CN116453720A - 一种核电站稳态参数监测方法 - Google Patents

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宁宇
石雪峰
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林俊杰
陈代鑫
周劼翀
孙海凤
於豪
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Abstract

本发明涉及核电运行监控技术领域，具体公开了一种核电站稳态参数监测方法，在初始时刻抓取稳态参数的基准值N0，实时记录每间隔Δt时刻后的稳态参数值Ni，通过持续比较Ni相对N0的变化情况，判断稳态参数的异常状态是否达到报警阈值，进而实现对稳态参数的连续动态监控。本发明方法能够实时在线监控，降低运行人员工作强度，提高工作效率。

Description

一种核电站稳态参数监测方法
技术领域
本发明属于核电运行监控技术领域，具体涉及一种核电站稳态参数监测方法。
背景技术
核电站有近300个系统，涉及参数众多。当前，我国大部分核电机组都实现了数字化的DCS(集散控制系统)，依赖于主控室操纵员在现场的配合，实现对机组运行的在线监测，但是缺少参数变化的监测和计算。在稳定运行情况下，核电站的众多参数是稳定的。而正是由于其稳定，容易在运行监控中被忽略，缺乏连续动态监视，导致这些参数发生异常变化时不能及时被发现识别出来，往往在达到报警阈值后才被关注到；而且有的参数没有设置报警阈值，这些参数出现异常时不能被及时发现，极有可能导致严重后果。
因此亟需提出一种核电站稳态参数监测方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种核电站稳态参数监测方法，实现对核电站的稳态运行参数进行连续动态监控。
本发明的技术方案如下：
一种核电站稳态参数监测方法，初始时刻抓取稳态参数的基准值N0，实时记录每间隔Δt时刻后的稳态参数值Ni，通过持续比较Ni相对N0的变化情况，判断稳态参数的异常状态是否达到报警阈值，进而实现对稳态参数的连续动态监控。
包括以下步骤：
步骤1：根据稳态参数出现异常状态时的变化趋势，将稳态参数分为三类，分别为异常下降类参数、异常增长类参数、异常变化类参数；
步骤2：抓取DCS系统中需要监控的核电站某一稳态参数，并判断该稳态参数的类别；
步骤3：对稳态参数进行异常监控；
步骤4：当稳态参数的异常值超过报警阈值时，发出报警；待操作人员进行稳态参数异常响应处理后，重新抓取N0和Ni，继续新一轮的异常监控。
步骤3中，若稳态参数为异常下降类参数，则比较判断是否Ni-N0＜-X；
其中，N0为初始时刻抓取的稳态参数的基准值；
Ni为每间隔Δt时刻后记录的稳态参数的值，i＝1,2,3,……；
X为报警阈值。
步骤3中，若稳态参数为异常增长类参数，则比较判断是否Ni-N0＞X；
其中，N0为初始时刻抓取的稳态参数的基准值；
Ni为每间隔Δt时刻后记录的稳态参数的值，i＝1,2,3,……；
X为报警阈值。
步骤3中，若稳态参数为异常变化类参数，则比较判断是否|Ni-N0|＞X；
其中，N0为初始时刻抓取的稳态参数的基准值；
Ni为每间隔Δt时刻后记录的稳态参数的值，i＝1,2,3,……；
X为报警阈值。
通过监测稳态参数在一段时间内的正常变化情况，确定报警阈值X。
分别将稳态参数在一段时间内的增长最大值+5％、下降最小值-5％或上下波动变化区间的绝对值+5％设为报警阈值X。
步骤3中通过显示屏实时显示数值比较情况。
步骤1中，异常下降类参数为当参数值出现异常时呈现下降的趋势，异常增长类参数为当参数值出现异常时呈现增长的趋势，异常变化类参数为参数值出现异常时呈现上下波动的趋势。
