JP2585703B2

JP2585703B2 - 原子炉性能予測装置

Info

Publication number: JP2585703B2
Application number: JP63088101A
Authority: JP
Inventors: 尊臣山本
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-04-12
Filing date: 1988-04-12
Publication date: 1997-02-26
Anticipated expiration: 2012-02-26
Also published as: JPH01260399A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、原子炉発電プラントにおける運転管理およ
び運転計画に使用する原子炉性能予測装置に関する。

（従来の技術）一般に、原子炉発電プラントでは、原子炉の炉心シミ
ュレータを備えた原子炉性能予測装置を使用して、原子
炉の運転計画が行なわれている。

このような原子炉性能予測装置では、定められた運転
制限値を守って要求された炉出力を得るために、炉心に
装荷する燃料の性能に基づいて、制御棒の位置，炉心冷
却材料，および燃料の燃焼度を主な運転パラメータとし
て、原子炉の運転状態が模擬される。

（発明が解決しようとする課題）従来の原子炉性能予測装置は、運転日，要求された炉
心熱出力，制御棒の位置，炉心流量などを入力すること
により、炉心内の熱出力分布等が予測計算されて、その
結果が出力されていた。

ところで、一般に、原子力発電所を運転する際には、
電力系統における電気出力の値が運転指令として規定さ
れる。

このため、原子力発電所の運転計画を行なうために、
上記原子炉性能予測装置に、炉心熱出力を入力する際に
は、運転員は、タービン等のプラントの熱効率に基づい
て、規定された電気出力を炉出力に換算する必要があっ
た。また、上記原子炉性能予測装置からは、熱出力の値
が出力されるので、その熱出力を発電機からの電気出力
に換算して読み取る必要があった。

ところで、プラントの熱効率は、例えば、夏期には、
冬期に比べ復水器の冷却効率が低下するため、１〜２％
も熱効率が低下するというように、季節により変動する
ことが知られている。

従って、原子炉性能予測装置を使用して精度の高い運
転計画を行なうためには、運転期日における上記熱効率
を正確に求めなければならない。

しかしながら、上記正確な熱効率を求めるためには、
発電プラントの長期的な運転データを採取して、それら
に基づいて判定しなければならない上、原子炉性能予測
装置を使用する際に、その判定した熱効率に基づいて、
前記のような電気出力と熱出力との換算を行なわなけれ
ばならないため、従来は、これらの作業が煩わしいとい
う問題があった。

本発明は、煩わしい作業なしに精度の高い運転計画が
行なえる原子炉性能予測装置を提供することを目的とす
る。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）このために本発明は、原子力発電プラントの運転パラ
メータを設定する運転パラメータ設定手段と、設定され
た前記運転パラメータに応じて原子炉の運転状態の予測
を行なう炉心シミュレータと、予測された前記運転状態
を表示する表示手段とを備えた原子炉性能予測装置にお
いて、前記原子力発電プラントの実運転時における炉心
熱出力、電気出力を示す各データを日付と共に採取する
プラントデータ収集手段と、採取した前記炉心熱出力と
電気出力とに基づいて前記原子力発電プラントの熱効率
を予測時期に応じて算出する熱効率学習手段と、前記運
転パラメータとして設定される電気出力を前記算出した
熱効率に基づいて炉心熱出力に変換する熱・電気変換手
段とを備え、その変換された炉心熱出力に応じて原子炉
の運転状態の予測を行なうことを特徴とするものであ
る。

（作用）原子力発電プラントの実運転時における炉心熱出力お
よび電気出力に基づいて自動的に熱効率が算出されるの
で、運転員は運転データを採取する手間をかけずに、長
期的な運転実績に基づいて正確な熱効率を求められると
共に、運転パラメータとして、電気出力を設定した場
合、自動的に電気出力から熱出力への換算が行なわれて
処理されるので、運転員は、運転データの採取や電気出
力と熱出力との換算という煩わしい作業なしに、精度の
高い運転計画が行なえるようになる。

