CN111915140A - 一种核电厂运行机组安全状态的量化评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及核电厂安全状态评价技术领域，具体公开了一种核电厂运行机组安全状态的量化评价方法。该方法包括：S1、建立核电厂运行机组安全状态监测模型，构建用于监测核电厂运行机组安全状态的多层次指标体系；S2、采集获得核电厂运行机组安全状态监测指标值；S3、对采集的核电厂运行机组安全状态监测指标值进行去量纲化处理；S4、获得核电厂运行机组安全状态监测指标权重；S5、获得核电厂安全状态监测指标总体分值，并进行核电厂安全状态评价。本方法所设置的指标体系、指标去量钢化方法及指标权重全面科学、客观，能够有效对核电运行机组的安全状态进行评价。
Description
技术领域
本发明属于核电厂安全状态评价技术领域，具体涉及一种核电厂运行机组安全状态的量化评价方法。
背景技术
指标作为核电运行安全管理的重要手段，在世界核电业界得到广泛使用，国家层面、集团公司层面以及核电厂层面均建立有相应的指标体系，通过数据的收集、分析可以监测和评价核电厂的运行业绩。
具有代表性的指标体系是美国核管会(NRC)的监管指标，世界核电营运者协会(WANO)的业绩指标，中国核能电力股份有限公司(CNNP)的综合管理指标，大亚湾核电运营有限公司(DNMC)的核电厂管理指标。上述各指标体系均存在相关管理弱项，如下：
NRC的监管指标是一套适用政府部门核安全监管的多层次的指标体系，仅对单项指标设置了评价阈值，未对核电厂整体安全状态给出评价。
WANO业绩指标是一套扁平化、未分层次的指标体系，所设置的14项指标可以监测核电机组运行生产、维修、设备管理、辐射防护、化学控制、工业安全等方面取得的成绩，引入四分位值(先进值、中值等)的概念可以实现对单项指标的评价，通过综合指数可以实现对整体运行业绩的评价。但是所设置的14项指标，尚不能覆盖影响核电厂安全的所有领域，如环境保护、应急管理、实体保卫、始发事件、消防管理等，同时用于计算综合指数的指标权重的设置仅仅是基于专家经验，主观性较强。
CNNP综合管理指标是一套多层次的适用于集团层面的核电运行管理指标，可以通过去量纲化、计算指标分值对单指标进行评价，同时也可以通过单指标权重计算领域分值对核电厂安全质量、运行生产、设备管理领域进行评价，还可以通过预设的领域权重对三大领域分值进行归一化，进而评价机组综合管理水平。但是其每一领域下单指标权重、以及每一领域的权重分配，仅仅是基于专家经验，主观性较强。
DNMC的管理指标是适用核电厂层次的群堆运行管理的一套多次层指标体系，它通过对比单指标的预设目标值，可以评估单指标的状态，也可以通过基于专家经验确定的权重进行领域计分，实现对领域状态的评估。但未能对电厂整体状态进行评价。
发明内容
本发明的目的在于提供一种核电厂运行机组安全状态的量化评价方法，解决现有核电厂运行安全状态评估不客观、不全面的问题。
本发明的技术方案如下：一种核电厂运行机组安全状态的量化评价方法，该方法包括：
S1、建立核电厂运行机组安全状态监测模型，构建用于监测核电厂运行机组安全状态的多层次指标体系；
将核与辐射安全、安全质量、运行生产作为监测核电厂运行机组安全状态的三个维度指标，并将所述核与辐射安全、安全质量、运行生产三个维度指标进一步细化到可获得具体指标值的下一层指标，即核电厂运行机组安全状态监测指，形成多层次指标体系；
S2、采集获得核电厂运行机组安全状态监测指标值；
S3、对采集的核电厂运行机组安全状态监测指标值进行去量纲化处理；
S4、获得核电厂运行机组安全状态监测指标权重；
S5、获得核电厂安全状态监测指标总体分值，并进行核电厂安全状态评价；
利用所述去量纲化后核电厂运行机组安全状态监测指标分值以及所述核电厂运行机组安全状态监测指标权重，获得核电厂安全状态监测指标总体分值，并以此判断核电厂运行机组安全状态优劣。
所述核与辐射安全维度指标进一步包括可获得具体指标值的运行执照事件数量，燃料可靠性，临界7000小时非计划自动停堆数，集体辐照剂量，应急演习计划完成率、应急通讯系统可靠性以及放射性流出物年度指标；
