JP4975713B2 - 原子炉の燃料移動計画評価システム及び燃料移動計画評価方法 - Google Patents
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Description
原子炉の燃料の移動手順を立案する燃料移動手順立案部と、
入力手段と、前記燃料移動手順立案部が立案した燃料移動手順を記憶管理する燃料移動手順データベースと、炉心シミュレーションによる計算を行うための物理モデルを記憶する炉心シミュレーター計算用核的モデルデータベースと、制御棒価値計算あるいは炉停止余裕計算を行う場合の計算条件を記憶する計算条件データベースとを有する入力設定部と、
前記燃料移動手順データベースから各燃料移動ステップの燃料配置、制御棒パターンを入力するとともに、前記炉心シミュレーター計算用核的モデルデータベースから炉停止余裕計算に用いる詳細な第一物理モデルに比して簡易な第二物理モデルを入力し、前記第二物理モデルにより、各燃料移動ステップについて、挿入可能な全制御棒が挿入された状態の炉心の未臨界度と、注目している制御棒の一本または制御棒ペアの一組が引き抜けた状態の炉心の未臨界度の差から前記注目している制御棒または制御棒ペアの制御棒価値を算出し、各燃料移動ステップの前記制御棒または制御棒ペアについて制御棒価値を算出し、制御棒価値の値が大きい所定数の制御棒または制御棒ペアを最大価値制御棒候補として選出する制御棒価値計算手段を有する最大価値制御棒候補選出部と、
前記制御棒価値計算手段によって選出された最大価値制御棒候補を入力するとともに、前記炉心シミュレーター計算用核的モデルデータベースから炉停止余裕計算に用いる詳細な第一物理モデルを入力し、前記第一物理モデルを使用し、各最大価値制御棒候補について、その燃料配置と制御棒パターンから注目している最大価値制御棒候補が引き抜けた場合の炉停止余裕を算出する炉停止余裕計算部と、
前記炉停止余裕計算部によって算出された炉停止余裕を入力し、原子炉の燃料移動計画に対する評価として出力あるいは記憶する手段を有する出力部と、
を有することを特徴とする。
原子炉の燃料の移動手順を立案する燃料移動手順立案部と、
入力手段と、前記燃料移動手順立案部が立案した燃料移動手順を記憶管理する燃料移動手順データベースと、炉心シミュレーションによる計算を行うための物理モデルを記憶する炉心シミュレーター計算用核的モデルデータベースと、制御棒価値計算あるいは炉停止余裕計算を行う場合の計算条件を記憶する計算条件データベースとを有する入力設定部と、
前記燃料移動手順データベースから各燃料移動ステップの燃料配置、制御棒パターンを入力するとともに、前記炉心シミュレーター計算用核的モデルデータベースから炉停止余裕計算に用いる詳細な第一物理モデルに比して簡易な第二物理モデルを入力し、前記第二物理モデルにより、各燃料移動ステップについて、挿入可能な全制御棒が挿入された状態の炉心の未臨界度と、注目している制御棒の一本または制御棒ペアの一組が引き抜けた状態の炉心の未臨界度の差から前記注目している制御棒または制御棒ペアの制御棒価値を算出し、注目している燃料移動ステップの前記制御棒または制御棒ペアについて制御棒価値を算出し、制御棒価値の値が大きい所定数の制御棒または制御棒ペアを最大価値制御棒候補として選出する制御棒価値計算手段を有する最大価値制御棒候補選出部と、
前記制御棒価値計算手段によって各燃料移動ステップの最大価値制御棒候補が選出されると、各燃料移動ステップごとにその最大価値制御棒候補を入力するとともに、前記炉心シミュレーター計算用核的モデルデータベースから炉停止余裕計算に用いる詳細な第一物理モデルを入力し、前記第一物理モデルを使用し、各燃料移動ステップの最大価値制御棒候補について、その燃料配置と制御棒パターンから注目している最大価値制御棒候補が引き抜けた場合の炉停止余裕を算出する炉停止余裕計算部と、