（実施例）以下、本発明の実施例を、添付図面を参照しながら詳
細に説明する。

第１図は、本発明の原子炉性能予測装置の一実施例に
係る炉心管理システムのブロック構成図を示したもので
ある。この炉心管理システムは、原子力発電所サイトに
設置され、オンラインで炉心管理を行なう機能を備えて
いる。図において、プロセスデータ入力装置１は、主と
してアナログ信号入力回路よりなり、プラント２に配設
された各種センサからの検出値を入力し、各種データを
熱効率観測データとして収集するものである。電子計算
機３は、プラントデータ入力装置１により収集された上
記熱効率観測データを入力して処理する一方、炉心内の
熱出力分布等の予測計算を行なうものである。

電子計算機３には、不揮発性メモリ上に形成された上
記熱効率観測データを記憶する熱効率データファイル
４、および上記予測計算に必要な炉心に関する各種デー
タが記憶される炉心データファイル５を備えている。こ
の炉心データファイル５内には、燃料の核定数データ，
燃焼度・核分裂生成物組成などの運転履歴データ，およ
びその時の運転パラメータ・出力分布等の瞬時データな
ど、炉心状態の初期設定と計算の初期条件設定ための各
種データが格納される。また、炉心データファイル５に
は、電子計算機３内のシミュレーション処理により更新
される運転履歴依存データと共に、計算結果一式が保存
される。

また、電子計算機３を操作したり運転パラータ等を入
力する入力装置61,各種情報を表示する表示装置62や記
録紙に出力する印字装置63など、各種対話装置６が配設
されている。

電子計算機３内の各部は、ソフトウェアで形成される
もので、プラントデータ入力部31は、プロセスデータ入
力装置１からの熱効率観測データを入力するもので、熱
効率学習部32は、その熱効率観測データを熱効率データ
ファイル４に格納する一方、それらのデータに基づいて
熱効率計算を行なうものである。

熱・電気変換部33は、算出された熱効率に基づいて、
発電機出力と炉出力との相互変換を行なうものである。

運転パラメータ設定部34は、入力装置61より入力され
る運転パラメータを入力するものである。炉心シミュレ
ータ35は、その入力された運転パラメータに基づいて炉
心内の熱出力分布等の予測計算を行なうものである。

運転データ出力部36は、得られた熱出力分布を入力さ
れた運転パラメータと共に、表示装置62あるいは印字装
置63に出力するものである。

以上の構成で、プロセスデータ入力装置１は、例え
ば、１時間という一定周期で、プラント２から、熱効率
観測データとして、電気出力，炉心熱出力およびタービ
ン復水入口海水温度の各データを収集する。なお、炉心
熱出力は、直接検出できないので、実際には、炉心に供
給される水の温度・流量，炉心から出ていく上記の温度
・流量などを検出し、炉心の熱の収支計算により求めら
れる。

上記３種のデータは、プラントデータ入力部31を介し
て熱効率学習部32に転送される。熱効率学習部32は、上
記３種のデータに日付・時刻のデータを付加し、第２図
（ａ）に示すように、１組の熱効率観測データDsを作成
して、熱効率データファイル４に順次格納する。

同図（ｂ）は、熱効率データファイル４内の上記各熱
効率観測データDsを記憶するための熱効率観測データテ
ーブルT₁〜T₁₂を示したもので、例えば、１月中に観測
された熱効率観測データDsは熱効率観測データテーブル
T₁に、２月中に観測された熱効率観測データDsは熱効率
観測データテーブルT₂というように、熱効率観測データ
テーブルT₁〜T₁₂には、それぞれ各月ごとの熱効率観測
データDsが格納される。

また、各熱効率観測データテーブルT₁〜T₁₂は、熱出
力レベル10±５％〜110±５％まで10段階のエリアに分
割されると共に、その各エリアは、さらにNo.1〜No.10
までのスロットに分割されている。

熱効率データファイル４に転送された上記熱効率観測
データDsは、その炉心熱出力に対応する上記エリア内の
No.1スロットから順次格納されると共に、そのエリア内
に登録されたデータ数が同時に記憶される。また、No.1
0スロットまで格納されてそのエリアが一杯になると、
観測日時の古いNo.1スロットの熱効率観測データDsから
順に消去され、そこに新しい熱効率観測データDsが順次
格納される。

ところで、海水温度は季節により変化するが、本実施
例では、海水温度が、一定温度Ts以上のとき該当する熱
効率観測データDsを夏のデータとし、海水温度が一定温
度Tw以下のとき冬のデータとして区別するために、一定
温度Ts,Twが設定されている。