所述安全质量维度指标进一步包括可获得具体指标值的安全质量事件数量，工业安全事故率，承包商工业安全事故率，机组消防系统可用率，火险事件数量，消防演习未按期执行次数以及重大保卫治安事件数量；
所述运行生产维度指标进一步包括可获得具体指标值的业绩指标综合指数，机组能力因子，非计划能力损失因子，强迫损失率，安全相关系统不可用度，化学指标以及移动柴油发电机定期试验一次成功率。
所述运行执照事件数量、集体辐照剂量、应急演习计划完成率、应急通讯系统可靠性、放射性流出物年度指标、安全质量事件数量、火险事件数量、消防演习未按期执行次数、重大保卫治安事件数量以及移动柴油发电机定期试验一次成功率，根据上述各个指标的各自定义，直接采集获得上述10个指标的具体指标值。
所述燃料可靠性指标值通过以下公式获得：
燃料可靠性指标值＝[(A131)N-K(A134)N]×[(Ln/LHGR)×(100/Po)]1.5
其中，(A131)N、(A134)N是归一化到通用净化率后冷却剂中I-131、I-134的稳态平均活度；K是粘附修正系数；Ln是归一化的通用线功率密度；LHGR是机组在100％额定功率下的平均线功率密度；Po是数据采集时的反应堆功率的平均值。
所述化学指标值具体获得过程为：
采集获得蒸汽发生器排污水的阳离子在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内电导率SGKa、蒸汽发生器排污水中氯离子在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内浓度SGCl、蒸汽发生器排污水中硫酸根离子在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内浓度SGSO4、蒸汽发生器排污水中钠离子在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内浓度SGNa、主给水中铁离子在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内浓度(FWFe)、主给水中铜离子在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内浓度(FWCu)、主给水中溶解氧在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内含量(O2f)、凝结水中溶解氧在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内含量(O2c)；
对于再循环蒸汽发生器、传热管材质为Incoloy800的PWR机组，其化学指标值为：
对于再循环蒸汽发生器、非摩尔比控制的PWR机组，其化学指标值为：
对于蒸汽发生器传热管Incoloy800的PHWR机组，其化学指标值为：
对于VVER机组，其化学指标值为：
其中，上述计算化学指标的公式中，LVx为对应参数的限制，如果某项杂质或腐蚀产物浓度等于或好于限值，其浓度值使用限值替代。
所述核电厂运行机组安全状态监测指标值去量纲化处理的步骤具体包括：
针对监测核电厂运行机组安全状态的核与辐射安全、安全质量、运行生产三个维度指标中的每个可获得具体指标值的下一层指标，设置A、B两个阈值，将指标值区间划分为三段，用于建立三段式去量纲化函数，对每个指标进行打分，其中，A、B阈值分别对应无量纲的分值a和b，且a和b介于0-100之间；
核电厂运行机组安全状态监测指标值去量纲化的具体步骤为：
S3.1、将任一项指标Z的指标值Zz，与该指标的阈值Az、Bz进行比较；
S3.2、若指标值Zz优于阈值Az，则赋予该指标分值为a；
S3.3、若指标值Zz劣于阈值Bz，则赋予该指标分值为b；
S3.4、若指标值Zz介于阈值Az与Bz之间，则依据指标值大小，在a与b之间按照线性比例赋予分值，即赋予该指标值Zz的分值为：[a(Zz-Bz)+b(Az-Zz)]/(Az-Bz)；