前記炉停止余裕計算部によって算出された各燃料移動ステップの炉停止余裕を入力し、計算条件データベースから炉停止余裕の設計目標値を入力し、それらを比較することにより前記各燃料移動ステップが未臨界性を確保しているか否かを判定し、燃料移動ステップが未臨界性を確保していないと判断したときは、前記燃料移動手順立案部に対して、該燃料移動ステップまたは該燃料移動ステップの所定ステップ数前からの燃料移動ステップを再度立案する要求を出力する移動手順妥当性確認部と、
を有することを特徴とする。
前記中性子束初期値決定手段は、炉心シミュレーター計算用核的モデルデータベースから前記第一物理モデルに比して簡易な第三物理モデルを入力し、前記第三物理モデルにより、各燃料移動ステップにおいて全制御棒もしくは挿入可能な全制御棒が挿入された状態の中性子束を算出し、炉心シミュレーター計算用核的モデルデータベースから前記第三物理モデルに比してさらに簡易な第四物理モデルを入力し、前記第四物理モデルにより、注目している制御棒または制御棒ペアが引き抜けたときの中性子束を計算し、前記第四物理モデルによって算出した中性子束を用いて、前記第三物理モデルによって算出した前記制御棒が挿入された状態の中性子束に代数演算を施すことにより、中性子束初期値を決定する、ようにすることができる。
前記制御棒価値計算手段は、計算条件データベースから前記制御棒価値計算対象外の計算条件データを入力し、前記制御棒価値の計算対象外の制御棒または制御棒ペアについては、制御棒価値の計算を省略するようにすることができる。
前記制御棒価値計算手段は、前記計算条件データベースから前記制御棒価値計算を省略する計算条件データを入力し、前記第四物理モデルによって算出された炉心未臨界度が前記計算条件データの設定未臨界度よりも大きい場合には、制御棒価値の計算を省略するようにすることができる。
前記制御棒価値計算手段は、前記計算条件データベースから収束判定緩和の計算条件データを入力し、出力の相対値が基準値以下の領域の収束判定を緩和するようにすることができる。
原子炉の燃料の移動手順を立案する段階と、
前記立案された各燃料移動ステップの燃料配置、制御棒パターンを入力するとともに、炉停止余裕計算に用いる詳細な第一物理モデルに比して簡易な第二物理モデルを入力し、前記第二物理モデルにより、各燃料移動ステップについて、挿入可能な全制御棒が挿入された状態の炉心の未臨界度と、注目している制御棒の一本または制御棒ペアの一組が引き抜けた状態の炉心の未臨界度の差から前記注目している制御棒または制御棒ペアの制御棒価値を算出し、各燃料移動ステップの前記制御棒または制御棒ペアについて制御棒価値を算出し、制御棒価値の値が大きい所定数の制御棒または制御棒ペアを最大価値制御棒候補として選出する段階と、
前記算出された最大価値制御棒候補を入力するとともに、炉停止余裕計算に用いる詳細な第一物理モデルを入力し、前記第一物理モデルを使用し、各最大価値制御棒候補について、その燃料配置と制御棒パターンから注目している最大価値制御棒候補が引き抜けた場合の炉停止余裕を算出する段階と、
前記算出された炉停止余裕を入力し、原子炉の燃料移動計画に対する評価として出力あるいは記憶する段階と、
を有することを特徴とする。
原子炉の燃料の移動手順を立案する段階と、
前記立案された各燃料移動ステップの燃料配置、制御棒パターンを入力するとともに、炉停止余裕計算に用いる詳細な第一物理モデルに比して簡易な第二物理モデルを入力し、前記第二物理モデルにより、各燃料移動ステップについて、挿入可能な全制御棒が挿入された状態の炉心の未臨界度と、注目している制御棒の一本または制御棒ペアの一組が引き抜けた状態の炉心の未臨界度の差から前記注目している制御棒または制御棒ペアの制御棒価値を算出し、注目している燃料移動ステップの前記制御棒または制御棒ペアについて制御棒価値を算出し、制御棒価値の値が大きい所定数の制御棒または制御棒ペアを最大価値制御棒候補として選出する段階と、