熱効率学習部32は、観測されて電子計算機３より各デ
ータが入力されるごとに、その海水温度が、上記一定温
度Ts以上であった回数Ns、および上記一定温度Tw以下で
あった回数Nwを計数している。そして、各月において、
全入力回数をNiとすると、夏期係数ksおよび冬期係数kw
を、 Ks＝Ns÷Ni Kw＝Nw÷Ni として、算出すると共に、季節係数Knを、 Kn＝Ks−Kw として算出して記憶する。

つまり、上記夏期係数ks,冬期係数kwは、その月の全
観測回数の内、海水温度が“夏温度”あるいは“冬温
度”となった割合を示すことになる。従って、季節係数
Knは、その月が、全て“夏温度”のとき、kn＝１、“夏
温度”と“冬温度”とが同数のとき、kn＝０、全て“冬
温度”のとき、kn＝−１となる。

このようにして、最大１年間に対応する熱効率観測デ
ータDsと、各月ごとの季節係数Knとが記憶される。

運転員は、プラント２の運転計画のために炉心内の熱
出力分布等をシミュレーションする場合、入力装置61で
所定の起動操作を行なうと、運転パラメータ設定部34に
より表示装置62に、第３図に示すような運転パラメータ
入力画面Ｇが表示される。すなわち、画面の上部には、
予測したい年月日，時刻を入力するための表示部Ga、電
気出力または炉出力を入力するための表示部Gb、炉心流
量を入力するための表示部Gcが表示され、さらに、その
下部に制御棒位置を指定するための表示部Gdが表示され
る。

運転員は、入力装置61の操作により、上記各表示部Ga
〜Gcに対して所望のデータを入力する一方、表示部Gdで
制御棒位置を指定する。この場合、表示部Gbに対応する
出力値は、第４図（ａ）に示すように、熱出力の絶対値
に文字“T"を付けて入力しても、同図（ｂ）に示すよう
に、電気出力の絶対値に文字“E"を付けて入力してもよ
い。また、同図（ｃ），（ｄ）に示すように、その熱出
力または電気出力を、定格終力に対する比で、同様に文
字“T"または“E"付けて入力してもよい。

また、運転パラメータは、表示部Ga〜Gdに対応して４
種あるが、その内の１種を未知数として、“?"を入力
し、そのパラメータに対して探索計算を指示することが
できる。

ここでは、いま、運転員により、第４図（ｂ）に示す
ように、電気出力の絶対値が入力されたものとする。

ところで、第４図（ｂ）または（ｄ）に示したよう
に、電気出力の指定が行なわれた場合、電気出力を熱出
力に換算する必要がある。

前記したように、冬期は夏期に比較して、熱効率が高
い。ここで、電気出力をPe,炉心熱出力をPtとすると、
電気出力Peは、冬期には、第５図ラインＷ、また夏期に
は、ラインＳで示すように、それぞれ炉心熱出力Ptの上
昇に対してほぼ直線的に上昇する。このため、炉心管理
上、両者の相関は一時式で近似できる。

従って、係数をａ〜ｄとおくと、電気出力Peと炉心熱
出力Ptとは、次のような相関式で表される。

Pe＝ａ・Pt＋ｂ …（１） Pt＝ｃ・Pe＋ｄ …（２）また、係数ａ〜ｄは、次式のように表される。

ｃ＝1/a…（３）,d＝−b/a…（４）従って、上記係数ａ〜ｂが分かれば、電気出力Peと熱
出力Ptとの換算が行なえる。

本実施例では、熱効率データファイル４に記憶してい
る熱効率観測データDs内のプラント２の実運転時データ
である炉心熱出力と電気出力とに基づいて、上記係数ａ
〜ｂを求めるようにしている。

この場合、前記したようにプラントの熱効率は、海水
温度により変化するため、係数ａ〜ｂも海水温度により
変化する。このため、本実施例では、熱効率データファ
イル４内の全ての熱観測データDsに基づいて、通年用係
数a₁〜b₁を算出する一方、熱観測データDs内の海水温度
が、前記一定温度Ts以上である“夏温度”の熱観測デー
タDsに基づいて、夏期用係数a₂〜b₂を算出すると共に、
その海水温度が、前記一定温度Tw以下である“冬温度”
の熱観測データDsに基づいて、冬期用係数a₃〜b₃を算出
するようにしている。

