JP5984178B2 - Driving training simulator - Google Patents

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Description

本発明は、原子力プラントの運転員等を訓練する運転訓練シミュレータに係り、特に、過酷事故に対応可能な運転訓練シミュレータに関する。   The present invention relates to an operation training simulator for training an operator of a nuclear power plant and the like, and more particularly to an operation training simulator that can cope with a severe accident.

原子力プラントの運転員は、プラントの運転状態を監視し、必要な対応操作を判断し、異常事象の発生を防止するように操作する。また、異常事象が発生した場合でも、異常原因あるいは異常兆候に対する必要な対応操作を判断し、異常進展を予測して、異常事象を緩和するように、あるいは異常の進展・拡大を防止するように対応操作を実施する。   The operator of the nuclear power plant monitors the operating state of the plant, determines necessary response operations, and operates to prevent the occurrence of abnormal events. Even if an abnormal event occurs, determine the necessary response operation for the cause or sign of the abnormality, predict the abnormal progress, and mitigate the abnormal event, or prevent the progress or expansion of the abnormal Perform the corresponding operation.

運転訓練は、運転訓練シミュレータを用いて、これらの判断や対応操作を適切に実施できるように、通常の運転操作の訓練や異常時対応の訓練を実施するものであり、運転訓練シミュレータはその原子カプラントにおいて発生が予想される異常事象を模擬できるように設計されている。   Driving training is to perform normal driving operation training and abnormal response training so that these judgments and response operations can be performed appropriately using the driving training simulator. It is designed to simulate abnormal events that are expected to occur in the coplant.

従来の、過酷事故を模擬した運転訓練シミュレータとして、炉心損傷前後でプラントモデル計算部を切り替えるものが知られている(例えば、特許文献１参照)。   As a conventional operation training simulator that simulates a severe accident, one that switches a plant model calculation unit before and after core damage is known (see, for example, Patent Document 1).

特開２０００−３３８８５４号公報JP 2000-338854 A

しかし、炉心損傷までの緩慢な過渡事象を精度よくシミュレーションする炉心健全時プラントモデル計算部やシステム機器モデル計算部と、長時間に及ぶ過酷事故時の事象進展を高速でシミュレーションする過酷事故対応主要プラントモデル計算部では、シミュレーションのタイムステップ管理方法(積分方法)が異なることが多い。例えば、シミュレーションする炉心健全時プラントモデル計算部やシステム機器モデル計算部は固定タイムステップで計算され、過酷事故対応主要プラントモデル計算部は可変タイムステップで計算される場合が多い。   However, the core health plant model calculation unit and system equipment model calculation unit that accurately simulate slow transient events up to core damage, and the major plant for severe accidents that simulates the progress of events during severe accidents over a long period of time. The model calculation unit often has different simulation time step management methods (integration methods). For example, the plant model calculation unit and the system equipment model calculation unit to simulate the core are often calculated at fixed time steps, and the major plant model calculation unit for severe accidents is often calculated at variable time steps.

このようなタイムステップ管理方法(積分方法)が異なる複数のシミュレーションプログラムをプラントシミュレーションの部分として切り替えて使用する場合、過酷事故対応主要プラントモデル計算部で指定したタイムステップ分の計算を先に実行し、その後にシステム機器モデル計算部で周辺パラメータの計算を実行するので、タイプステップ(あるいはパラメータの時刻)のズレ(差)が生じ、プラントパラメータ計算が発散するなど、異常終了する恐れがあった。   When multiple simulation programs with different time step management methods (integration methods) are used as part of the plant simulation, the calculation for the time step specified by the major plant model calculation unit for severe accidents is executed first. After that, since the calculation of the peripheral parameters is executed by the system equipment model calculation unit, there is a possibility that the type step (or parameter time) shifts (difference) occurs, and the plant parameter calculation diverges, resulting in abnormal termination.