本发明的显著效果在于：
(1)采用本发明方法能够实现对核电站的稳态运行参数进行连续动态监控，当其发生异常波动达到本方法设定的报警阈值、但还未达到DCS系统的保护阈值时，就提前发出信号告警，便于运行人员及时识别、干预异常，防患未然以提高核电安全运行水平，有效避免核电事故的发生。
(2)本发明方法能够实时在线监控，降低运行人员工作强度，提高工作效率。
(3)本发明方法操作简单，准确度高、指向性强，具有较好的推广性，适用范围广。
附图说明
图1为本发明方法部分流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
一种核电站稳态参数监测方法，包括以下步骤：
步骤1：根据稳态参数出现异常状态时的变化趋势，将稳态参数分为三类，分别为异常下降类参数、异常增长类参数、异常变化类参数；
其中，异常下降类参数为当参数值出现异常时呈现下降的趋势，异常增长类参数为当参数值出现异常时呈现增长的趋势，异常变化类参数为参数值出现异常时呈现上下波动的趋势；
步骤2：抓取DCS系统中需要监控的核电站某一稳态参数，例如GFR系统的GFR001MN_AVALUE、SEC系统的SEC101MT_AVALUE、RCP系统的RCP001MI_AVALUE等等，并判断该稳态参数的类别；
步骤3：如图1所示，对稳态参数进行异常监控，并通过显示屏实时显示数值比较情况；
若稳态参数为异常下降类参数，则比较判断是否Ni-N0＜-X；
若稳态参数为异常增长类参数，则比较判断是否Ni-N0＞X；
若稳态参数为异常变化类参数，则比较判断是否|Ni-N0|＞X；
其中，N0为初始时刻抓取的稳态参数的基准值；
Ni为每间隔Δt时刻后记录的稳态参数的值，i＝1,2,3,……，Δt可以自由设定；
X为报警阈值，通过监测稳态参数在一段时间内，例如一周内的正常变化情况，分别将增长最大值+5％、下降最小值-5％或上下波动变化区间的绝对值+5％设为X；
步骤4：当稳态参数的异常值超过报警阈值时，发出报警；待操作人员进行稳态参数异常响应处理后，重新抓取N0和Ni，回到步骤3继续新一轮的异常监控。
实施例1：稳态参数异常下降监测
核电站部分参数，如油箱液位，在正常运行时比较稳定，如出现异常下降，则说明发生了泄漏，需要及早发现和干预。以核电站汽机调节油系统(GFR)油箱液位(GFR001MN_AVALUE)为例，监测方法包括以下步骤：
初始时刻抓取GFR001MN_AVALUE的数值N0，然后每间隔5min记录数值Ni，i＝1,2,3,……；设定报警阈值X＝20mm，即GFR001MN_AVALUE下降超过20mm，则发出报警；
持续比较判断是否Ni-N0＜-X；
当GFR001MN_AVALUE下降的异常值(Ni-N0)小于-X时，发出报警；待操作人员进行GFR001MN_AVALUE异常响应处理后，重新抓取N0和Ni，继续新一轮的异常监控。
如此循环，实现GFR油箱液位下降超过20mm后就发出报警的功能，提醒运行人员查找下降原因。
实施例2：稳态参数异常增长监测
核电站部分参数，如泵轴承温度，在正常运行时比较稳定，如出现异常增长，则说明泵运行发生了故障，需要及早停运处理。以核电站重要厂用水系统1号泵(SEC001PO)电机轴承温度(SEC101MT_AVALUE)为例，监测方法包括以下步骤：
初始时刻抓取SEC101MT_AVALUE的数值N0，然后每间隔10min记录数值Ni，i＝1,2,3,……；设定报警阈值X＝20℃，即SEC101MT_AVALUE增长超过20℃，则发出报警；
持续比较判断是否Ni-N0＞X；
当SEC101MT_AVALUE增长的异常值(Ni-N0)大于X时，发出报警；待操作人员进行SEC101MT_AVALUE异常响应处理后，重新抓取N0和Ni，继续新一轮的异常监控。