S3.5、重复上述步骤S3.1至步骤S3.4，获得所有核电厂运行机组安全状态监测指标的分值。
所述获得核电厂运行机组安全状态监测指标权重的具体步骤为：
S4.1、构建核电厂运行机组安全状态监测指标权重矩阵；
对多层次的多指标体系建立多套矩阵，每个矩阵对应上一层次某个指标；本层指标间两两相较获得重要程度的判断矩阵；
S4.2、对指标权重矩阵进行一致性检验；
S4.3、计算获得核电厂运行机组安全状态监测指标权重；
通过一致性检验的指标权重矩阵，获得每一指标的一组权重，利用取均值，中位值，或者去除最大最小值后求平均值的数学处理方法，获得每个指标的权重。
所述指标权重矩阵进行一致性检验的具体步骤为：
引入矩阵平均值作为判断矩阵一致性的指标，即用
检测构建矩阵时逻辑的一致性，其中λmax为矩阵的最大特征根
引入矩阵平均值随机一致性指标RI，当阶数大于2时，利用随机一致性比率
来判断矩阵是否满足逻辑一致性；当
即认为矩阵满足逻辑一致性。
所述机组能力因子指标、非计划能力损失因子指标以及强迫损失率指标的指标值具体通过如下过程获得：
采集获得计划损失发电量PEL，非计划强迫损失发电量FEL，非计划延期损失发电量OEL以及额定发电量REG数据；
利用以下公式获得机组能力因子指数值为：
利用以下公式获得非计划能力损失因子指数值为：
利用以下公式获得强迫损失率指标值为：
所述业绩指标综合指数指标值获得过程如下：
通过业绩指标综合指数所包含的10项指标的函数关系，将每项所述指标量化为0-100范围内的指数点，利用每项所述指标中的权重因子，获得每项所述指标分值，并将所述10相指标分值相加，即获得业绩指标综合指数指标值。
本发明的显著效果在于：本发明所述的一种核电厂运行机组安全状态的量化评价方法，能够较为全面的涵盖核电厂运行阶段所有涉及安全的领域，如核安全、辐射安全、工业安全、环境安全(环保)、设备安全管理、消防安全、核事故应急、实体保卫等，可以满足不同层次安全管理的需求。所建立的去量纲化函数，能够体现管理层对不同性质指标(如安全红线指标)的重视，并符合法规标准、满足管理部门管理要求和上级部门考核要求，同时能够体现行业整体水平以及我国核电业界历史水平。所设置的指标权重，在遵循业界专家经验基础上，通过矩阵一致性检验，有效提高了赋权的客观性，进而使得计算得到的机组安全状态分值更加合理、可信。
具体实施方式
一种核电厂运行机组安全状态的量化评价方法，该方法包括如下步骤：
S1、建立核电厂运行机组安全状态监测模型，构建用于监测核电厂运行机组安全状态的多层次指标体系；
S1.1、建立核电厂运行机组安全状态的监测模型；
将核与辐射安全、安全质量、运行生产作为监测核电厂运行机组安全状态的三个维度指标；其中，核与辐射安全维度指标覆盖核电厂的核安全、辐射安全、应急管理和环境保护四个领域；安全质量维度指标覆盖核电厂的安全质量、工业安全、消防和保卫四个领域；运行生产维度指标覆盖核电厂的综合业绩、运行发电和设备管理三个领域；
S1.2、构建核与辐射安全维度的可测量/计算具体指标；
用于进行核电厂运行机组安全状态监测的核与辐射安全维度指标，可进一步细化为以下可测量/计算的具体指标：运行执照事件数量，燃料可靠性，临界7000小时非计划自动停堆数，集体辐照剂量，应急演习计划完成率、应急通讯系统可靠性以及放射性流出物年度指标。
其中，运行执照事件数量指标用于监测一定时间内，核电厂发生的符合国家能源局核电厂运行报告制度和国家核安全局执照运行事件报告准则的事件数量；
燃料可靠性指标通过检测因燃料缺陷而引起的反应堆冷却剂活度的增加，表征反应堆中核燃料组件的完整性；
临界7000小时非计划自动停堆数指标用于表征每临界运行一年时间内(大多数核电机组一年内反应堆临界运行约7000小时)，运行核电机组因触发保护逻辑发生的紧急停堆次数；
集体辐照剂量指标为一定时期内核电厂工作人员、承包商人员以及因正式公务参观需监测受照剂量人员的全身外照射和内照射剂量的总和；该指标用于监测电厂控制人员辐射剂量的有效性；
应急演习计划完成率指标为一定时间内核电厂应急演习计划完成率。该指标用于检验核电厂核事故应急准备工作的绩效；