また、過酷事故シナリオの運転訓練では、長時間(例えば６０時間)の事象進展となるシナリオがあるが、スナップショットなどであらかじめ採取しておいたシミュレーション途中データヘシミュレーション時刻をスキップさせる方法は、過酷事故時の種々の対応操作と操作タイミング、及びそのプラント挙動へ及ぼす影響を体感しづらいという問題があり、このため、この長時間の訓練シナリオを連続したシミュレーションで実行し適切な時間(例えば１〜２時間)で訓練を完了するには、シミュレーション速度を数十倍で実行させる必要が生じる。   Also, in severe accident scenario driving training, there is a scenario in which the event progresses for a long time (for example, 60 hours), but the method of skipping the simulation time to simulation data collected in advance by snapshot etc. is a severe accident. There is a problem that it is difficult to experience various handling operations and operation timings at the time, and the influence on the plant behavior, and for this reason, this long-time training scenario is executed by continuous simulation and an appropriate time (for example, 1-2). To complete the training in time), it is necessary to run the simulation speed several tens of times.

しかし、プラントパラメータ計算が異常終了しないようにタイプステップを短くすると、シミュレーション速度大きくすることができず(例えば１倍速程度に制限されて)、長時間(例えば６０時間)の事象進展となる過酷事故に対しては、適切な時間(例えば１〜２時間)で運転訓練を完了することができないという問題があった。   However, if the type step is shortened so that the plant parameter calculation does not end abnormally, the simulation speed cannot be increased (for example, limited to about 1 × speed), and severe accidents that cause long-term (for example, 60 hours) event progression. Has a problem that the driving training cannot be completed in an appropriate time (for example, 1 to 2 hours).

本発明の目的は、タイムステップ管理方法(積分方法)が異なる複数のシミュレーションプログラムを組み合わせてシミュレーションさせる場合でも、異常終了することなく、高速でシミュレーションを実行可能な運転訓練シミュレータを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a driving training simulator capable of executing simulation at high speed without abnormal termination even when a simulation is performed by combining a plurality of simulation programs having different time step management methods (integration methods). .

上記目的を達成するために、本発明は、原子力プラントの運転訓練シミュレータのシナリオを設定する訓練シナリオ設定部と、シミュレーションの実行を操作するシミュレーション実行操作部と、シミュレーションの実行を制御するシミュレーション実行制御部と、第１のタイムステップで原子カプラント全体のパラメータを計算するプラントモデルシステム機器モデル計算部と、前記第１のタイムステップより大きい第２のタイムステップで過酷事故に対して原子力プラントの主要パラメータのみを計算する過酷事故対応主要プラントモデル計算部と、前記プラントモデルシステム機器モデル計算部や前記過酷事故対応主要プラントモデル計算部によるシミュレーション結果の表示を制御する表示制御部と、前記シミュレーション結果を表示し運転操作を模擬する操作・監視部と、前記過酷事故対応主要プラントモデル計算部が目標タイムステップにおける計算を実行してから前記プラントモデルシステム機器モデル計算部が前記目標タイムステップにおける計算を実行するまで前記過酷事故対応主要プラントモデル計算部に計算を待機させることにより前記プラントモデルシステム機器モデル計算部と前記過酷事故対応主要プラントモデル計算部の計算を同期させるシミュレーション同期制御部と、前記プラントモデルシステム機器モデル計算部と前記過酷事故対応主要プラントモデル計算部の相互のパラメータ授受を目標タイムステップ毎に行うモデルパラメータ通信制御部を備えるようにしたものである。
かかる構成により、タイムステップ管理方法(積分方法)が異なる複数のシミュレーションプログラムを組み合わせてシミュレーションさせる場合でも、異常終了することなく、高速でシミュレーションを実行可能となる。 In order to achieve the above object, the present invention provides a training scenario setting unit that sets a scenario of an operation training simulator for a nuclear power plant, a simulation execution operation unit that operates a simulation, and a simulation execution control that controls the execution of the simulation. parts and the plant model system equipment model calculation unit for calculating the parameters of the entire atomic couplant in the first time step, the main parameters of the nuclear power plant against a severe accident in the first time step is greater than the second time step A main plant model calculation unit for severe accidents that calculates only the plant, a display control unit that controls display of simulation results by the plant model system equipment model calculation unit and the main plant model calculation unit for severe accidents, and the simulation results. And operation-monitoring unit for simulating and driving operation, the plant model system equipment model calculating unit the severe accident corresponding main plant model calculating unit from running calculations in the target time step performing calculations in the target time step A simulation synchronous control unit that synchronizes the calculations of the plant model system equipment model calculation unit and the severe accident response main plant model calculation unit by making the calculation wait for the severe accident response main plant model calculation unit, and the plant model system The apparatus includes a model parameter communication control unit that performs mutual parameter exchange between the equipment model calculation unit and the major plant model calculation unit for severe accidents at each target time step .
With this configuration, even when a simulation is performed by combining a plurality of simulation programs having different time step management methods (integration methods), the simulation can be executed at high speed without abnormal termination.

