CN115881329B - 燃料组件异常振动分析方法、系统、存储介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种燃料组件异常振动分析方法、系统、存储介质及电子设备，包括：获取反应堆内自给能中子探测器测量的中子噪声信号数据；根据所述中子噪声信号数据，判断燃料组件是否存在异常振动；利用中子输运方程计算存在异常振动的燃料组件与所述自给能中子探测器之间传递函数；基于所述传递函数，通过最小化算法理论确定发生异常振动的燃料组件位置。本申请利用反应堆内的自给能探测器的中子噪声信号，对燃料组件的异常振动的激振源进行确定，并通过多个自给能探测器中子噪声对异常振动的燃料组件进行定位，为燃料组件振动精确化维修提供途径。
Description
技术领域
本申请涉及反应堆核安全领域，具体涉及一种燃料组件异常振动分析方法、系统、存储介质及电子设备。
背景技术
燃料组件是核电厂堆内构件的重要部分，同时也是核电厂提供一回路热能的重要原料，一回路冷却剂的强迫对流循环引起燃料组件发生振动，产生周期性循环载荷，使得固定燃料组件的部件刚度发生变化，使得燃料组件松动，甚至从燃料座上脱落，最终与周围燃料组件发生碰撞导致燃料元件包壳破损，发生严重的核泄漏事件。1990年，加拿大的Darlington核电站的一个燃料组件由于泵致压力脉动导致过大的振动，导致燃料组件产生损伤。1996年，在瑞典Forsmark-1沸水反应堆16个燃料循环停运期间发现燃料组件由于异常振动而引发脱落。2021年，台山1号机组燃料破损事件，放射性问题独立研究和信息委员会(CRIIRD)调查显示，该事件是由于流体动力学设计的不足引起了堆内燃料组件的振动异常，从而导致燃料组件破损。
由于燃料组件位于堆内，周围放射性活度较高，且空间狭小，无法在堆内布置振动探测器对燃料组件的振动状态进行探测。
发明内容
本申请所要解决的技术问题是反应堆内空间狭小且高放射条件下，普通探测器无法对燃料组件振动进行探测，目的在于提供一种燃料组件异常振动分析方法、系统、存储介质及电子设备，解决了反应堆内燃料组件振动探测的问题。
本申请通过下述技术方案实现：
第一方面，一种燃料组件异常振动分析方法，包括：获取反应堆内自给能中子探测器测量的中子噪声信号数据；根据所述中子噪声信号数据，判断燃料组件是否存在异常振动；利用中子输运方程计算存在异常振动的燃料组件与所述自给能中子探测器之间传递函数；基于所述传递函数，通过最小化算法理论确定发生异常振动的燃料组件位置。
自给能探测器作为堆芯功率及热工水力参数测量的重要手段，它不仅能对热工水力现象(声驻波、冷却剂沸腾、自反应堆入口起以冷却剂速度进行的温度波动的运输)灵敏，同时也对机械振动现象(压力容器、堆芯吊篮、燃料组件的振动)灵敏，能有效发现燃料组件的异常振动。本申请方案应用利用堆内自给能中子探测器测量获得的中子噪声信号数据，结合引起燃料组件异常振动激振源特性，分析燃料组件异常振动产生的原因，并通过中子输运方程，近似评估发生异常振动的燃料组件区间。
进一步的，根据所述中子噪声信号数据，判断燃料组件是否存在异常振动，具体包括：对布置在同一高度下的不同自给能探测器中子噪声信号计算互相关函数；所述互相关函数大于设定阈值时，则燃料组件存在异常振动。
进一步的，若燃料组件存在异常振动，则确定引起异常振动的原因，方法如下：通过分析异常振动时互相关函数对应频率所在频率范围，结合互功率谱密度幅值、相位和自功率谱密度，确定引起异常振动的原因。
进一步的，燃料组件存在异常振动的原因包括：燃料组件的异常自激振动以及主泵等动力设备、湍流激振、管束与冷却剂之间相互作用引起声学驻波以及堆芯吊篮振动引起燃料组件的异常受迫振动。由于每种异常振动对应不同的振动频率范围，因此可以通过对振动频率范围的分析，确定燃料组件存在异常振动的原因。
进一步的，通过最小化算法理论确定发生异常振动的燃料组件位置，包括：计算同一高度下4个自给能中子探测器之间信号的互功率谱密度，计算不同异常振动燃料组件到4个自给能中子探测器的传递函数，基于所述互功率谱密度和所述传递函数，计算评价函数Δ(r)；评价函数Δ(r)的最小值时的位置，即为燃料组件位置。
进一步的，所述自给能中子探测器为铑自给能中子探测器。
第二方面，本申请提供一种燃料组件异常振动分析系统，包括：中子噪声信号获取模块，用于获取反应堆内自给能中子探测器测量的中子噪声信号数据；燃料组件异常振动判断模块，用于根据所述中子噪声信号数据，判断燃料组件是否存在异常振动；异常振动的燃料组件位置确认模块，用于利用中子输运方程计算存在异常振动的燃料组件与所述自给能中子探测器之间传递函数，通过最小化算法理论确定发生异常振动的燃料组件位置。