应急通讯系统可靠性指标为一定时间内通过定期测试得出的应急通讯系统成功执行其预定功能的百分比；
放射性流出物年度指标用于监测年度内核电厂放射性流出物的排放情况，该指标定义为年度内各种放射性流出物(包括气载和液态)总量分别超出年排放量控制值(经审管部门批准)的次数；
S1.3、构建安全质量维度的可测量/计算具体指标；
用于进行核电厂运行机组安全状态监测的安全质量维度指标，可进一步细化为以下可测量/计算的具体指标：安全质量事件数量，工业安全事故率，承包商工业安全事故率，机组消防系统可用率，火险事件数量，消防演习未按期执行次数以及重大保卫治安事件数量；
其中，安全质量事件数量指标用于监测核电厂安全质量管理的业绩；
工业安全事故率指标用于监测核电厂员工在工业安全实践方面达到的水平，该指标定义为给定时间内，归一化到200000人·小时的核电厂员工(包括长期和临时雇员)发生的因工人员伤亡事故数量(涉及的人次)；
承包商工业安全事故率指标用于监测非核电厂员工在工业安全实践方面达到的水平。该指标定义为给定时间内，归一化到200000人·小时的承包商员工发生的因工人员伤亡事故数量(涉及的人次)；
机组消防系统可用率指标用于反映核电机组消防系统的可用情况，它包括火灾自动报警与联动系统可用率以及消防灭火系统可用率；
火险事件数量指标用于反映潜在后果是否导致火灾事故的事件次数；
消防演习未按期执行次数为一段时间内核电厂消防演习未按照演习计划完成的次数；
重大保卫治安事件数量指标为核电厂发生核材料或核设施被恶意破坏、核材料失窃、重要厂房或关键设备被人为故意破坏、刑事案件、员工遭受威胁生命的恶意攻击事件的次数；
S1.4、构建运行生产维度的可测量/计算具体指标；
用于进行核电厂运行机组安全状态监测的运行生产维度指标，可进一步细化为以下可测量/计算的具体指标：业绩指标综合指数，机组能力因子，非计划能力损失因子，强迫损失率，安全相关系统不可用度，化学指标以及移动柴油发电机定期试验一次成功率；
其中，业绩指标综合指数是衡量核电机组整体安全运行水平的工具，它是统计周期内指定10项WANO(世界核电营运者协会)业绩指标按一定规则加权运算所得的介于0到100之间的数值，数值越大表明机组整体性能越好；
机组能力因子指标为一定时期内机组的可用发电量与额定发电量的比率；
非计划能力损失因子指标为给定时间内非计划发电量损失与额定发电量的比率；
强迫损失率指标是给定时间内所有非计划强迫电量损失与额定发电量减去该时期内计划的停堆检修和计划检修的任何非计划延长导致的发电量损失的比率
安全相关系统不可用度指标为一定时期内核电厂三个重要安全系统(对于典型的压水堆核电厂为高压安注系统、辅助给水系统和应急交流电系统)每个系统的平均列不可用比率
化学指标为一定时期内选定的蒸汽发生器排污水和或主给水/凝结水中杂质和腐蚀产物在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内的浓度与其限值的比值(若比值小于1，取1)之和归一化后的数值；
移动柴油机定期试验一次成功率指标定义为给定时间段内实际移动柴油发电机定期试验一次合格的次数占计划移动柴油发电机定期试验实次数的比例；
S2、采集获得核电厂运行机组安全状态监测指标值；
S2.1、获得核与辐射安全维度指标值；
S2.1.1、获得运行执照事件数量指标值；
根据运行执照事件数量指标定义，直接采集获得运行执照事件数量指标值；
S2.1.2、获得燃料可靠性指标值；
利用以下公式获得燃料可靠性指标值为：
燃料可靠性指标值＝[(A131)N-K(A134)N]×[(Ln/LHGR)×(100/Po)]1.5
其中，(A131)N、(A134)N是归一化到通用净化率后冷却剂中I-131、I-134的稳态平均活度，以Bq/g为单位；K是粘附修正系数(常数：0.0318)。该系数以假设粘附物质的构成为30％铀和70％钚为前提的；Ln是归一化的通用线功率密度(常数：18.0kW/m或5.5kW/ft)；LHGR是机组在100％额定功率下的平均线功率密度(kW/m或kW/ft)；Po是数据采集时的反应堆功率的平均值(％)；