本発明によれば、タイムステップ管理方法(積分方法)が異なる複数のシミュレーションプログラムを組み合わせてシミュレーションさせる場合でも、異常終了することなく、高速でシミュレーションを実行可能となる。   According to the present invention, even when a plurality of simulation programs having different time step management methods (integration methods) are combined for simulation, simulation can be executed at high speed without abnormal termination.

本発明の一実施形態による運転訓練シミュレータの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the driving training simulator by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による運転訓練シミュレータの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the driving training simulator by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による運転訓練シミュレータの動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows operation | movement of the driving training simulator by one Embodiment of this invention.

以下、図１〜図３を用いて、本発明の一実施形態による運転訓練シミュレータの構成及び動作について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による運転訓練シミュレータの構成を示すブロック図である。図２は、本発明の一実施形態による運転訓練シミュレータの動作を示すフローチャートである。図３は、本発明の一実施形態による運転訓練シミュレータの動作を示すタイムチャートである。 Hereinafter, the configuration and operation of a driving training simulator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a driving training simulator according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the driving training simulator according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a time chart showing the operation of the driving training simulator according to the embodiment of the present invention.

図１に示す構成において、本実施形態の特徴的な構成は、シミュレーション同期制御部１１４と、モデルパラメータ通信制御部１１５とにある。プラントモデルシステム機器モデル計算部１１３と過酷事故対応主要プラントモデル計算部１０５とは、並列で計算させるとともに、シミュレーション同期制御部１１４がそれぞれのタイムステップを同期させる。また、モデルパラメータ通信制御部１１５は、プラントモデルシステム機器モデル計算部１１３と過酷事故対応主要プラントモデル計算部１０５の相互のパラメータ授受を行う。   In the configuration shown in FIG. 1, the characteristic configuration of this embodiment is a simulation synchronization control unit 114 and a model parameter communication control unit 115. The plant model system equipment model calculation unit 113 and the severe plant corresponding to severe accidents are calculated in parallel, and the simulation synchronization control unit 114 synchronizes each time step. In addition, the model parameter communication control unit 115 exchanges parameters between the plant model system device model calculation unit 113 and the major plant model calculation unit 105 for severe accidents.

以下、これらの特徴的な構成を含め、図１に示した本実施形態による運転訓練シミュレータの全体的な構成及び動作について説明する。   Hereinafter, the overall configuration and operation of the driving training simulator according to the present embodiment illustrated in FIG. 1 including these characteristic configurations will be described.

訓練シナリオ設定部１０１は、運転訓練の異常事象シナリオを設定する部分であり、機器故障などの訓練シナリオデータ２０１をプラントモデルシステム機器モデル計算部１１３に出力する。   The training scenario setting unit 101 is a part for setting an abnormal event scenario for driving training, and outputs training scenario data 201 such as device failure to the plant model system device model calculation unit 113.

シミュレーション実行操作部１０２は、運転訓練シミュレータの実行停止などを操作する部分であり、実行指令２０２をシミュレーション実行制御部１０３に出力する。   The simulation execution operation unit 102 is a part that operates to stop execution of the driving training simulator, and outputs an execution command 202 to the simulation execution control unit 103.

シミュレーション実行制御部１０３は、シミュレーション実行操作部１０２から実行指令２０２と、プラントモデルシステム機器モデル計算部１１３からプラントモデルシステム機器モデル計算部タイムステップ計算状況信号２１５と、また、過酷事故対応主要プラン＋トモデル計算部１０５から過酷事故対応主要プラントモデル計算部タイムステップ計算状況信号２１６とを受けて、目標タイムステップ計算完了後、続けて事象進展を計算すべき次の目標タイムステップ２０３をシミュレーション同期制御部１１４，プラントモデルシステム機器モデル計算部１１３，過酷事故対応主要プラントモデル計算部１０５に出力する。   The simulation execution control unit 103 includes an execution command 202 from the simulation execution operation unit 102, a plant model system device model calculation unit 113 to a plant model system device model calculation unit time step calculation status signal 215, and a severe accident major plan + The main plant model calculation unit time step calculation status signal 216 corresponding to the severe accident is received from the second model calculation unit 105, and after the target time step calculation is completed, the next target time step 203 for which the event progress should be calculated is continuously simulated. 114, the plant model system device model calculation unit 113, and the severe plant accident major plant model calculation unit 105.