前記各燃料移動ステップの最大価値制御棒候補が選出されると、各燃料移動ステップごとにその最大価値制御棒候補を入力するとともに、炉停止余裕計算に用いる詳細な第一物理モデルを入力し、前記第一物理モデルを使用し、各燃料移動ステップの最大価値制御棒候補について、その燃料配置と制御棒パターンから注目している最大価値制御棒候補が引き抜けた場合の炉停止余裕を算出する段階と、
前記算出された各燃料移動ステップの炉停止余裕を入力し、炉停止余裕の設計目標値と比較することにより、前記各燃料移動ステップが未臨界性を確保しているか否かを判定し、燃料移動ステップが未臨界性を確保していないと判断したときは、該燃料移動ステップまたは該燃料移動ステップの所定ステップ数前からの燃料移動ステップを再度立案する段階と、
を有することを特徴とする。
前記第一物理モデルに比して簡易な第三物理モデルを入力し、前記第三物理モデルにより、各燃料移動ステップにおいて全制御棒もしくは挿入可能な全制御棒が挿入された状態の中性子束を算出する段階と、
前記第三物理モデルに比してさらに簡易な第四物理モデルを入力し、前記第四物理モデルにより、注目している制御棒または制御棒ペアが引き抜けたときの中性子束を計算する段階と、
前記第四物理モデルによって算出した中性子束を用いて、前記第三物理モデルによって算出した前記制御棒が挿入された状態の中性子束に代数演算を施すことにより、中性子束初期値を決定する段階と、
を有するようにすることができる。
前記制御棒価値を計算して最大価値制御棒候補として選出する段階において、前記制御棒価値計算対象外の計算条件データを入力し、前記制御棒価値の計算対象外の制御棒または制御棒ペアについては、制御棒価値の計算を省略するようにすることができる。
前記制御棒価値を計算して最大価値制御棒候補として選出する段階において、前記制御棒価値計算を省略する計算条件データを入力し、前記第四物理モデルによって算出された炉心未臨界度が前記計算条件データの設定未臨界度よりも大きい場合には、制御棒価値の計算を省略するようにすることができる。
前記制御棒価値を計算して最大価値制御棒候補として選出する段階において、前記収束判定緩和の計算条件データを入力し、出力の相対値が基準値以下の領域の前記条件を満たす制御棒または制御棒ペアについて、制御棒価値の収束判定を緩和するようにすることができる。
2 燃料移動手順立案部
3 入力設定部
4 未臨界性評価部
5 出力部
6 燃料移動手順データベース
7 炉心シミュレーター計算用核的モデルデータベース
8 計算条件データベース
9 作業用記憶部
10 最大価値制御棒候補選出部
11 炉停止余裕計算部
12 計算対象決定手段
13 中性子束初期値決定手段
14 制御棒価値計算手段
15 結果表示手段
16 結果記憶手段
20 燃料移動計画評価システム
21 移動手順妥当性確認部
22 燃料移動手順の立案要求
Claims (16)
- 原子炉の燃料の移動手順を立案する燃料移動手順立案部と、
入力手段と、前記燃料移動手順立案部が立案した燃料移動手順を記憶管理する燃料移動手順データベースと、炉心シミュレーションによる計算を行うための物理モデルを記憶する炉心シミュレーター計算用核的モデルデータベースと、制御棒価値計算あるいは炉停止余裕計算を行う場合の計算条件を記憶する計算条件データベースとを有する入力設定部と、
前記燃料移動手順データベースから各燃料移動ステップの燃料配置、制御棒パターンを入力するとともに、前記炉心シミュレーター計算用核的モデルデータベースから炉停止余裕計算に用いる詳細な第一物理モデルに比して簡易な第二物理モデルを入力し、前記第二物理モデルにより、各燃料移動ステップについて、挿入可能な全制御棒が挿入された状態の炉心の未臨界度と、注目している制御棒の一本または制御棒ペアの一組が引き抜けた状態の炉心の未臨界度の差から前記注目している制御棒または制御棒ペアの制御棒価値を算出し、各燃料移動ステップの前記制御棒または制御棒ペアについて制御棒価値を算出し、制御棒価値の値が大きい所定数の制御棒または制御棒ペアを最大価値制御棒候補として選出する制御棒価値計算手段を有する最大価値制御棒候補選出部と、