S2.1.3、获得临界7000小时非计划自动停堆数指标值；
采集临界运行期间紧急自动停堆次数以及反应堆临界运行小时数，并获得临界7000小时非计划自动停堆数指标值为：
S2.1.4、获得集体辐照剂量指标值；
根据集体辐照剂量指标定义，直接采集获得集体辐照剂量指标值；
S2.1.5、获得应急演习计划完成率指标值；
根据应急演习计划完成率指标定义，直接采集获得应急演习计划完成率指标值；
S2.1.6、获得应急通讯系统可靠性指标值；
根据应急通讯系统可靠性指标定义，直接采集获得应急通讯系统可靠性指标值；
S2.1.7、获得放射性流出物年度指标值；
根据放射性流出物年度指标值定义，直接采集获得放射性流出物年度指标值；
S2.2、获得安全质量维度指标值；
S2.2.1、获得安全质量事件数量指标值；
根据安全质量事件数量指标值定义，直接采集获得安全质量事件数量指标值；
S2.2.2、获得工业安全事故率指标值；
采集获得核电厂损时工伤事故人数值、核电厂受限工伤事故人数值、核电厂工亡事故人数值以及核电厂员工总工时，根据上述采集的数据获得工业安全事故率指标值为：
工业安全事故率指标值＝
S2.2.3、获得承包商工业安全事故率指标值；
采集获得承包商损时工伤事故人数、承包商受限工伤事故人数、承包商工亡事故人数以及承包商员工总工时数据，根据上述采集的数据获得承包商工业安全事故率指标值为：
安全事故指标率指标值＝
S2.2.4、获得机组消防系统可用率指标值；
采集火灾自动报警与联动系统可用率、消防灭火系统可用率数据，根据上述获得的数据获得机组消防系统可用率指标值为：
机组消防系统可用率指标值＝0.5×火灾自动报警与联动系统可用率+0.5×消防灭火系统可用率
S2.2.5、获得火险事件数量指标值；
根据火险事件数量指标值定义，直接采集获得火险事件数据量指标值；
S2.2.6、获得消防演习未按期执行次数指标值；
根据消防演习未按期执行次数指标值定义，直接采集获得消防演习未按期执行次数指标值；
S2.2.7、获得重大保卫治安事件数量指标值；
根据重大保卫治安事件数量指标值定义，直接采集获得重大保卫治安事件数量指标值；
S2.3、获得运行生产维度指标值；
S2.3.1、获得业绩指标综合指数指标值；
通过如表1业绩指标综合指数的所包含的10相指标的函数关系，将表1中10项单项业绩指标值量化为一个介于0-100之间的指数点，将指数点乘以权重因子，获得单项指标的分值，然后将10项单项指标分值相加即获得业绩指标综合指数指标值；
表1业绩指标综合指数计算
S2.3.2、获得机组能力因子指标值；
采集获得计划损失发电量(PEL)，非计划强迫损失发电量(FEL)，非计划延期损失发电量(OEL)以及额定发电量(REG)数据，利用以下公式获得机组能力因子指数值为：
S2.3.3、获得非计划能力损失因子指标值；
采集获得非计划强迫损失发电量(FEL)，非计划延期损失发电量(OEL)以及额定发电量(REG)数据，利用以下公式获得非计划能力损失因子指数值为：
S2.3.4、获得强迫损失率指标值；
采集获得计划损失发电量(PEL)，非计划强迫损失发电量(FEL)，非计划延期损失发电量(OEL)以及额定发电量(REG)数据，利用以下公式获得强迫损失率指标值为：
S2.3.5、获得安全相关系统不可用度指标值；
采集获得高压安注系统不可用度数据，辅助给水系统不可用度数据以及应急交流电系统不可用度数据，安全相关系统不可用度指标值为上述数据中取最大值；
S2.3.6、获得化学指标值；