进一步的，所述燃料组件异常振动判断模块包括：互相关确定单元：用于对布置在同一高度下的不同自给能探测器中子噪声信号计算互相关函数，所述互相关函数大于设定阈值时，则燃料组件存在异常振动。
第三方面，本申请提供一种存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述第一方面的燃料组件异常振动分析方法。
第四方面，本申请提供一种计算机电子设备，包括处理器和存储有程序代码的存储器，所述程序代码被所述处理器执行时，实现上述第一方面的燃料组件异常振动分析方法。
本申请与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
利用反应堆内的自给能探测器的中子噪声信号，对燃料组件的异常振动的激振源进行确定，并通过多个自给能探测器中子噪声对异常振动的燃料组件进行定位，为燃料组件振动精确化维修提供途径。
本申请方案逻辑清晰，便于实现和推广应用，解决了堆内燃料组件异常振动无法监测的问题，避免燃料组件发生异常振动而产生破损，有力地保障了反应堆燃料组件安全可靠性。为后续开展基于自给能探测器中子噪声信号的燃料组件异常振动分析提供指引。
附图说明
为了更清楚地说明本申请示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：
图1为燃料组件异常振动分析方法流程图；
图2为基于自给能探测器中子噪声信号的燃料组件异常振动分析方法流程图；
图3为基于铑自给能探测器的中子噪声信号相干函数图；
图4为基于铑自给能探测器的中子噪声信号互功率谱密度图；
图5为实施例的电子设备的组成结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本申请作进一步的详细说明，本申请的示意性实施方式及其说明仅用于解释本申请，并不作为对本申请的限定。
由于燃料组件位于反应堆内，环境周围放射性活度较高，且空间狭小，无法在反应堆内布置振动探测器对燃料组件的振动状态进行探测。自给能探测器作为堆芯功率及热工水力参数测量的重要手段，它不仅能对热工水力现象(声驻波、冷却剂沸腾、自反应堆入口起以冷却剂速度进行的温度波动的运输)灵敏，同时也对机械振动现象(压力容器、堆芯吊篮、燃料组件的振动)灵敏，能有效发现燃料组件的异常振动。
实施例1
本实施例1在于提供一种燃料组件异常振动分析方法，如图1所示，即利用自给能探测器的中子噪声判断燃料组件异常振动的方法，为后续开展基于自给能探测器中子噪声信号的燃料组件异常振动分析提供指引。本实施例1利用堆内自给能中子探测器测量获得的中子噪声信号数据，结合引起燃料组件异常振动激振源特性，分析燃料组件异常振动产生的原因，并通过中子输运方程，近似评估发生异常振动的燃料组件区间。
本实施例1的方法如图2所示，具体步骤如下：
步骤1：获取堆内自给能中子探测器测量的中子噪声信号数据。
在反应堆稳态运行工况下，燃料组件的振动会引起该位置处中子吸收截面发生扰动，进而引起探测器获取中子电流信号产生波动，对中子电流信号进行隔直、滤波和放大，中子电流信号波动成分与中子噪声信号数据呈近似的线性关系，即：
δφ(r,t)＝cδi(r,t)＝c(i(r,t)-E(i(r,t)))
式中δφ(r,t)表示中子噪声信号数据，δi(r,t)表示中子电流信号噪声数据，E(·)表示对信号取时间尺度的均值，c表示线性转换系数(根据自给能探测器特性获得)。
步骤2：判断燃料组件是否存在异常振动，并确定引起异常振动的原因。
对布置在同一高度下不同自给能探测器中子噪声信号计算互相关函数，即：
式中，Sxx(r,ω)、Syy(r,ω)和Sxy(r,ω)分别为同一高度下两个不同自给能探测器的自功率谱密度和互功率谱密度。
循环判断互相关函数，当某个频率ωi下，互相关函数大于设定阈值时，判定燃料组件存在异常。同时，燃料组件振动异常的主要原因包括燃料组件的异常自激振动以及主泵等动力设备、湍流激振、管束与冷却剂之间相互作用引起声学驻波以及堆芯吊篮振动等引起的燃料组件的异常受迫振动，这些异常振动对应不同的振动频率范围，通过分析异常互相关函数对应频率所在频率范围，结合互功率谱密度幅值、相位和自功率谱密度，确定引起异常振动的原因。
步骤3：利用中子输运方程计算燃料组件与中子探测器之间传递函数。
为进一步定位异常燃料组件所存在的位置，需要对燃料组件振动与中子探测器处中子通量之间建立传递函数，结合中子输运理论，由吸收截面的波动引起的中子噪声方程为：
式中L为定义在Hilbert空间上的算子，S(r,ω)为燃料组件振动引起的扰动源，D为中子扩散系数。