前記制御棒価値計算手段によって選出された最大価値制御棒候補を入力するとともに、前記炉心シミュレーター計算用核的モデルデータベースから炉停止余裕計算に用いる詳細な第一物理モデルを入力し、前記第一物理モデルを使用し、各最大価値制御棒候補について、その燃料配置と制御棒パターンから注目している最大価値制御棒候補が引き抜けた場合の炉停止余裕を算出する炉停止余裕計算部と、
前記炉停止余裕計算部によって算出された炉停止余裕を入力し、原子炉の燃料移動計画に対する評価として出力あるいは記憶する手段を有する出力部と、
を有することを特徴とする燃料移動計画評価システム。 - 原子炉の燃料の移動手順を立案する燃料移動手順立案部と、
入力手段と、前記燃料移動手順立案部が立案した燃料移動手順を記憶管理する燃料移動手順データベースと、炉心シミュレーションによる計算を行うための物理モデルを記憶する炉心シミュレーター計算用核的モデルデータベースと、制御棒価値計算あるいは炉停止余裕計算を行う場合の計算条件を記憶する計算条件データベースとを有する入力設定部と、
前記燃料移動手順データベースから各燃料移動ステップの燃料配置、制御棒パターンを入力するとともに、前記炉心シミュレーター計算用核的モデルデータベースから炉停止余裕計算に用いる詳細な第一物理モデルに比して簡易な第二物理モデルを入力し、前記第二物理モデルにより、各燃料移動ステップについて、挿入可能な全制御棒が挿入された状態の炉心の未臨界度と、注目している制御棒の一本または制御棒ペアの一組が引き抜けた状態の炉心の未臨界度の差から前記注目している制御棒または制御棒ペアの制御棒価値を算出し、注目している燃料移動ステップの前記制御棒または制御棒ペアについて制御棒価値を算出し、制御棒価値の値が大きい所定数の制御棒または制御棒ペアを最大価値制御棒候補として選出する制御棒価値計算手段を有する最大価値制御棒候補選出部と、
前記制御棒価値計算手段によって各燃料移動ステップの最大価値制御棒候補が選出されると、各燃料移動ステップごとにその最大価値制御棒候補を入力するとともに、前記炉心シミュレーター計算用核的モデルデータベースから炉停止余裕計算に用いる詳細な第一物理モデルを入力し、前記第一物理モデルを使用し、各燃料移動ステップの最大価値制御棒候補について、その燃料配置と制御棒パターンから注目している最大価値制御棒候補が引き抜けた場合の炉停止余裕を算出する炉停止余裕計算部と、
前記炉停止余裕計算部によって算出された各燃料移動ステップの炉停止余裕を入力し、計算条件データベースから炉停止余裕の設計目標値を入力し、それらを比較することにより前記各燃料移動ステップが未臨界性を確保しているか否かを判定し、燃料移動ステップが未臨界性を確保していないと判断したときは、前記燃料移動手順立案部に対して、該燃料移動ステップまたは該燃料移動ステップの所定ステップ数前からの燃料移動ステップを再度立案する要求を出力する移動手順妥当性確認部と、
を有することを特徴とする燃料移動計画評価システム。 - 前記最大価値制御棒候補選出部は、前記制御棒価値計算手段が制御棒価値を算出する際に使用する中性子束初期値を計算する中性子束初期値決定手段を有し、
前記中性子束初期値決定手段は、炉心シミュレーター計算用核的モデルデータベースから前記第一物理モデルに比して簡易な第三物理モデルを入力し、前記第三物理モデルにより、各燃料移動ステップにおいて全制御棒もしくは挿入可能な全制御棒が挿入された状態の中性子束を算出し、炉心シミュレーター計算用核的モデルデータベースから前記第三物理モデルに比してさらに簡易な第四物理モデルを入力し、前記第四物理モデルにより、注目している制御棒または制御棒ペアが引き抜けたときの中性子束を計算し、前記第四物理モデルによって算出した中性子束を用いて、前記第三物理モデルによって算出した前記制御棒が挿入された状態の中性子束に代数演算を施すことにより、中性子束初期値を決定する、ことを特徴とする請求項1または2記載の燃料移動計画評価システム。 - 前記計算条件データベースは、セルの燃料装荷体数が3体以下の場合は、その制御棒は制御棒価値計算対象外であるという計算条件と、制御棒ペアに対して、2つのセルのうち燃料装荷体数が多い方のセルの燃料装荷体数が3体以下の場合は、その制御棒ペアは制御棒価値計算対象外であるという計算条件データを有し、
