JP2021507269A - 原子炉の少なくとも1つの運転パラメータの少なくとも1つの閾値を決定するための方法、ならびに関連するコンピュータプログラムおよび電子システム - Google Patents
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Abstract
Description
この方法は、電子決定システムによって実施され、以下のステップ、すなわち
第1の出力での原子炉の運転のためのそれぞれの運転パラメータの第1の閾値を決定するステップと、
第2の出力での前記原子炉の運転のためのそれぞれの運転パラメータの第2の閾値を決定するステップと、
を含み、
第1および第2の出力の低い方の出力での運転は、24時間のスライディングウィンドウにわたって少なくとも8時間継続される運転であり、
この方法は、以下のステップ、すなわち
第3の出力での前記原子炉の運転のための前記それぞれの運転パラメータの第3の閾値を決定するステップであって、第3の出力は、出力レベルに対応して第1の出力と第2の出力との間にある、ステップ
をさらに含む。
原子炉は燃料棒の熱機械的脱調整モードにあり、第1の出力は第2の出力より大きく、
第1の出力は好ましくは、原子炉の定格出力に実質的に等しく、第2の出力は好ましくは、原子炉の中間出力での持続運転のための目標出力に実質的に等しく、
原子炉は燃料棒の熱機械的再調整モードにあり、第1の出力は第2の出力より小さく、
第1の出力は好ましくは、原子炉の中間出力での持続運転のための目標出力に実質的に等しく、第2の出力は好ましくは、原子炉の定格出力に実質的に等しく、
運転パラメータは、次の群、すなわち炉心における温度偏差、燃料棒における線形出力および炉心における中性子束変動から選択され、
それぞれの運転パラメータの各閾値は、PCIマージンの計算を介して決定され、
PCIマージンの計算は、以下のサブステップ、すなわち
ii)原子炉の少なくとも1つの運転変遷をシミュレートするステップと、
iii)燃料棒の被覆の少なくとも一部において運転変遷中に少なくとも1つの物理的特性が到達した値を計算するステップと、
iv)PCIマージンとして、変遷中にサブステップiii)において計算された前記値が到達した最大値と燃料棒の技術的限界との間の偏差を決定するステップと、
を含み、
サブステップii)においてシミュレートされる変遷は、過度の負荷の増加、少なくとも1つの制御クラスタ群の制御されていない離脱、制御クラスタの1つの落下、およびホウ酸の制御されていない希釈からなる群の中から選択される変遷であり、
物理的特性は、被覆における制約条件または制約関数、および被覆における変形エネルギー密度からなる群から選択され、
この方法は、運転パラメータの値が第1、第2および第3の出力の中の出力での原子炉の運転のための第1、第2および第3の閾値の中の対応する運転パラメータのそれぞれの閾値を下回ることを確認しながら原子炉を運転することからなるステップをさらに含み、
原子炉の運転中、燃料棒の熱機械的脱調整に続く燃料棒の局所燃焼速度につながる熱機械的再調整後、燃料棒の新たな熱機械的脱調整前のその定格出力での原子炉の最小運転期間は、目標PCIマージンに到達することに対応する期間であり、目標PCIマージンは、燃料棒の熱機械的脱調整前に存在するPCIマージンから始まり、同じ局所燃焼速度を得るまで炉の定格出力での運転から生じたであろうPCIマージンに対応し、
それぞれの運転パラメータの各閾値は、炉の非常停止および/または警報の引き金につながる保護閾値に関連する閾値である。
第1の出力での原子炉の運転のためのそれぞれの運転パラメータの第1の閾値を決定するように構成された第1の決定モジュールと、
第2の出力での前記原子炉の運転のためのそれぞれの運転パラメータの第2の閾値を決定するように構成された第2の決定モジュールと、
第1および第2の出力の低い方の出力での運転は、24時間のスライディングウィンドウにわたって少なくとも8時間継続される運転であり、
第3の出力での前記原子炉の運転のための前記それぞれの運転パラメータの第3の閾値を決定するように構成された第3の決定モジュールであって、第3の出力は出力レベルに対応して第1の出力と第2の出力との間にある、第3の決定モジュールと、
を含む。
過度の負荷の増加と、
制御クラスタ20の少なくとも1つの群の制御されていない離脱と、
制御クラスタ20の1つの落下と、
制御されていないホウ酸希釈と、
からなる群から選択される過渡変化である。
2 炉心
3 蒸気発生器
4 タービン
5 電気エネルギー発生器
6 復水器
8 一次回路
9 ポンプ
10 加圧器
12 二次回路
13 ポンプ
14 加熱器
16 燃料集合体
18 容器
20 制御クラスタ
22 機構
24 燃料棒
26 骨格
28 下部エンドピース
30 上部エンドピース
31 案内管
32 スペーサ形成グリッド
33 被覆
34 下部ストッパ
35 上部ストッパ
36 ペレット
38 維持ばね
40 決定システム
42 第1の決定モジュール
44 第2の決定モジュール
46 第3の決定モジュール
50 情報処理ユニット
52 メモリ
54 プロセッサ
56 入力/出力手段
58 ディスプレイスクリーン
90 決定方法
Claims (12)
- 燃料集合体(16)が装荷されている炉心(2)を含む原子炉(1)の少なくとも1つの運転パラメータ(ΔT、Plin、dΦ/dt)の少なくとも1つの閾値(ΔTmax、Plinmax、(dΦ/dt)max)を決定するための方法であって、前記燃料集合体(16)は、核燃料ペレット(36)、および前記ペレット(36)を包囲する被覆(33)をそれぞれ含む燃料棒(24)を含み、
前記方法は、電子決定システム(40)によって実施され、以下のステップ、すなわち
第1の出力(P1)での前記原子炉(1)の運転のためのそれぞれの運転パラメータの第1の閾値を決定するステップ(100)と、