根据格林函数理论，中子噪声方程的格林函数解G(r,r′,ω)即为燃料组件振动与中子探测器处中子通量之间的传递函数。
δφ(r,ω)＝∫G(r,r′,ω)S(r′,ω)dr′
步骤4：通过最小化算法理论确定发生异常振动的燃料组件位置。
通过计算同一高度下4个自给能中子探测器之间信号的互功率谱密度(CPSD)和不同燃料组件到4个自给能中子探测器的传递函数，计算评价函数Δ(r)的最小值时的r，即为燃料组件位置。
式中ΔA,B,C,D(r)分别是4个自给能中子探测器之间互功率谱密度CPSD与系统传递函数G值的函数式，如下：
本实施例1利用反应堆内的自给能探测器的中子噪声信号，对燃料组件的异常振动的激振源进行确定，并通过多个自给能探测器中子噪声对异常振动的燃料组件进行定位，为燃料组件振动精确化维修提供途径。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例2利用铑自给能中子探测器中子噪声信号对燃料组件异常振动开展分析的步骤包括：
步骤1：获取堆内自给能中子探测器测量的中子噪声信号数据；
步骤2：判断燃料组件是否存在异常振动，并确定引起异常振动的原因；
步骤3：利用中子输运方程计算燃料组件与中子探测器之间传递函数；
步骤4：通过最小化算法理论确定发生异常振动的燃料组件位置。
首先，获取堆内铑自给能中子探测器测量的中子电流数据，通过铑自给能探测器对中子通量响应方式，计算探测器转换系数。
式中，λ1、λ2分别表示和/>的衰变常数，分别为0.016s-1和0.0027s-1，N(ω)表示探测器处中子通量密度，I(ω)表示探测器输出电流，a1、a2分别表示/>和的引起的电流份额，c表示探测器电流瞬时响应成分，均小于1，ω取值在燃料振动区间(4π,120π)，在此区间内传递函数的1阶项和2阶项均远远小于常数项，中子电流信号波动成分与中子噪声信号数据呈近似的线性关系，即：
δφ(r,t)＝cδi(r,t)＝c(i(r,t)-E(i(r,t)))
其次，分析燃料组件是否存在异常振动，并确定引起异常振动的原因。由于中子噪声信号是由燃料组件的异常自激振动以及主泵等动力设备、湍流激振、管束与冷却剂之间相互作用引起声学驻波以及堆芯吊篮振动等引起的燃料组件的异常受迫振动，燃料组件受迫振动信号通过系统传递函数传递至各个探测组件上，引起测量信号的波动，通过信号之间循环互相关函数，可以滤掉堆芯中的随机信号(随机信号之间互相关性为0)，让由燃料组件异常受迫振动引起的特征信号凸显出来。通过分析异常互相关函数对应频率所在频率范围，结合互功率谱密度幅值、相位和自功率谱密度确定引起异常振动的原因，如图3和图4所示。如9Hz左右的频峰对应由堆芯吊篮振动引起的燃料组件异常受迫振动。
再次，利用中子输运方程计算燃料组件与中子探测器之间传递函数。
如采用单群中子近似时，由吸收截面的波动引起的中子噪声方程为：
式中为矢量微分算子，B(ω)为反应堆的几何曲率，S(r,ω)为燃料组件振动引起的扰动源，D为中子扩散系数。
根据格林函数理论，中子噪声方程的格林函数解G(r,r′,ω)即为燃料组件振动与中子探测器处中子通量之间的传递函数。
δφ(r,ω)＝∫G(r,r′,ω)S(r′,ω)dr′
利用傅里叶变换方法对微分方程的格林函数进行求解：
式中，δ(r-r′)为狄拉克函数。
最后，通过最小化算法理论确定发生异常振动的燃料组件位置。
理想状态下，2个自给能中子探测器中子噪声频谱幅值等于其传递函数幅值之比。
在工程应用中，考虑一定误差，在发生燃料组件异常振动的位置，上述左右两式的差的平方最小，为减少随机信号对所求结果的影响考虑使用互功率谱密度对频谱值进行替换，得：
为了得到最小的估值，同时考虑工程中自给能中子探测器的信号干扰，对4个自给能中子探测器进行轮询，获得最优的评价函数，即：
使评价函数取最小的r值即为发生异常振动的燃料组件的位置。
实施例3
本实施例3是在实施例2的基础上提供一种燃料组件异常振动分析系统，包括：
中子噪声信号获取模块，用于获取反应堆内自给能中子探测器测量的中子噪声信号数据；
燃料组件异常振动判断模块，用于根据中子噪声信号数据，判断燃料组件是否存在异常振动；
异常振动的燃料组件位置确认模块，用于利用中子输运方程计算存在异常振动的燃料组件与自给能中子探测器之间传递函数，通过最小化算法理论确定发生异常振动的燃料组件位置。
其中，燃料组件异常振动判断模块包括：
互相关确定单元：用于对布置在同一高度下的不同自给能探测器中子噪声信号计算互相关函数，互相关函数大于设定阈值时，则燃料组件存在异常振动。
实施例4