熱効率学習部32は、各係数a₁〜b₁、a₂〜b₂、a₃〜b₃を
次に示すように算出する。すなわち、第６図（ａ）は、
通年用係数a₁〜b₁の算出動作を示したもので、この場
合、熱効率データファイル４の熱効率観測データテーブ
ルT₁〜T₁₂の全熱観測データDsを読み出す（処理701）。
ついで、読み出した熱観測データDsの個数をチェックす
る（処理702）。ここで、統計処理するに十分な個数が
あれば（処理702のＹ）、さらに読み出した熱観測デー
タDs内の炉心熱出力の観測域の幅を判定する（処理70
3）。

例えば、熱観測データDs内に最低80％、最高100％の
炉心熱出力データがある場合のように、その炉心熱出力
が20％以上の幅で観測されている熱観測データDsである
場合（処理703のＹ）、各熱観測データDs内の熱出力と
電気出力とのデータを使用して、最少自乗法により、前
記（１）式における係数ａ〜ｂを算出する（処理70
4）。

いま、例えば、上記データをグラフ上に×マークでプ
ロットしたとすると、第７図に示すように、各データ
は、ある程度分散したものとなり、上記算出された係数
ａ〜ｂにより、同図に示すような相関Ｆが求められる。

ここで、求めた相関Ｆに対して、遠く離れた観測デー
タが生じるが、そのようなデータは、海水温度以外の要
因、例えばタービンバイパス弁開状態などが原因してい
る。そこで、このようなデータを排除するために、統計
的手法により、標準偏差σを用いて、相関Ｆに対して±
３σの範囲外のデータ、同図ではデータd₁,d₂を排除す
る（処理705）。

次いで、上記±３σの範囲内のデータのみを用いて、
再度、係数ａ〜ｂを算出する（処理706）。

一方、熱効率データファイル４から読み出した熱観測
データDsの個数が、少なく統計処理するに不十分な場合
（処理702のＮ）、このプラント設計時において想定さ
れたいる設計値を係数ａ〜ｂとする（処理707）。

また、炉心熱出力の観測幅がが20％未満である場合
（処理703のＮ）、係数ａについては、上記同様に設計
値を採用する一方（処理708）、係数ｂは、前記最少自
乗法により算出する（処理709）。

このように算出した係数a,bを通年用係数a₁〜b₁とす
る（処理701）。

次に、第６図（ｂ）に示すように、夏期用係数a₂〜b₂
の算出動作を実行する。すなわち、この場合、熱効率デ
ータファイル４の熱効率観測データテーブルT₁〜T₁₂内
の熱観測データDsの内、海水温度が前記一定温度Ts以上
である“夏温度”の熱観測データDsのみを、夏期データ
組として読み出す（処理801）。

次に、前記と同様に、熱観測データDsの個数をチェッ
クして（処理802）、統計処理するに十分な個数があれ
ば（処理802のＹ）、さらに熱観測データDs内の炉心熱
出力の観測域の幅を判定する（処理803）。

ここで、20％以上の幅で観測されている場合（処理80
3のＹ）、各熱観測データDs内の熱出力と電気出力との
データを使用して、最少自乗法により、係数ａ〜ｂを算
出する（処理804）。

ついで、算出された係数ａ〜ｂにより、熱出力と電気
出力との相関Ｆを求め、これに対して±３σの範囲外の
データを排除する（処理805）。そして、その±３σの
範囲内のデータのみを用いて、再度、係数ａ〜ｂを算出
する（処理806）。

一方、熱効率データファイル４から読み出した熱観測
データDsの個数が、少なく統計処理するに不十分な場合
（処理802のＮ）、前記で算出した通年用係数a₁〜b
₁を、ここで求める係数a,bとする（処理807）。

また、炉心熱出力の観測幅がが20％未満である場合
（処理803のＮ）、通年用係数a₁をここで求める係数ａ
とする一方（処理808）、前記最少自乗法により係数ｂ
を算出する（処理809）。

このように算出した係数a,bを夏期用係数a₂〜b₂とす
る（処理810）。

次に、第６図（ｃ）に示すように、冬期用係数a₃〜b₃
の算出動作を実行する。すなわち、この場合、熱効率デ
ータファイル４の熱効率観測データテーブルT₁〜T₁₂内
の熱観測データDsの内、海水温度が前記一定温度Tw以下
である“冬温度”の熱観測データDsのみを、冬期データ
組として読み出す（処理901）。