シミュレーション同期制御部１１４は、プラントモデルシステム機器モデル計算部１１３と過酷事故対応主要プラントモデル計算部１０５のタイムステップの同期制御を行う部分である。シミュレーション同期制御部１１４は、シミュレーション実行制御部１０３から目標タイムステップ２０３と、プラントモデルシステム機器モデル計算部１１３からプラントモデルシステム機器モデル計算部タイムステップ計算状況信号２１５と、また、過酷事故対応主要プラントモデル計算部１０５から過酷事故対応主要プラントモデル計算部タイムステップ計算状況信号２１６とを受けて、プラントモデルシステム機器モデル計算部１１３と過酷事故対応主要プラントモデル計算部１０５のタイムステップ計算状況を監視しながら、タイムステップを同期させるように、プラントモデルシステム機器モデル計算実行／待機指令２１７をプラントモデルシステム機器モデル計算部１１３に出力し、過酷事故対応主要プラントモデル計算実行／待機指令２１８を過酷事故対応主要プラントモデル計算部１０５に出力する。目標タイムステップ２０３までの計算毎に、計算速度が小さいほうに合わせて計算を待機させることにより、全体のシミュレーション速度を制限することなく、シミュレーション同期が可能である。   The simulation synchronous control unit 114 is a part that performs synchronous control of the time steps of the plant model system equipment model calculation unit 113 and the severe accident corresponding main plant model calculation unit 105. The simulation synchronous control unit 114 includes a target time step 203 from the simulation execution control unit 103, a plant model system device model calculation unit 113 to a time step calculation status signal 215 from the plant model system device model calculation unit 113, and a major plant for severe accidents. In response to the severe accident corresponding main plant model calculation unit time step calculation status signal 216 from the model calculation unit 105, the time step calculation status of the plant model system equipment model calculation unit 113 and the severe accident corresponding main plant model calculation unit 105 is monitored. However, the plant model system equipment model calculation execution / standby command 217 is output to the plant model system equipment model calculation unit 113 so that the time steps are synchronized, and the severe plant accident major plant model calculation is executed. Outputting a wait command 218 to the severe accident corresponding main plant model calculating unit 105. For each calculation up to the target time step 203, the simulation can be synchronized without limiting the overall simulation speed by waiting for the calculation according to the smaller calculation speed.

なお、プラントモデルシステム機器モデル計算部１１３の計算は、例えば、２〜３時間程度で終了する運転訓練事象を扱うプラント挙動計算モデルであり、一回当たりのシミュレーション時間計算幅であるのタイムステップが小さいため、計算速度は大きくないが、プラント挙動を精度良く計算する特徴を有している。一方、過酷事故対応主要プラントモデル計算部１０５は、例えば、６０時間程度の長時間の過酷事故を扱うプラント挙動計算モデルであり、比較的大きいタイムステップでの計算であるため、計算速度は高速で、過酷事故時のプラント挙動傾向を計算する特徴を有している。例えば、タイムステップが、プラントモデルシステム機器モデル計算部１１３では１秒程度、過酷事故対応主要プラントモデル計算部１０５では５秒程度であるとし、目標タイムステップが１０秒であるとすると、シミュレーション同期制御部１１４は、図３のように、目標タイムステップ１０秒毎に、計算速度が小さいほうに合わせて、計算を待機させる。（なお、過酷事故対応主要プラントモデル計算部１０５のタイムステップは、扱う訓練シナリオによっては、１〜２０秒程度と変わることもある。）
このように、タイムステップ管理方法(積分方法)が異なる複数のシミュレーションプログラムを、タイムステップの間の適切な間隔で同期制御することで、タイプステップ(あるいはパラメータの時刻)のズレ(差)を抑制するとともに、タイムステップの間の適切な間隔で相互のパラメータ授受を行うことで、モデル間のパラメータのミスマッチを小さくして、プラントパラメータ計算が異常終了しないようにすることが可能である。ここで、同期制御や相互のパラメータ授受を行うタイムステップの間の適切な間隔は、計算速度が遅い方のシミュレーションプログラムのシミュレーション速度を基準に行うので、高速でシミュレーションを実行可能となる。 The calculation of the plant model system device model calculation unit 113 is, for example, a plant behavior calculation model that handles an operation training event that ends in about 2 to 3 hours, and a time step that is a simulation time calculation width per time is Since it is small, the calculation speed is not high, but it has a feature of calculating the plant behavior with high accuracy. On the other hand, the severe accident response main plant model calculation unit 105 is a plant behavior calculation model that handles, for example, a severe accident for a long time of about 60 hours, and is a calculation at a relatively large time step, so the calculation speed is high. It has the feature to calculate the plant behavior tendency at the time of severe accident. For example, assuming that the time step is about 1 second in the plant model system equipment model calculation unit 113, about 5 seconds in the severe plant main plant model calculation unit 105, and the target time step is 10 seconds, simulation synchronous control As shown in FIG. 3, the unit 114 waits for calculation in accordance with the smaller calculation speed every 10 seconds of the target time step. (Note that the time step of the major plant model calculation unit 105 for severe accidents may vary from about 1 to 20 seconds depending on the training scenario to be handled.)
In this way, multiple simulation programs with different time step management methods (integration methods) are controlled synchronously at appropriate intervals between time steps, thereby suppressing deviations (differences) between type steps (or parameter times). In addition, by performing mutual parameter exchange at appropriate intervals between time steps, it is possible to reduce parameter mismatch between models and prevent plant parameter calculation from being terminated abnormally. Here, since an appropriate interval between time steps for performing synchronous control and mutual parameter exchange is performed based on the simulation speed of the simulation program having the slower calculation speed, the simulation can be executed at high speed.

