图册。

采集装置12可以是设置在一回路11上的传感器，用来采集一回路11内各设备运行的参数，比如流量、温度、浓度、功率等。例如图3，采集装置12可以是流量表121、122，附图标记123统一表示的流量表和温度表，硼浓度测量仪124，和附图标记125表示的堆芯中子通量的测量仪、R棒的位移量的测量仪和热功率的测量仪；从而监测装置13从这些传感器实时获取相应的流量、温度和功率参数。

需要说明的是，构建的运行图册可以是参数-时间的曲线图，方便用户进行实时观察和实测数据调取。

步骤S120，监测装置13对运行图册进行数据化解析得到一回路的监测参数，该监测参数包括以下参数中的一者或多者：反应堆的热功率、反应堆内R棒的位移量、反应堆的堆芯中子通量、冷却剂的温度、冷却剂的流量、冷却剂内的硼浓度和实时监测时间。

步骤S200，根据监测参数计算得到多个反应性数据，形成反应性数据报表。在一个具体实施例中，参见图5，该步骤S200可以包括步骤S210-S220，分别说明如下。

步骤S210，监测装置13可以根据反应堆的热功率和实时监测时间计算得到反应堆的功率系数；可以根据反应堆内R棒的位移量计算得到R棒的微分价值；可以根据反应堆的堆芯中子通量和实时监测时间计算得到反应堆的疝毒浓度变化量；可以根据冷却剂的温度和冷却剂内的硼浓度计算得到硼微分价值；可以根据冷却剂温度和冷却剂内的硼浓度计算改变0.1℃的冷却剂硼化的量；可以根据冷却剂的流量和冷却剂的硼浓度计算改变1ppm硼浓度的冷却剂硼化量；还可以根据反应堆R棒的位移量和冷却剂的温度计算改变单位R棒位移的冷却剂温度变化量。

需要说明的是，硼微分价值是反应堆的堆芯冷却剂中单位硼浓度变化所引起的反应性变化，是对硼酸溶液补偿反应堆后对反应性效率的一种度量，该值与堆芯硼浓度、冷却剂温度等因素有关。

步骤S220，监测装置13将计算得到的计算结果作为反应性数据，统计形成对应的反应性数据报表。

步骤S300，监测装置13输出反应性数据报表，且控制显示装置14显示反应性数据报表，这里的反应性数据报表用于指导一回路的微调操作。

需要说明的是，形成的反应性数据报表可以供技术人员进行查看，非常直观的用于日常机组的人为控制，使得技术人员根据反应性数据报表所表明的一回路运行情况手动进行相关的反应性操作；比如需要微调一回路的平均温度时，可以立即知道稀释、硼化或升降功率的量。

需要说明的是，反应性数据报表中包括了多个反应性数据，以及反应了各个反应性数据在时间上的变化情况，在显示屏幕上对反应性数据报表进行显示时，可以用图、表等形式进行具体展示，这样就方便技术人员(监测人员)观察到各个反应性数据的实时数值，从而了解到一回路中相关设备的运行状态，为技术人员的人工运维控制带来判断依据。那么，在个别反应性数据发生不合理变化时，技术人员就可以及时地对相关设备(如执行装置15)进行微调控制，使得一回路维持在正常工作状态。

在另一个实施例中，除了技术人员可以通过观察反应性数据报表对执行装置15进行手动性的微调控制之外，还可以借助监测装置13自动地进行相关的反应性操作，也就是监测装置13还用于根据反应性数据报表产生对一回路进行微调的控制指令，以及利用反应性数据报表控制对一回路进行微调，以维持一回路的正常工作状态。那么在监测装置13进行自动控制的过程可以参见图6，从而使得反应性监测方法中，步骤S200或者步骤S300之后还可以包括步骤S400，该步骤S400具体包括步骤S410-S430，分别说明如下。

步骤S410，监测装置13根据反应堆的功率系数、R棒的微分价值和反应堆的疝毒浓度变化量，控制对R棒的位移量和冷却剂的流量中的一者或多者进行调节。

例如，监测装置13利用反应堆的功率系数、R棒的微分价值和反应堆的疝毒浓度变化量，统计得到疝毒浓度随时间的变化规律，预测下一时间段内的疝毒浓度超过预设的安全值后对R棒的位移量和/或冷却剂的流量进行调节，以确保疝毒浓度在安全许可范围内。比如，监测装置13输出控制命令，从而通过调节设于反应堆111内的R棒的驱动设备来改变R棒的位移量，通过调节设于化学和容积控制装置114的输出管路上的泵机153来改变冷却剂的流量。