采集获得蒸汽发生器排污水的阳离子在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内的电导率(SGKa)、蒸汽发生器排污水中氯离子在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内的浓度(SGCl)、蒸汽发生器排污水中硫酸根离子在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内的浓度(SGSO4)、蒸汽发生器排污水中钠离子在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内的浓度(SGNa)、主给水中铁离子在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内的浓度(FWFe)、主给水中铜离子在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内的浓度(FWCu)、主给水中溶解氧在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内的含量(O2f)、凝结水中溶解氧在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内的含量(O2c)浓度，
对于再循环蒸汽发生器、传热管材质为Incoloy800的PWR机组，其化学指标值为：
对于再循环蒸汽发生器、非摩尔比控制的PWR机组，其化学指标值为：
对于蒸汽发生器传热管Incoloy800的PHWR机组，其化学指标值为：
对于VVER机组，其化学指标值为：
其中，上述计算化学指标的公式中，LVx为对应参数的限制，如果某项杂质或腐蚀产物浓度等于或好于限值，其浓度值使用限值替代；
S2.3.7、获得移动柴油发电机定期试验一次成功率指标值；
根据移动柴油发电机定期试验一次成功率指标值定义，直接采集获得移动柴油发电机定期试验一次成功率指标值；
S3、对核电厂运行机组安全状态监测指标值去量纲化处理；
针对监测核电厂运行机组安全状态的核与辐射安全、安全质量、运行生产三个维度指标中的可获得具体指标值的每个下一层指标，设置A、B两个阈值，将指标值区间划分为三段，用于建立三段式去量纲化函数，对每个指标进行打分，其中，A、B阈值分别对应无量纲的分值a和b，且a和b介于0-100之间；
核电厂运行机组安全状态监测指标值去量纲化的具体步骤为：
S3.1、将任一项指标Z的指标值Zz，与该指标的阈值Az、Bz进行比较；
S3.2、若指标值Zz优于阈值Az，则赋予该指标分值为a；
S3.3、若指标值Zz劣于阈值Bz，则赋予该指标分值为b；
S3.4、若指标值Zz介于阈值Az与Bz之间，则依据指标值大小，在a与b之间按照线性比例赋予分值，即赋予该指标值Zz的分值为：[a(Zz-Bz)+b(Az-Zz)]/(Az-Bz)；
S3.5、重复上述步骤S3.1至步骤S3.4，获得所有核电厂运行机组安全状态监测指标的分值；
S4、获得核电厂运行机组安全状态监测指标权重；
S4.1、构建核电厂运行机组安全状态监测指标权重矩阵；
对多层次的多指标体系中每一个可以进一步细化的指标建立多套矩阵，每个矩阵对应上一层次某个指标；每一个矩阵是本层指标间两两相较获得的其相对于上一层指标重要程度的判断矩阵；
S4.2、对指标权重矩阵进行一致性检验；
针对每一个指标权重矩阵，进行逻辑一致性检验，具体步骤为：
对于指标权重矩阵A＝(aij)m×n，设矩阵的最大特征根为λmax，当矩阵A具有满意逻辑一致性时，λmax稍大于n(矩阵阶数)，即λmax越接近n，一致性越好，反之一致性越差；
引入矩阵平均值作为检测矩阵一致性的指标，即用
检测构建矩阵时逻辑一致性；
为了度量不同阶数矩阵是否满足逻辑一致性，引入矩阵平均值随机一致性指标RI，当阶数大于2时，利用随机一致性比率
来判断矩阵是否满足逻辑一致性；当
即认为矩阵满足逻辑一致性；
随机一致性指标RI具体如表2所示：
表2矩阵平均值随机一致性指标
| 矩阵阶数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| RI | 0.00 | 0.00 | 0.58 | 0.90 | 1.12 | 1.24 | 1.32 | 1.41 | 1.45 |
S4.3、计算获得核电厂运行机组安全状态监测指标权重；
通过一致性检验的指标权重矩阵，每一指标均获得一组权重，利用取均值，中位值，或者去除最大最小值后求平均值的数学处理方法，获得每个指标的权重；