プラントモデルシステム機器モデル計算部１１３は、原子カプラントの炉心が健全な場合には全体のプラントパラメータを模擬し、事象が過酷事故に進展した場合には、過酷事故対応主要プラントモデル計算部１０５で計算された主要プラントパラメータ２２０を元に周辺のプラントパラメータを計算する。訓練シナリオ設定部１０１からの異常事象設定などの訓練シナリオデータ２０１を受け、また、監視・操作部１１２から機器操作信号２０７を受けて、訓練シナリオや運転操作をプラント挙動計算に反映して、シミュレーション実行制御部１０３から受けた目標タイムステップ２０３のシミュレーション時刻までプラント挙動を計算し、プラントパラメータ２１９をモデルパラメータ通信制御部１１５に出力する。また、シミュレーション同期制御部１１４からのプラントモデルシステム機器モデル計算実行／待機指令２１７を受けて、プラントモデルシステム機器モデル計算を実行あるいは待機させる。さらに、目標タイムステップ２０３までの小タイムステップ計算状況をプラントモデルシステム機器モデル計算部タイムステップ計算状況信号２１５として、シミュレーション実行制御部１０３及びシミュレーション同期制御部１１４に出力する。   The plant model system equipment model calculation unit 113 simulates the entire plant parameters when the nuclear core of the atomic plant is healthy, and calculates the severe plant accident main plant model calculation unit 105 when the event progresses to a severe accident. The surrounding plant parameters are calculated based on the main plant parameters 220. Receiving training scenario data 201 such as abnormal event setting from the training scenario setting unit 101, receiving equipment operation signal 207 from the monitoring / operation unit 112, reflecting the training scenario and driving operation in the plant behavior calculation, simulation The plant behavior is calculated until the simulation time of the target time step 203 received from the execution control unit 103, and the plant parameter 219 is output to the model parameter communication control unit 115. In response to the plant model system device model calculation execution / standby command 217 from the simulation synchronous control unit 114, the plant model system device model calculation is executed or waited. Further, the small time step calculation status up to the target time step 203 is output to the simulation execution control unit 103 and the simulation synchronous control unit 114 as a plant model system device model calculation unit time step calculation status signal 215.