如此循环，实现SEC001PO电机轴承温度上涨20℃时发出报警的功能，提醒运行人员查找温度上涨原因。
实施例3：稳态参数异常变化监测
核电站部分参数，如泵的电流，正常运行时比较稳定，不增大也不减小。如出现异常变化，则说明泵运行发生了故障或外界负荷变化，需要及时排查处理。以核电站1号泵(RCP001PO)电流(RCP001MI_AVALUE)为例，监测方法包括以下步骤：
初始时刻抓取RCP001MI_AVALUE的数值N0，然后每间隔10min记录数值Ni，i＝1,2,3,……；设定报警阈值X＝20A，即RCP001MI_AVALUE上下波动超过20A，则发出报警；
持续比较判断是否|Ni-N0|＞X；
当RCP001MI_AVALUE上下波动的异常值|Ni-N0|大于X时，发出报警；待操作人员进行RCP001MI_AVALUE异常响应处理后，重新抓取N0和Ni，继续新一轮的异常监控。
如此循环，实现RCP001PO电流变化20A时发出报警的功能，提醒运行人员查找电流变化原因。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种核电站稳态参数监测方法，其特征在于：初始时刻抓取稳态参数的基准值N0，实时记录每间隔Δt时刻后的稳态参数值Ni，通过持续比较Ni相对N0的变化情况，判断稳态参数的异常状态是否达到报警阈值，进而实现对稳态参数的连续动态监控。
2.如权利要求1所述的一种核电站稳态参数监测方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：根据稳态参数出现异常状态时的变化趋势，将稳态参数分为三类，分别为异常下降类参数、异常增长类参数、异常变化类参数；
步骤2：抓取DCS系统中需要监控的核电站某一稳态参数，并判断该稳态参数的类别；
步骤3：对稳态参数进行异常监控；
步骤4：当稳态参数的异常值超过报警阈值时，发出报警；待操作人员进行稳态参数异常响应处理后，重新抓取N0和Ni，继续新一轮的异常监控。
3.如权利要求2所述的一种核电站稳态参数监测方法，其特征在于：步骤3中，若稳态参数为异常下降类参数，则比较判断是否Ni-N0＜-X；
其中，N0为初始时刻抓取的稳态参数的基准值；
Ni为每间隔Δt时刻后记录的稳态参数的值，i＝1,2,3,……；
X为报警阈值。
4.如权利要求2所述的一种核电站稳态参数监测方法，其特征在于：步骤3中，若稳态参数为异常增长类参数，则比较判断是否Ni-N0＞X；
其中，N0为初始时刻抓取的稳态参数的基准值；
Ni为每间隔Δt时刻后记录的稳态参数的值，i＝1,2,3,……；
X为报警阈值。
5.如权利要求2所述的一种核电站稳态参数监测方法，其特征在于：步骤3中，若稳态参数为异常变化类参数，则比较判断是否|Ni-N0|＞X；
其中，N0为初始时刻抓取的稳态参数的基准值；
Ni为每间隔Δt时刻后记录的稳态参数的值，i＝1,2,3,……；
X为报警阈值。
6.如权利要求3～5任一项所述的一种核电站稳态参数监测方法，其特征在于：通过监测稳态参数在一段时间内的正常变化情况，确定报警阈值X。
7.如权利要求6所述的一种核电站稳态参数监测方法，其特征在于：分别将稳态参数在一段时间内的增长最大值+5％、下降最小值-5％或上下波动变化区间的绝对值+5％设为报警阈值X。
8.如权利要求3～5任一项所述的一种核电站稳态参数监测方法，其特征在于：步骤3中通过显示屏实时显示数值比较情况。
9.如权利要求2所述的一种核电站稳态参数监测方法，其特征在于：步骤1中，异常下降类参数为当参数值出现异常时呈现下降的趋势，异常增长类参数为当参数值出现异常时呈现增长的趋势，异常变化类参数为参数值出现异常时呈现上下波动的趋势。
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