S5、获得核电厂安全状态监测指标总体分值，并进行核电厂安全状态评价；
利用步骤S3获得的核电厂运行机组安全状态监测指标值和步骤S4中的核电厂运行机组安全状态监测指标权重，获得核电厂运行机组安全状态监测指标总体分值，并依据分值大小，判断该核电厂运行机组安全状态的优劣。
Claims (10)
1.一种核电厂运行机组安全状态的量化评价方法，其特征在于，该方法包括：
S1、建立核电厂运行机组安全状态监测模型，构建用于监测核电厂运行机组安全状态的多层次指标体系；
将核与辐射安全、安全质量、运行生产作为监测核电厂运行机组安全状态的三个维度指标，并将所述核与辐射安全、安全质量、运行生产三个维度指标进一步细化到可获得具体指标值的下一层指标，即核电厂运行机组安全状态监测指标，形成多层次指标体系；
S2、采集获得核电厂运行机组安全状态监测指标值；
S3、对采集的核电厂运行机组安全状态监测指标值进行去量纲化处理；
S4、获得核电厂运行机组安全状态监测指标的权重；
S5、获得核电厂安全状态监测指标总体分值，并进行核电厂安全状态评价；
利用所述去量纲化后的核电厂运行机组安全状态监测指标分值以及所述核电厂运行机组安全状态监测指标权重，获得核电厂安全状态监测指标总体分值，并以此判断核电厂运行机组安全状态优劣。
2.根据权利要求1所述的一种核电厂运行机组安全状态的量化评价方法，其特征在于，所述核与辐射安全维度指标进一步包括可获得具体指标值的运行执照事件数量，燃料可靠性，临界7000小时非计划自动停堆数，集体辐照剂量，应急演习计划完成率、应急通讯系统可靠性以及放射性流出物年度指标；
所述安全质量维度指标进一步包括可获得具体指标值的安全质量事件数量，工业安全事故率，承包商工业安全事故率，机组消防系统可用率，火险事件数量，消防演习未按期执行次数以及重大保卫治安事件数量；
所述运行生产维度指标进一步包括可获得具体指标值的业绩指标综合指数，机组能力因子，非计划能力损失因子，强迫损失率，安全相关系统不可用度，化学指标以及移动柴油发电机定期试验一次成功率。
3.根据权利要求2所述的一种核电厂运行机组安全状态的量化评价方法，其特征在于，所述运行执照事件数量、集体辐照剂量、应急演习计划完成率、应急通讯系统可靠性、放射性流出物年度指标、安全质量事件数量、火险事件数量、消防演习未按期执行次数、重大保卫治安事件数量以及移动柴油发电机定期试验一次成功率，根据上述各个指标的各自定义，直接采集获得上述10个指标的具体指标值。
4.根据权利要求2所述的一种核电厂运行机组安全状态的量化评价方法，其特征在于，所述燃料可靠性指标值通过以下公式获得：
燃料可靠性指标值＝[(A131)N-K(A134)N]×[(Ln/LHGR)×(100/Po)]1.5
其中，(A131)N、(A134)N是归一化到通用净化率后冷却剂中I-131、I-134的稳态平均活度；K是粘附修正系数；Ln是归一化的通用线功率密度；LHGR是机组在100％额定功率下的平均线功率密度；Po是数据采集时的反应堆功率的平均值。
5.根据权利要求2所述的一种核电厂运行机组安全状态的量化评价方法，其特征在于，所述化学指标值具体获得过程为：
采集获得蒸汽发生器排污水的阳离子在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内的电导率SGKa、蒸汽发生器排污水中氯离子在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内的浓度SGCl、蒸汽发生器排污水中硫酸根离子在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内的浓度SGSO4、蒸汽发生器排污水中钠离子在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内的浓度SGNa、主给水中铁离子在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内的浓度(FWFe)、主给水中铜离子在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内的浓度(FWCu)、主给水中溶解氧在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内的含量(O2f)、凝结水中溶解氧在机组功率水平≥30％额定功率的有效天数内的含量(O2c)；