過酷事故対応主要プラントモデル計算部１０５は、原子力プラントの炉心が損傷した場合などの過酷事故時の主要なプラントパラメータを模擬する部分である。訓練シナリオ設定部１０１からの異常事象設定などの訓練シナリオデータ２０１を、プラントモデルシステム機器モデル計算部１１３及びモデルパラメータ通信制御部１１５を経由して受け、また、監視・操作部１１２から機器操作信号２０７を受けて、訓練シナリオや運転操作をプラント挙動計算に反映して、シミュレーション実行制御部１０３から受けた目標タイムステップ２０３のシミュレーション時刻までプラント挙動を計算し、プラントパラメータ２２２をモデルパラメータ通信制御部１１５に出力する。また、シミュレーション同期制御部114からの過酷事故対応主要プラントモデル計算実行／待機指令２１８を受けて、過酷事故対応主要プラントモデル計算を実行あるいは待機させる。さらに、目標タイムステップ２０３までの小タイムステップ計算状況を過酷事故対応主要プラントモデル計算部タイムステップ計算状況信号２１６として、シミュレーション実行制御部１０３及びシミュレーション同期制御部１１４に出力する。   Severe accident response main plant model calculation unit 105 is a part that simulates main plant parameters at the time of a severe accident such as when the core of a nuclear power plant is damaged. Training scenario data 201 such as abnormal event setting from the training scenario setting unit 101 is received via the plant model system device model calculation unit 113 and the model parameter communication control unit 115, and device operation signals are received from the monitoring / operation unit 112. 207, the training scenario and the driving operation are reflected in the plant behavior calculation, the plant behavior is calculated up to the simulation time of the target time step 203 received from the simulation execution control unit 103, and the plant parameter 222 is converted into the model parameter communication control unit. 115. Further, upon receiving the severe accident corresponding main plant model calculation execution / standby command 218 from the simulation synchronous control unit 114, the severe plant corresponding main plant model calculation is executed or put on standby. Further, the small time step calculation status up to the target time step 203 is output to the simulation execution control unit 103 and the simulation synchronous control unit 114 as a severe plant accident main plant model calculation unit time step calculation status signal 216.

モデルパラメータ通信制御部１１５は、プラントモデルシステム機器モデル計算部１１３と過酷事故対応主要プラントモデル計算部１０５の相互のパラメータ授受を行う。訓練シナリオ設定部１０１からの異常事象設定などの訓練シナリオデータ２０１や周辺機器の動作状態であるプラントパラメータデータ２１９をプラントモデルシステム機器モデル計算部１１３から受け、プラントパラメータデータ２２１として過酷事故対応主要プラントモデル計算部１０５に出力する。また、過酷事故対応主要プラントモデル計算部１０５からプラントパラメータデータ２２２を受け、プラントパラメータデータ２２０としてプラントモデルシステム機器モデル計算部１１３に出力する。さらに、プラントモデルシステム機器モデル計算部１１３からのプラントパラメータデータ２１９と過酷事故対応主要プラントモデル計算部１０５からのプラントパラメータデータ２２２を受けて、主要なプラントパラメータ毎に、プラントモデルシステム機器モデル計算部１１３の計算結果を採用するか、あるいは過酷事故対応主要プラントモデル計算部１０５の計算結果を採用するかを判断して、全体のプラントパラメータデータ２０５として表示制御部１１１に出力する。   The model parameter communication control unit 115 exchanges parameters between the plant model system device model calculation unit 113 and the major plant model calculation unit 105 for severe accidents. Training scenario data 201 such as abnormal event setting from the training scenario setting unit 101 and plant parameter data 219 which is the operation state of peripheral devices are received from the plant model system device model calculation unit 113, and a major plant for severe accidents is obtained as plant parameter data 221. The data is output to the model calculation unit 105. In addition, the plant parameter data 222 is received from the major plant model calculation unit 105 corresponding to the severe accident, and is output to the plant model system device model calculation unit 113 as the plant parameter data 220. Further, the plant parameter data 219 from the plant model system device model calculation unit 113 and the plant parameter data 222 from the severe plant main plant model calculation unit 105 are received, and a plant model system device model calculation unit is obtained for each main plant parameter. It is determined whether the calculation result of 113 or the calculation result of the major plant model calculation unit 105 corresponding to the severe accident is adopted, and the entire plant parameter data 205 is output to the display control unit 111.

表示制御部１１１は、モデルパラメータ通信制御部１１５からプラントパラメータデータ２０５を受け、監視・操作部１１２に状態表示データ２０６を出力する。   The display control unit 111 receives the plant parameter data 205 from the model parameter communication control unit 115 and outputs the state display data 206 to the monitoring / operation unit 112.