次いで、上記処理802〜処理809と同様に、読み出した
熱観測データDs内の熱出力と電気出力とのデータに基づ
いて、係数ａ〜ｂを算出する（処理902）。そして、求
めた係数ａ〜ｂを冬期用係数a₃〜b₃とする（処理90
3）。

さて、前記運転員により、入力された各運転パラメー
タは、運転パラメータ設定部34より炉心シミュレータ35
に転送され、その内の月日を示すデータが炉心シミュレ
ータ35から熱・電気変換部33に転送される。

熱・電気変換部33は、そのデータにより月を判別し、
その月に対応する季節係数Knを、熱効率学習部32より読
み出す。

次いで、その季節係数Knが、Kn≧０の場合、前記通年
用係数a₁,夏期用係数a₂に基づいて、係数a,bを、次式の
ように算出する。

ａ＝a₂×Kn＋a₁×（１−Kn） …（５）ｂ＝b₂×Kn＋b₁×（１−Kn） …（６）また、上記季節係数Knが、Kn＜０の場合、前記通年用
係数a₁,冬期用係数a₃に基づいて、係数a,bを、次式のよ
うに算出する。

ａ＝a₃×Kn＋a₁×（１−Kn） …（７）ｂ＝b₃×Kn＋b₁×（１−Kn） …（８）従って、例えば、その月内に観測された海水温度が、
全て「夏」温度の場合、前記したように、knは、kn＝１
となるので、（５），（６）上式により、係数a,bは、
ａ＝a₂,b＝b₂となる。また、全て“冬温度”の場合、kn
＝−１となるので、（７），（８）上式により、係数a,
bは、ａ＝a₃,b＝b₃となる。さらに、“夏温度”と“冬
温度”とが同数のとき、kn＝０となるので、ａ＝a₁,b＝
b₁となる。すならち、このように、海水温度の“夏温
度”と“冬温度”との出現率より、運転月の季節が判定
され、その季節に応じた係数a,bが設定されるようにな
る。

いま、運転員により、運転パラメータの出力値は、第
４図（ｂ）に示した形式で、電気出力が指定されてい
る。

ここで、熱効率学習部32は、上記（５），（６）式ま
たは（７），（８）式により算出した係数a,bから、前
記（３），（４）式により、係数c,dを求める。そし
て、その係数c,dを前記（２）式に適用して、その式に
より上記電気出力を炉心熱出力に換算する。次いで、求
めたその炉心熱出力の値を炉心シミュレータ35に転送す
る。

炉心シミュレータ35は、その炉心熱出力と、先に運転
パラメータ設定部34から転送された各運転パラメータに
基づいた所定のシミュレーション処理により、炉心内の
熱出力分布等を予測計算する。

このシミュレーション処理は、既知のもので、物理モ
デルに比較的計算時間の短い１群粗格子拡散モデルを使
用した３次元核熱水力結合計算法に基づいて行ない、オ
ンラインの運転管理に十分な応答性と精度を確保するよ
うにしている。この計算法については、例えば、文献M.
Tuiki etal;“Convergence and Acceleration of Void
Iteration in Boiling Water Reacter Core Calculatio
ns",Nucl.Sci.Eng.,64,724−732（1977）に記載されて
いる。

このように予測計算された熱出力分布を示すデータ
は、炉心シミュレータ35から熱・電気変換部33に転送さ
れる。

熱・電気変換部33は、前記上記（５），（６）式また
は（７），（８）式により算出した係数a,bを、前記
（１）式に適用して、その式により熱出力を上記電気出
力に換算する。次いで、換算した求めた電気出力データ
を炉心シミュレータ35に転送する。

炉心シミュレータ35は、予測計算した上記熱出力分布
等のデータ、および上記電気出力データを運転データ出
力部36に転送する。運転データ出力部36は、それらのデ
ータに基づいた所定の運転状態の予測表示、および入力
装置61で入力された運転パラメータなどを表示装置62で
表示する。

これにより、表示装置62に、熱出力分布等が表示され
るが、このとき、熱出力の値と共に、それらが電気出力
に換算された値も同時に表示される。

一方、以上の例では、運転員により、第４図（ｂ）に
示したように、電気出力が指定された場合を説明した
が、同図（ｄ）に示したように、電気出力が定格出力に
対する比で指定された場合には、運転パラメータ設定部
34において、電気出力が絶対値に変換されて同様に処理
される。