对于再循环蒸汽发生器、传热管材质为Incoloy800的PWR机组，其化学指标值为：
对于再循环蒸汽发生器、非摩尔比控制的PWR机组，其化学指标值为：
对于蒸汽发生器传热管Incoloy800的PHWR机组，其化学指标值为：
对于VVER机组，其化学指标值为：
其中，上述计算化学指标的公式中，LVx为对应参数的限制，如果某项杂质或腐蚀产物浓度等于或好于限值，其浓度值使用限值替代。
6.根据权利要求1所述的一种核电厂运行机组安全状态的量化评价方法，其特征在于，所述核电厂运行机组安全状态监测指标值去量纲化处理的步骤具体包括：
针对监测核电厂运行机组安全状态的核与辐射安全、安全质量、运行生产三个维度指标中可获得具体指标值的每个下一层指标，设置A、B两个阈值，将指标值区间划分为三段，用于建立三段式去量纲化函数，对每个指标值进行打分，其中，A、B阈值分别对应无量纲的分值a和b，且a和b介于0-100之间；
核电厂运行机组安全状态监测指标值去量纲化的具体步骤为：
S3.1、将任一项指标Z的指标值Zz，与该指标的阈值Az、Bz进行比较；
S3.2、若指标值Zz优于阈值Az，则赋予该指标分值为a；
S3.3、若指标值Zz劣于阈值Bz，则赋予该指标分值为b；
S3.4、若指标值Zz介于阈值Az与Bz之间，则依据指标值大小，在a与b之间按照线性比例赋予分值，即赋予该指标值Zz的分值为：[a(Zz-Bz)+b(Az-Zz)]/(Az-Bz)；
S3.5、重复上述步骤S3.1至步骤S3.4，获得所有核电厂运行机组安全状态监测指标的分值。
7.根据权利要求1所述的一种核电厂运行机组安全状态的量化评价方法，其特征在于，所述获得核电厂运行机组安全状态监测指标权重的具体步骤为：
S4.1、构建核电厂运行机组安全状态监测指标权重矩阵；
对多层次的多指标体系中每一个可以进一步细化的指标建立多套矩阵，每个矩阵对应上一层次某个指标；每一个矩阵是本层指标间两两相较获得的其相对于上一层指标重要程度的判断矩阵；
S4.2、对指标权重矩阵进行一致性检验；
S4.3、计算获得核电厂运行机组安全状态监测指标权重；
通过一致性检验的指标权重矩阵，获得每一指标的一组权重，利用取均值，中位值，或者去除最大最小值后求平均值的数学处理方法，获得每个指标的权重。
8.根据权利要求7所述的一种核电厂运行机组安全状态的量化评价方法，其特征在于，所述指标权重矩阵进行一致性检验的具体步骤为：
引入矩阵平均值作为检测矩阵一致性的指标，即用
检测构建矩阵时逻辑的一致性，其中λmax为矩阵的最大特征根
引入矩阵平均值随机一致性指标RI，当阶数大于2时，利用随机一致性比率CR
来判断矩阵是否满足逻辑一致性；当
即认为矩阵满足逻辑一致性。
9.根据权利要求2所述的一种核电厂运行机组安全状态的量化评价方法，其特征在于，所述机组能力因子指标、非计划能力损失因子指标以及强迫损失率指标的指标值具体通过如下过程获得：
采集获得计划损失发电量PEL，非计划强迫损失发电量FEL，非计划延期损失发电量OEL以及额定发电量REG数据；
利用以下公式获得机组能力因子指数值为：
利用以下公式获得非计划能力损失因子指数值为：
利用以下公式获得强迫损失率指标值为：
10.根据权利要求2所述的一种核电厂运行机组安全状态的量化评价方法，其特征在于，所述业绩指标综合指数指标值获得过程如下：
通过业绩指标综合指数所包含的10项指标的函数关系，将每项所述指标量化为0-100范围内的指数点，利用每项所述指标中的权重因子，获得每项所述指标分值，并将所述10项指标分值相加，即获得业绩指标综合指数指标值。
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