監視・操作部１１２は、表示制御部１１１から状態表示データ２０６を受け、指示計や警報装置にプラント状態を表示させるとともに、運転員の機器操作に基づき、機器操作信号２０７をプラントモデルシステム機器モデル計算部１１３、及び過酷事故対応主要プラントモデル計算部１０５に出力する。   The monitoring / operation unit 112 receives the state display data 206 from the display control unit 111, displays the plant state on an indicator or an alarm device, and sends the device operation signal 207 to the plant model system device model based on the operator's device operation. It outputs to the calculation part 113 and the severe plant main plant model calculation part 105 corresponding to a severe accident.

次に、図２及び図３を用いて、本実施形態による運転訓練シミュレータの動作について説明する。   Next, operation | movement of the driving training simulator by this embodiment is demonstrated using FIG.2 and FIG.3.

ステップＳ３００において、訓練シナリオ設定部１０１は、運転訓練の異常事象シナリオを設定し、機器故障などの訓練シナリオデータをプラントモデルシステム機器モデル計算部１１３に出力する。   In step S300, the training scenario setting unit 101 sets an abnormal event scenario for driving training, and outputs training scenario data such as device failure to the plant model system device model calculation unit 113.

次に、ステップＳ３１０において、シミュレーション実行操作部１０２は、運転訓練シミュレータの実行指令をシミュレーション実行制御部１０３に出力する。   Next, in step S <b> 310, the simulation execution operation unit 102 outputs a driving training simulator execution command to the simulation execution control unit 103.

次に、ステップＳ３２０において、シミュレーション実行制御部１０３は、目標タイムステップ計算完了後、続けて事象進展を計算すべき次の目標タイムステップをシミュレーション同期制御部１１４に出力する。   Next, in step S320, the simulation execution control unit 103 outputs, to the simulation synchronization control unit 114, the next target time step for which event progress should be continuously calculated after completion of the target time step calculation.

次に、ステップＳ３３０において、シミュレーション同期制御部１１４は、所定時間（目標タイムステップ）が経過したかどうかを判定する。所定時間が経過すると、ステップＳ３４０に進む。   Next, in step S330, the simulation synchronization control unit 114 determines whether a predetermined time (target time step) has elapsed. When the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step S340.

次に、ステップＳ３４０において、シミュレーション同期制御部１１４は、所定時間（目標タイムステップ）経過した時点で、プラントモデルシステム機器モデル計算部１１３の計算状況と、過酷事故対応主要プラントモデル計算部１０５の計算状況を確認し、計算速度の早い方のモデル計算を待機させる。   Next, in step S340, the simulation synchronization control unit 114, when a predetermined time (target time step) has elapsed, calculates the calculation status of the plant model system device model calculation unit 113 and the calculation of the severe plant accident main plant model calculation unit 105. Check the situation and wait for the model calculation with the faster calculation speed.

次に、ステップＳ３５０において、シミュレーション同期制御部１１４は、計算速度の遅い方の計算が終了し、プラントモデルシステム機器モデル計算部１１３の計算と、過酷事故対応主要プラントモデル計算部１０５の計算の同期が取れたか否かを判断する。同期が取れると、ステップＳ３６０に進む。   Next, in step S350, the simulation synchronization control unit 114 finishes the calculation with the slower calculation speed, and synchronizes the calculation of the plant model system equipment model calculation unit 113 with the calculation of the severe plant accident major main plant model calculation unit 105. Determine whether or not When synchronization is established, the process proceeds to step S360.

次に、ステップＳ３６０において、表示制御部１１１は、モデルパラメータ通信制御部１１５からプラントパラメータデータを受け、監視・操作部１１２に状態表示データを出力する。   Next, in step S <b> 360, the display control unit 111 receives plant parameter data from the model parameter communication control unit 115 and outputs state display data to the monitoring / operation unit 112.

次に、ステップＳ３７０において、監視・操作部１１２は、指示系や警報装置にプラント状態を表示させる。   Next, in step S370, the monitoring / operation unit 112 displays the plant state on the instruction system or alarm device.