需要说明的是，氙毒浓度的微分计算过程为

其中，I、X分别表示为碘浓度和氙浓度；Σ_f表示为堆芯宏观裂变截面；γ_I、γ_x分别表示为碘和氙的裂变产额；Φ(t)表示在瞬间t时的堆芯中子通量，与反应堆的功率相关；λ_I、λ_X分别表示为碘和氙的衰变常数；σ_X表示为氙的微观俘获截面。

那么，可以通过对Φ(t)的迭代计算得出相应的氙毒浓度。

步骤S420，监测装置13根据硼微分价值、改变0.1℃的冷却剂硼化的量、改变1ppm硼浓度的冷却剂硼化量和改变单位R棒位移的冷却剂温度变化量，控制对水补充量和硼补充量中的一者或多者进行调节。

例如，监测装置13利用硼微分价值、改变0.1℃的冷却剂硼化的量、改变1ppm硼浓度的冷却剂硼化量和改变单位R棒位移的冷却剂温度变化量，判断一回路是否启动换水操作，若是则确定水补充量和/或硼补充量，以确保理论上补充之后冷却剂内的硼浓度在预设的范围内。比如，监测装置13输出控制命令，通过调节设于水箱的输出管路上的泵机152来改变水补充量，通过调节设于硼酸箱的输出管路上的泵机151来改变硼补充量。

需要说明的是，一旦硼、水流量大于某一阈值，则认为一回路中启动了换水操作，然后每间隔10秒，根据硼酸箱内的硼浓度、硼流量、水流量计算出理论上补充之后的补给硼浓度，具体计算过程表示为：硼酸箱内的硼浓度×硼流量/(硼流量+水流量)。

步骤S430，监测装置13获取实际上补充之后冷却剂的硼浓度，且与理论上补充之后冷却剂内的硼浓度进行比较，在比较偏差超过50ppm时，触发产生报警，以提示用户一回路的换水操作发生错误。在另一个实施例中，可以忽略该步骤S430。

本领域的技术人员可以理解，采用本实施例中公开的反应性监测方法时，可以达到以下的技术优势：(1)采一回路内各设备运行的参数构建运行图册，并且进行数据化解析得到一回路的监测参数，如此可以将运行图册进行数据化分析，利于自动获取核电机组一回路的机组参数；(2)利用反应性数据报表控制对一回路进行微调，如此利于维持一回路的正常工作状态，保证一回路内反应堆的安全工作要求；(3)反应性数据报表中的多个反应性数据反映了反应堆、R棒、冷却剂的影响关系，如此能够依据反应性数据对一回路的工作状态进行准确调控，达到快捷、高效的调控目的；(4)利用部分反应性数据统计得到疝毒浓度随时间的变化规律，如此可以预测下一时间段内的疝毒浓度超过预设的安全值后对R棒的位移量和/或冷却剂的流量进行调节，从而确保疝毒浓度在安全许可范围内；(5)利用部分反应性数据判断一回路启动换水操作，由此确定水补充量和/或硼补充量，利于确保理论上补充之后冷却剂内的硼浓度在预设的范围内。

本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现，也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等，通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如，将程序存储在设备的存储器中，当通过处理器执行存储器中程序，即可实现上述全部或部分功能。另外，当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中，通过下载或复制保存到本地设备的存储器中，或对本地设备的系统进行版本更新，当通过处理器执行存储器中的程序时，即可实现上述实施方式中全部或部分功能。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种核电站的反应性监测方法，其特征在于，包括：

获取核电机组的一回路的监测参数，所述一回路包括反应堆、蒸汽发生器、冷却剂管路、化学和容积控制装置以及硼和水补给装置；

根据所述监测参数计算得到多个反应性数据，形成反应性数据报表；

输出且显示所述反应性数据报表，所述反应性数据报表用于指导一回路的微调操作。

2.如权利要求1所述的反应性监测方法，其特征在于，所述获取核电机组的一回路的监测参数，包括：

控制采集核电机组的一回路内各设备运行的参数，构建运行图册；

对所述运行图册进行数据化解析得到所述一回路的监测参数，所述监测参数包括以下参数中的一者或多者：反应堆的热功率、反应堆内R棒的位移量、反应堆的堆芯中子通量、冷却剂的温度、冷却剂的流量、冷却剂内的硼浓度和实时监测时间。