本实施例4提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，实现如上述实施例1-2所述一种燃料组件异常振动分析方法的各个步骤。
应当说明的是，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，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。当然，还有其他方式的可读存储介质，例如量子存储器、石墨烯存储器等等。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电载波信号和电信信号。
实施例5
本实施例5提供一种计算机电子设备，其结构示意图如图5所示，在硬件层面，该电子设备包括处理器，可选地还包括内部总线、网络接口、存储器。其中，存储器可能包含内存，例如高速随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少1个磁盘存储器等。当然，该电子设备还可能包括其他业务所需要的硬件。
处理器、网络接口和存储器可以通过内部总线相互连接，该内部总线可以是ISA(Industry Standard Architecture，工业标准体系结构)总线、PCI(PeripheralComponent Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(Extended Industry StandardArchitecture，扩展工业标准结构)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用线段表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器可以包括内存和非易失性存储器，并向处理器提供指令和数据。处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行。处理器执行存储器所存放的程序，以执行前述一种燃料组件异常振动分析方法中的全部步骤。
上述设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
总线包括硬件、软件或两者，用于将上述部件彼此耦接在一起。举例来说，总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线可包括一个或多个总线。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线，但本申请考虑任何合适的总线或互连。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
存储器可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在特定实施例中，存储器是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器包括只读存储器(ROM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(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。
应当说明的是，本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。
上述实施例阐明的装置、设备、系统、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、车载人机交互设备、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、电子设备及可读存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围内。
Claims (7)
1.一种燃料组件异常振动分析方法，其特征在于，包括：
获取反应堆内自给能中子探测器测量的中子噪声信号数据；
根据所述中子噪声信号数据，判断燃料组件是否存在异常振动；
利用中子输运方程计算存在异常振动的燃料组件与所述自给能中子探测器之间传递函数；
基于所述传递函数，通过最小化算法理论确定发生异常振动的燃料组件位置；
其中，根据所述中子噪声信号数据，判断燃料组件是否存在异常振动，具体包括：
对布置在同一高度下的不同自给能探测器中子噪声信号计算互相关函数；
所述互相关函数大于设定阈值时，则燃料组件存在异常振动；