また、第４図（ａ）に示したように、熱出力で指定さ
れた場合には、熱・電気変換部33による上記換算処理は
実行されないで、そのまま炉心シミュレータ35により、
所定のシミュレーション処理が実行される。また、この
場合、予測計算された上記熱出力分布等のデータは、熱
・電気変換部33で電気出力データに換算されて、上記と
同様に表示される。さらに、第４図（ｃ）に示したよう
に、熱出力が、定格出力に対する比で指定された場合、
運転パラメータ設定部34で熱出力が絶対値に変換されて
同様に処理される。

また、一方、第４図（ｅ）に示したように、未知数と
して“?"と入力された場合、あるいは、第３図の他の運
転パラメータが未知数として“?"で入力された場合、原
子炉運転時における臨界条件より既知の方法で算出し、
その算出値に基づいて、運転状態の予測処理処理を実行
する。

例えば、運転パラメータとして、電気出力が入力さ
れ、日付・時刻が未知数として指定された場合、炉心シ
ミュレータ35は、指定された電気出力になる日時を探索
して、所定の運転状態の予測処理を実行する。この場
合、月の経過に応じて熱効率が変化するので、各月ごと
に、前記相関係数a,bを算出して、電気出力を炉心熱出
力に換算しながら、上記日時を探索する。また、炉心熱
出力が未知数として指定された場合、炉心シミュレータ
35により算出された炉心熱出力が電気出力に換算され
て、表示装置62で表示される。

以上のように、この実施例によれば、プラントデータ
入力部31により、プラント２から炉心熱出力，電気出
力，海水温度のデータを採取して日付と共に熱効率観測
データDsとして、過去１年間に相当するデータを熱効率
ファイル４で記憶している。また、このとき、採取した
海水温度の“夏温度”と“冬温度”の出現の度合いを、
各月毎に季節係数Knとして記憶している。そして、熱効
率学習部32により、採取した炉心熱出力と電気出力とに
基づいて、プラント２の実運転時の熱効率を算出すると
共に、原子炉の運転状態予測時期の熱効率を、過去の同
月における季節係数Knに基づいて、上記算出した熱効率
を補正することにより求めるようにしている。

これにより、運転員は運転データを採取する手間をか
けずに、長期的な運転実績に基づいた正確な熱効率が求
められるようになる。

また、運転パラメータとして電気出力が入力された場
合に、その電気出力を予測した上記熱効率に基づいて炉
心熱出力に変換して、その炉心熱出力に応じて原子炉の
運転状態の予測を行なうと共に、その予測結果である炉
心熱出力を、上記判定した熱効率に基づいて電気出力に
変換して、表示させるようにしたので、運転員は、運転
データの採取や電気出力と熱出力との換算という煩わし
い作業なしに、精度の高い運転計画が行なえるようにな
るようになる。

この場合、プラントの運転期間が長くなり、熱効率観
測データテーブルT₁〜T₁₂内の熱効率観測データDsの個
数が多くなるほど、正確な係数a,bが算出され、精度の
良い運転計画が行なえる。

次に、第８図は、炉心管理システムの他の実施例を示
したものである。図において、第１図と同一符号は同一
ブロックを示し、第１図と異なる点は、熱・電気変換部
33は、炉心シミュレータ35と接続されず、運転パラメー
タ設定部34および運転データ出力部36と接続されている
点である。

この場合、入力装置61で、運転パラメータとして電気
出力が入力されると、その電気出力のデータが運転パラ
メータ設定部34から熱・電気変換部33に転送されて熱出
力に変換され、運転パラメータ設定部34に戻される。そ
して、その熱出力と他の運転パラメータが炉心シミュレ
ータ35に転送され、所定の運転状態の予測処理が実行さ
れる。また、その予測結果である炉心内の熱出力分布の
データは、運転データ出力部36に転送された後、さらに
熱・電気変換部33に転送され、ここで電気出力に変換さ
れる。この電気出力のデータが、運転データ出力部36を
介して、表示装置62で表示される。

これによれば、炉心シミュレータ35は、第１図の場合
のように、熱・電気変換部33とのデータの入出力処理が
ないため、従来機能で済むようになる。なお、この場
合、運転パラメータの電気出力を入力して、日付を未知
数として指定した場合、炉心シミュレータ35は、各月ご
とに電気出力を熱出力に変換する処理が必要なので、日
付の探索が実行できなくなる。