3.如权利要求2所述的反应性监测方法，其特征在于，所述根据所述监测参数计算得到多个反应性数据，形成反应性数据报表，包括：

根据反应堆的热功率和实时监测时间计算得到反应堆的功率系数；根据反应堆内R棒的位移量计算得到R棒的微分价值；根据反应堆的堆芯中子通量和实时监测时间计算得到反应堆的疝毒浓度变化量；根据冷却剂的温度和冷却剂内的硼浓度计算得到硼微分价值；根据冷却剂温度和冷却剂内的硼浓度计算改变0.1℃的冷却剂硼化的量；根据冷却剂的流量和冷却剂的硼浓度计算改变1ppm硼浓度的冷却剂硼化量；根据反应堆R棒的位移量和冷却剂的温度计算改变单位R棒位移的冷却剂温度变化量；

将计算得到的计算结果作为反应性数据，统计形成对应的反应性数据报表。

4.如权利要求3所述的反应性监测方法，其特征在于，在统计形成对应的反应性数据报表之后，还包括利用所述反应性数据报表控制对所述一回路进行微调，以维持所述一回路的正常工作状态：

根据反应堆的功率系数、R棒的微分价值和反应堆的疝毒浓度变化量，控制对R棒的位移量和冷却剂的流量中的一者或多者进行调节；

根据硼微分价值、改变0.1℃的冷却剂硼化的量、改变1ppm硼浓度的冷却剂硼化量和改变单位R棒位移的冷却剂温度变化量，控制对水补充量和硼补充量中的一者或多者进行调节。

5.如权利要求4所述的反应性监测方法，其特征在于，所述根据反应堆的功率系数、R棒的微分价值和反应堆的疝毒浓度变化量，控制对R棒的位移量和冷却剂的流量中的一者或多者进行调节，包括：

利用反应堆的功率系数、R棒的微分价值和反应堆的疝毒浓度变化量，统计得到疝毒浓度随时间的变化规律，预测下一时间段内的疝毒浓度超过预设的安全值后对R棒的位移量和/或冷却剂的流量进行调节，以确保疝毒浓度在安全许可范围内。

6.如权利要求4所述的反应性监测方法，其特征在于，所述根据硼微分价值、改变0.1℃的冷却剂硼化的量、改变1ppm硼浓度的冷却剂硼化量和改变单位R棒位移的冷却剂温度变化量，控制对水补充量和硼补充量中的一者或多者进行调节，包括：

利用硼微分价值、改变0.1℃的冷却剂硼化的量、改变1ppm硼浓度的冷却剂硼化量和改变单位R棒位移的冷却剂温度变化量，判断所述一回路是否启动换水操作，若是则确定水补充量和/或硼补充量，以确保理论上补充之后冷却剂内的硼浓度在预设的范围内。

7.如权利要求6所述的反应性监测方法，其特征在于，在确定水补充量和/或硼补充量之后，还包括：

获取实际上补充之后冷却剂的硼浓度，且与理论上补充之后冷却剂内的硼浓度进行比较，在比较偏差超过50ppm时，触发产生报警，以提示用户所述一回路的换水操作发生错误。

8.一种核电站的自动监测系统，其特征在于，包括：

核电机组的一回路，所述一回路包括反应堆、蒸汽发生器、冷却剂管路、化学和容积控制装置以及硼和水补给装置；

采集装置，用来采集所述一回路内各设备运行的参数；

监测装置，与所述采集装置连接，用于根据权利要求1-3中任一项所述的反应性监测方法形成反应性数据报表；

显示装置，与所述监测装置连接，用于对所述监测装置输出的反应性数据报表进行显示，所述反应性数据报表用于指导一回路的微调操作。

9.如权利要求8所述的自动监测系统，其特征在于，还包括与所述监测装置连接的执行装置和报警装置；所述监测装置还用于根据所述反应性数据报表产生对所述一回路进行微调的控制指令；

所述执行装置设置在所述一回路的各设备上，用于接收所述监测装置产生的控制指令且对所述一回路进行微调，以维持所述一回路的正常工作状态；所述监测装置产生的控制指令包括：对反应堆内R棒的位移量、冷却剂的流量、水补充量和硼补充量中的一者或多者进行调节以确保反应堆内的疝毒浓度在安全许可范围内，和/或，对水补充量和硼补充量中的一者或多者进行调节以确保理论上补充之后冷却剂内的硼浓度在预设的范围内；

所述监测装置获取实际上补充之后冷却剂的硼浓度，且与理论上补充之后冷却剂内的硼浓度进行比较，在比较偏差超过50ppm时，触发所述报警装置产生报警，以提示用户所述一回路的换水操作发生错误。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求1-7中任一项所述的反应性监测方法。

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