前記制御棒価値計算手段は、計算条件データベースから前記制御棒価値計算対象外の計算条件データを入力し、前記制御棒価値の計算対象外の制御棒または制御棒ペアについては、制御棒価値の計算を省略することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の燃料移動計画評価システム。 - 前記計算条件データベースは、前記簡易な第四物理モデルによって計算された注目制御棒または制御棒ペアが引き抜けたときの炉心未臨界度が、設定未臨界度よりも大きい場合には、前記第二物理モデルによる制御棒価値の計算を省略するという計算条件データを有し、
前記制御棒価値計算手段は、前記計算条件データベースから前記制御棒価値計算を省略する計算条件データを入力し、前記第四物理モデルによって算出された炉心未臨界度が前記計算条件データの設定未臨界度よりも大きい場合には、制御棒価値の計算を省略することを特徴とする請求項3または4記載の燃料移動計画評価システム。 - 前記計算条件データベースは、出力の相対値が基準値以下の領域の制御棒または制御棒ペアの制御棒価値の計算の収束判定を緩和した計算条件データを有し、
前記制御棒価値計算手段は、前記計算条件データベースから収束判定緩和の計算条件データを入力し、出力の相対値が基準値以下の領域の制御棒価値計算における収束判定を緩和する、ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の燃料移動計画評価システム。 - 前記第一物理モデルと第二物理モデルはそれぞれ3次元3群モデルと3次元修正1群モデルであることを特徴とする請求項1まはた2記載の燃料移動計画評価システム。
- 前記第三物理モデルと第四物理モデルはそれぞれ3次元修正1群モデルと2次元修正1群モデルであることを特徴とする請求項3記載の燃料移動計画評価システム。
- 原子炉の燃料の移動手順を立案する段階と、
前記立案された各燃料移動ステップの燃料配置、制御棒パターンを入力するとともに、炉停止余裕計算に用いる詳細な第一物理モデルに比して簡易な第二物理モデルを入力し、前記第二物理モデルにより、各燃料移動ステップについて、挿入可能な全制御棒が挿入された状態の炉心の未臨界度と、注目している制御棒の一本または制御棒ペアの一組が引き抜けた状態の炉心の未臨界度の差から前記注目している制御棒または制御棒ペアの制御棒価値を算出し、各燃料移動ステップの前記制御棒または制御棒ペアについて制御棒価値を算出し、制御棒価値の値が大きい所定数の制御棒または制御棒ペアを最大価値制御棒候補として選出する段階と、
前記算出された最大価値制御棒候補を入力するとともに、炉停止余裕計算に用いる詳細な第一物理モデルを入力し、前記第一物理モデルを使用し、各最大価値制御棒候補について、その燃料配置と制御棒パターンから注目している最大価値制御棒候補が引き抜けた場合の炉停止余裕を算出する段階と、
前記算出された炉停止余裕を入力し、原子炉の燃料移動計画に対する評価として出力あるいは記憶する段階と、
を有することを特徴とする燃料移動計画評価方法。 - 原子炉の燃料の移動手順を立案する段階と、
前記立案された各燃料移動ステップの燃料配置、制御棒パターンを入力するとともに、炉停止余裕計算に用いる詳細な第一物理モデルに比して簡易な第二物理モデルを入力し、前記第二物理モデルにより、各燃料移動ステップについて、挿入可能な全制御棒が挿入された状態の炉心の未臨界度と、注目している制御棒の一本または制御棒ペアの一組が引き抜けた状態の炉心の未臨界度の差から前記注目している制御棒または制御棒ペアの制御棒価値を算出し、注目している燃料移動ステップの前記制御棒または制御棒ペアについて制御棒価値を算出し、制御棒価値の値が大きい所定数の制御棒または制御棒ペアを最大価値制御棒候補として選出する段階と、