なお、以上の実施例では、プラント２から実運転時の
プラントデータを観測するようにしたが、予めプラント
のプロセスデータ，設計値データをデータファイルに格
納しておき、それらのデータに基づいて熱効率を判定す
るというように、オフライン処理を行なうようにしても
よい。

また、季節係数Knは、各月毎に算出しておき、運転予
測する日付をｍ月ｄ日とした場合、ｍ月に対応する季節
係数Knに基づいて、前記（５）〜（８）式により前記
（１）式で使用する係数a,bを算出するようにしたが、
季節係数Knは、各月をさらに上旬，中旬，下旬、週毎、
あるいは日毎に分け、それぞれの季節係数Knを算出して
おき、運転予測日であるｄ日に対応する季節係数Knに基
づいて、係数a,bをを算出するようにしてもよい。

また、季節に応じた係数a,bを算出するために、熱効
率観測データテーブルT₁〜T₁₂内の熱効率観測データDs
を海水温度により分類したが、単に観測した月日に対応
する熱効率観測データDsより、係数a,bを算出するよう
にしてもよい。

さらに、電気出力と炉心熱出力との換算を行なう場
合、前記（１），（２）式のように１次式にしたが、２
次式にして精度を向上させたり、炉圧や主蒸気温度もパ
ラメータとする他の相関式を適用したりするなど、各種
の換算方法が考えられる。

［発明の効果］以上のように、本発明によれば、運転員は運転データ
を採取する手間をかけずに、長期的な運転実績に基づい
て正確な熱効率を求められると共に、運転パラメータと
して設定される電気出力を、算出して得た上記熱効率に
基づいて炉心熱出力に変換するようにしたので、運転員
は、運転データの採取や電気出力と熱出力との換算とい
う煩わしい作業なしに、精度の高い運転計画が行なえる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の本発明の原子炉性能予測装置の一実施
例に係る炉心管理システムのブロック構成図、第２図
（ａ）は熱効率観測データの説明図、同図（ｂ）は熱効
率観測データテーブルの説明図、第３図は運転パラメー
タ入力時の画面図、第４図（ａ）〜（ｅ）は出力値の入
力方法の説明図、第５図は炉心熱出力と発電機の電気出
力との相関を示すグラフ図、第６図（ａ）は通年用係数
の算出動作を示す動作フローチャート、同図（ｂ）は夏
期用係数の算出動作を示す動作フローチャート、同図
（ｃ）は冬期用係数の算出動作を示す動作フローチャー
ト、第７図は最小自乗法による相関係数の算出法を示す
グラフ図、第８図は炉心管理システムの他の実施例を示
すブロック構成図である。１……プロセスデータ入力装置、２……プラント、３…
…電子計算機、４……熱効率データファイル、５……炉
心データファイル、31……プラントデータ入力部、32…
…熱効率学習部、33……熱・電気変換部、34……運転パ
ラメータ設定部、35……炉心シミュレータ、36……運転
データ出力部、61……入力装置、62……表示装置、63…
…印字装置。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原子力発電プラントの運転パラメータを設
定する運転パラメータ設定手段と、設定された前記運転
パラメータに応じて原子炉の運転状態の予測を行なう炉
心シミュレータと、予測された前記運転状態を表示する
表示手段とを備えた原子炉性能予測装置において、前記
原子力発電プラントの実運転時における炉心熱出力、電
気出力を示す各データを日付と共に採取するプラントデ
ータ収集手段と、採取した前記炉心熱出力と電気出力と
に基づいて前記原子力発電プラントの熱効率を予測時期
に応じて算出する熱効率学習手段と、前記運転パラメー
タとして設定される電気出力を前記算出した熱効率に基
づいて炉心熱出力に変換する熱・電気変換手段とを備
え、その変換された炉心熱出力に応じて原子炉の運転状
態の予測を行なうことを特徴とする原子炉性能予測装
置。
【請求項２】特許請求の範囲第１項記載において、前記
熱・電気変換手段により、前記炉心シミュレータの予測
結果である炉心熱出力を、前記算出された熱効率に基づ
いて電気出力に変換すると共に、その電気出力を表示す
ることを特徴とする原子炉性能予測装置。