其中，通过最小化算法理论确定发生异常振动的燃料组件位置，包括：
计算同一高度下4个自给能中子探测器之间信号的互功率谱密度，计算不同异常振动燃料组件到4个自给能中子探测器的传递函数，
基于所述互功率谱密度和所述传递函数，计算评价函数Δ(r)；
评价函数Δ(r)在最小值时的位置，即为燃料组件位置。
2.根据权利要求1所述燃料组件异常振动分析方法，其特征在于，若燃料组件存在异常振动，则确定引起异常振动的原因，方法如下：
通过分析异常振动时互相关函数对应频率所在频率范围，结合互功率谱密度幅值、相位和自功率谱密度，确定引起异常振动的原因。
3.根据权利要求2所述燃料组件异常振动分析方法，其特征在于，燃料组件存在异常振动的原因包括：燃料组件的异常自激振动以及主泵等动力设备、湍流激振、管束与冷却剂之间相互作用引起声学驻波以及堆芯吊篮振动引起燃料组件的异常受迫振动。
4.根据权利要求1-3任一所述燃料组件异常振动分析方法，其特征在于，所述自给能中子探测器为铑自给能中子探测器。
5.一种燃料组件异常振动分析系统，其特征在于，包括：
中子噪声信号获取模块，用于获取反应堆内自给能中子探测器测量的中子噪声信号数据；
燃料组件异常振动判断模块，用于根据所述中子噪声信号数据，判断燃料组件是否存在异常振动；
异常振动的燃料组件位置确认模块，用于利用中子输运方程计算存在异常振动的燃料组件与所述自给能中子探测器之间传递函数，通过最小化算法理论确定发生异常振动的燃料组件位置；
其中，通过最小化算法理论确定发生异常振动的燃料组件位置，包括：
计算同一高度下4个自给能中子探测器之间信号的互功率谱密度，计算不同异常振动燃料组件到4个自给能中子探测器的传递函数，
基于所述互功率谱密度和所述传递函数，计算评价函数Δ(r)；
评价函数Δ(r)在最小值时的位置，即为燃料组件位置；
其中，所述燃料组件异常振动判断模块包括：
互相关确定单元：用于对布置在同一高度下的不同自给能探测器中子噪声信号计算互相关函数，所述互相关函数大于设定阈值时，则燃料组件存在异常振动；
6.一种存储介质，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4中任一项所述燃料组件异常振动分析方法。
7.一种计算机电子设备，包括处理器和存储有程序代码的存储器，所述程序代码被所述处理器执行时，实现如权利要求1至4中任一项所述燃料组件异常振动分析方法。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2068205C1 (ru) * | 1992-04-10 | 1996-10-20 | Александр Петрович Соколов | Способ оперативного контроля состояния топлива в тепловыделяющей сборке ядерного реактора |
| CN101685678A (zh) * | 2008-09-27 | 2010-03-31 | 中国核动力研究设计院 | 反应堆及堆内构件振动监测系统 |
| WO2017083083A2 (en) * | 2015-11-12 | 2017-05-18 | Westinghouse Electric Company Llc | Subcritical reactivity monitor utilizing prompt self-powered incore detectors |
| CN111931356A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-13 | 上海核工程研究设计院有限公司 | 一种堆芯自给能探测器响应电流的联合分析方法 |
| JP2021063695A (ja) * | 2019-10-11 | 2021-04-22 | 三菱重工業株式会社 | 未臨界度測定装置および未臨界度測定方法 |
| CN113205896A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-08-03 | 中广核研究院有限公司 | 核反应堆堆芯监测方法、装置、计算机设备和存储介质 |
| CN113312791A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-08-27 | 中国核动力研究设计院 | 一种基于sp3方程的反应堆中子噪声分析方法及系统 |