前記各燃料移動ステップの最大価値制御棒候補が選出されると、各燃料移動ステップごとにその最大価値制御棒候補を入力するとともに、炉停止余裕計算に用いる詳細な第一物理モデルを入力し、前記第一物理モデルを使用し、各燃料移動ステップの最大価値制御棒候補について、その燃料配置と制御棒パターンから注目している最大価値制御棒候補が引き抜けた場合の炉停止余裕を算出する段階と、
前記算出された各燃料移動ステップの炉停止余裕を入力し、炉停止余裕の設計目標値と比較することにより、前記各燃料移動ステップが未臨界性を確保しているか否かを判定し、燃料移動ステップが未臨界性を確保していないと判断したときは、該燃料移動ステップまたは該燃料移動ステップの所定ステップ数前からの燃料移動ステップを再度立案する段階と、
を有することを特徴とする燃料移動計画評価方法。 - 前記各制御棒または制御棒ペアの制御棒価値を算出する段階の前に、
前記第一物理モデルに比して簡易な第三物理モデルを入力し、前記第三物理モデルにより、各燃料移動ステップにおいて全制御棒もしくは挿入可能な全制御棒が挿入された状態の中性子束を算出する段階と、
前記第三物理モデルに比してさらに簡易な第四物理モデルを入力し、前記第四物理モデルにより、注目している制御棒または制御棒ペアが引き抜けたときの中性子束を計算する段階と、
前記第四物理モデルによって算出した中性子束を用いて、前記第三物理モデルによって算出した前記制御棒が挿入された状態の中性子束に代数演算を施すことにより、中性子束初期値を決定する段階と、
を有することを特徴とする請求項9または10に記載の燃料移動計画評価方法。 - セルの燃料装荷体数が3体以下の場合は、その制御棒は制御棒価値計算対象外であるという計算条件と、制御棒ペアに対して、2つのセルのうち燃料装荷体数が多い方のセルの燃料装荷体数が3体以下の場合は、その制御棒ペアは制御棒価値計算対象外であるという計算条件データを用意する段階と、
前記制御棒価値を計算して最大価値制御棒候補として選出する段階において、前記制御棒価値計算対象外の計算条件データを入力し、前記制御棒価値の計算対象外の制御棒または制御棒ペアについては、制御棒価値の計算を省略することを特徴とする請求項9〜11のいずれかに記載の燃料移動計画評価方法。 - 前記簡易な第四物理モデルによって計算された注目制御棒または制御棒ペアが引き抜けたときの炉心未臨界度が、設定未臨界度よりも大きい場合には、前記第二物理モデルによる制御棒価値の計算を省略するという計算条件データを用意する段階と、
前記制御棒価値を計算して最大価値制御棒候補として選出する段階において、前記制御棒価値計算を省略する計算条件データを入力し、前記第四物理モデルによって算出された炉心未臨界度が前記計算条件データの設定未臨界度よりも大きい場合には、制御棒価値の計算を省略することを特徴とする請求項11または12記載の燃料移動計画評価方法。 - 出力の相対値が基準値以下の領域の制御棒または制御棒ペアの制御棒価値の計算の収束判定を緩和した計算条件データを用意する段階と、
前記制御棒価値を計算して最大価値制御棒候補として選出する段階において、前記収束判定緩和の計算条件データを入力し、出力の相対値が基準値以下の領域の制御棒価値計算における収束判定を緩和する、ことを特徴とする請求項9〜13のいずれかに記載の燃料移動計画評価方法。 - 前記第一物理モデルと第二物理モデルはそれぞれ3次元3群モデルと3次元修正1群モデルであることを特徴とする請求項9または10記載の燃料移動計画評価方法。
- 前記第三物理モデルと第四物理モデルはそれぞれ3次元修正1群モデルと2次元修正1群モデルであることを特徴とする請求項11記載の燃料移動計画評価方法。
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