第2の出力(P2)での前記原子炉(1)の運転のためのそれぞれの運転パラメータの第2の閾値を決定するステップ(110)と、
を含み、
前記第1(P1)および第2(P2)の出力の低い方の出力での運転は、24時間のスライディングウィンドウにわたって少なくとも8時間継続される運転である、方法であって、
前記方法は、以下のステップ、すなわち
第3の出力(P3)での前記原子炉(1)の運転のための前記それぞれの運転パラメータの第3の閾値を決定するステップであって、前記第3の出力(P3)は、出力レベルに対応して前記第1の出力(P1)と前記第2の出力(P2)との間にある、ステップ(120)
をさらに含むことを特徴とする、方法。 - 前記原子炉(1)は前記燃料棒(24)の熱機械的脱調整モードにあり、前記第1の出力(P1)は前記第2の出力(P2)より大きく、
前記第1の出力(P1)は好ましくは、前記原子炉(1)の定格出力(PN)に実質的に等しく、前記第2の出力(P2)は好ましくは、前記原子炉(1)の中間出力での持続運転のための目標出力に実質的に等しい、請求項1に記載の方法。 - 前記原子炉(1)は前記燃料棒(24)の熱機械的再調整モードにあり、前記第1の出力(P1)は前記第2の出力(P2)より小さく、
前記第1の出力(P1)は好ましくは、前記原子炉(1)の中間出力での持続運転のための目標出力に実質的に等しく、前記第2の出力(P2)は好ましくは、前記原子炉(1)の定格出力(PN)に実質的に等しい、請求項1に記載の方法。 - 前記運転パラメータは、以下の群、すなわち前記炉心(2)における温度偏差(ΔT)、前記燃料棒(24)における線形出力(Plin)および前記炉心(2)における中性子束変動(dΦ/dt)から選択される、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記それぞれの運転パラメータの各閾値は、PCIマージンの計算を介して決定される、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記PCIマージンの前記計算は、以下のサブステップ、すなわち
ii)前記原子炉(1)の少なくとも1つの運転変遷をシミュレートするステップと、
iii)燃料棒(24)の被覆(33)の少なくとも一部において前記運転変遷中に少なくとも1つの物理的特性(G)が到達した値を計算するステップと、
iv)PCIマージンとして、前記変遷中にサブステップiii)において計算された前記値が到達した最大値と前記燃料棒(24)の技術的限界との間の偏差を決定するステップと、
を含む、請求項5に記載の方法。 - サブステップii)においてシミュレートされる前記変遷は、
過度の負荷の増加、
制御クラスタ(20)の少なくとも1つの群の制御されていない離脱、
前記制御クラスタ(20)の1つの落下、および
制御されていないホウ酸希釈
からなる群の中から選択される変遷である、請求項6に記載の方法。 - 前記物理的特性(G)は、
前記被覆(33)における制約条件または制約関数、および
前記被覆(33)における変形エネルギー密度
からなる群の中から選択される、請求項6または7に記載の方法。 - 前記方法は、
前記運転パラメータ(ΔT、Plin、Φ)の値が前記第1、第2および第3の出力(P1、P2、P3)の中の対応する出力での前記原子炉(1)の運転のための前記第1、第2および第3の閾値の中の前記運転パラメータの前記それぞれの閾値を下回ることを確認しながら前記原子炉(1)を運転するステップ
をさらに含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。 - 前記原子炉(1)の運転中、前記燃料棒(24)の熱機械的脱調整に続く前記燃料棒(24)の局所燃焼速度につながる熱機械的再調整後、前記燃料棒(24)の新たな熱機械的脱調整前のその定格出力(PN)での前記原子炉(1)の最小運転期間(DM-R1、DM-R2)は、目標PCIマージン(M1)に到達することに対応する期間であり、
前記目標PCIマージン(M1)は、前記燃料棒(24)の前記熱機械的脱調整前に存在するPCIマージン(M0)から始まり、同じ局所燃焼速度を得るまで前記炉(1)の定格出力での運転から生じたであろうPCIマージンに対応する、
請求項9に記載の方法。 - コンピュータによって実行されると、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法を実行するソフトウェア命令を含むコンピュータプログラム。
- 燃料集合体(16)が装荷されている炉心(2)を含む原子炉(1)の少なくとも1つの運転パラメータ(ΔT、Plin、dΦ/dt)の少なくとも1つの閾値(ΔTMAX、PlinMAX、(dΦ/dt)MAX)を決定するための電子システムであって、前記燃料集合体(16)は、核燃料ペレット(36)、および前記ペレット(36)を包囲する被覆(33)をそれぞれ含む燃料棒(24)を含み、
前記システム(40)は、
第1の出力(P1)での前記原子炉(1)の運転のためのそれぞれの運転パラメータの第1の閾値を決定するように構成された第1の決定モジュール(42)と、
第2の出力(P2)での前記原子炉(1)の運転のためのそれぞれの運転パラメータの第2の閾値を決定するように構成された第2の決定モジュール(44)と、
を含み、
前記第1(P1)および第2(P2)の出力の低い方の出力での運転は、24時間のスライディングウィンドウにわたって少なくとも8時間継続される運転である、方法であって、
前記システムは、
第3の出力(P3)での前記原子炉(1)の運転のための前記それぞれの運転パラメータの第3の閾値を決定するように構成された第3の決定モジュールであって、前記第3の出力(P3)は、出力レベルに対応して前記第1の出力(P1)と前記第2の出力(P2)との間にある、第3の決定モジュール(46)
をさらに含むことを特徴とする、電子システム。
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