| CN114485921A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-13 | 中广核研究院有限公司 | 反应堆设备元件振动监测方法及系统 |
| CN115346699A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-11-15 | 西安交通大学 | 一种快中子堆内自给能探测器的材料有效性分析方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10672527B2 (en) * | 2017-01-27 | 2020-06-02 | Westinghouse Electric Company Llc | In-core transmitter device structured to wirelessly emit signals corresponding to detected neutron flux |
-
2022
- 2022-11-24 CN CN202211480930.2A patent/CN115881329B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2068205C1 (ru) * | 1992-04-10 | 1996-10-20 | Александр Петрович Соколов | Способ оперативного контроля состояния топлива в тепловыделяющей сборке ядерного реактора |
| CN101685678A (zh) * | 2008-09-27 | 2010-03-31 | 中国核动力研究设计院 | 反应堆及堆内构件振动监测系统 |
| WO2017083083A2 (en) * | 2015-11-12 | 2017-05-18 | Westinghouse Electric Company Llc | Subcritical reactivity monitor utilizing prompt self-powered incore detectors |
| JP2021063695A (ja) * | 2019-10-11 | 2021-04-22 | 三菱重工業株式会社 | 未臨界度測定装置および未臨界度測定方法 |
| CN111931356A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-13 | 上海核工程研究设计院有限公司 | 一种堆芯自给能探测器响应电流的联合分析方法 |
| CN113205896A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-08-03 | 中广核研究院有限公司 | 核反应堆堆芯监测方法、装置、计算机设备和存储介质 |
| CN113312791A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-08-27 | 中国核动力研究设计院 | 一种基于sp3方程的反应堆中子噪声分析方法及系统 |
| CN114485921A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-13 | 中广核研究院有限公司 | 反应堆设备元件振动监测方法及系统 |
| CN115346699A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-11-15 | 西安交通大学 | 一种快中子堆内自给能探测器的材料有效性分析方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 反应堆堆内部件振动中子噪声物理模型研究;彭钢;核科学与工程(第03期);全文 * |
| 基于Labview技术的研究堆瞬发中子衰减常数α实验研究;曾和荣;韩伟实;段世林;;核动力工程(第04期);全文 * |
| 基于中子噪声分析技术的核电站振动监测系统研制;刘才学;郑武元;汪成元;胡建荣;简捷;李翔;;核动力工程(第06期);全文 * |
| 基于中子噪声分析的某核电厂堆芯吊篮梁型振动特征研究;杨泰波;刘才学;罗婷;简捷;;核科学与工程(第01期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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