以上説明したように、本実施形態の運転訓練シミュレータでは、タイムステップ管理方法(積分方法)が異なるプラントモデルシステム機器モデル計算部１１３と過酷事故対応主要プラントモデル計算部１０５を、目標タイムステップ毎の適切な間隔で同期制御することで、タイプステップ(あるいはパラメータの時刻)のズレ(差)を抑制するため、プラントパラメータ計算が異常終了しないようにすることが可能である。   As described above, in the operation training simulator according to the present embodiment, the plant model system device model calculation unit 113 and the severe accident corresponding main plant model calculation unit 105 having different time step management methods (integration methods) are set for each target time step. By performing synchronous control at an appropriate interval, it is possible to prevent the plant parameter calculation from being terminated abnormally in order to suppress a deviation (difference) in the type step (or parameter time).

また、目標タイムステップの間の適切な間隔で相互のパラメータ授受を行うことで、モデル間のパラメータのミスマッチを小さくして、プラントパラメータ計算が異常終了しないようにすることが可能である。   Further, by performing mutual parameter exchange at an appropriate interval between target time steps, it is possible to reduce parameter mismatch between models and prevent plant parameter calculation from being terminated abnormally.

さらに、シミュレーション速度の小さい方の計算部の計算タイミングに合わせてシミュレーションを実行することで、シミュレーション速度を制限せずにシミュレーション同期が可能である。   Furthermore, by executing the simulation in accordance with the calculation timing of the calculation unit with the lower simulation speed, the simulation can be synchronized without limiting the simulation speed.

以上説明したように、本発明では、タイムステップ管理方法(積分方法)が異なる複数のシミュレーションプログラムを組み合わせてシミュレーションを実行する場合でも、プラントパラメータ計算が異常終了しないようにすることが可能である。   As described above, according to the present invention, plant parameter calculation can be prevented from being terminated abnormally even when a simulation is executed by combining a plurality of simulation programs having different time step management methods (integration methods).

従って、タイムステップ管理方法(積分方法)が異なる複数のシミュレーションプログラムを組み合わせてシミュレーションさせる場合でも、異常終了することなく、高速でシミュレーションを実行可能となる。   Therefore, even when a simulation is performed by combining a plurality of simulation programs having different time step management methods (integration methods), the simulation can be executed at high speed without abnormal termination.

なお、本発明は、タイムステップ管理方法(積分方法)が異なるシミュレーションシステムに適用可能である。
The present invention is applicable to simulation systems having different time step management methods (integration methods).

１０１…訓練シナリオ設定部
１０２…シミュレーション実行操作部
１０３…シミュレーション実行制御部
１０５…過酷事故対応主要プラントモデル計算部
１１１…表示制御部
１１２…監視・操作部
１１３…プラントモデルシステム機器モデル計算部
１１４…シミュレーション同期制御部
１１５…モデルパラメータ通信制御部
２０１…訓練シナリオデータ
２０２…実行指令
２０３…目標タイムステップ
２０６…状態表示データ
２０７…機器操作信号
２１５…プラントモデルシステム機器モデル計算部タイムステップ計算状況信号
２１６…過酷事故対応主要プラントモデル計算部タイムステップ計算状況信号
２１７…プラントモデルシステム機器モデル計算実行/待機指令
２１８…過酷事故対応主要プラントモデル計算実行/待機指令
２０５，２１９，２２０，２２１，２２２…プラントパラメータデータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Training scenario setting part 102 ... Simulation execution operation part 103 ... Simulation execution control part 105 ... Main plant model calculation part 111 corresponding to severe accidents ... Display control part 112 ... Monitoring and operation part 113 ... Plant model system apparatus model calculation part 114 ... Simulation synchronization control unit 115 ... model parameter communication control unit 201 ... training scenario data 202 ... execution command 203 ... target time step 206 ... state display data 207 ... equipment operation signal 215 ... plant model system equipment model calculation part time step calculation status signal 216 ... Severe accident response main plant model calculation part time step calculation status signal 217 ... Plant model system equipment model calculation execution / standby command 218 ... Severe accident response main plant model calculation execution / standby command 205, 21 , 220, 221, 222 ... plant parameter data

Claims (7)

原子力プラントの運転訓練シミュレータのシナリオを設定する訓練シナリオ設定部と、
シミュレーションの実行を操作するシミュレーション実行操作部と、
シミュレーションの実行を制御するシミュレーション実行制御部と、
第１のタイムステップで原子カプラント全体のパラメータを計算するプラントモデルシステム機器モデル計算部と、
前記第１のタイムステップより大きい第２のタイムステップで過酷事故に対して原子力プラントの主要パラメータのみを計算する過酷事故対応主要プラントモデル計算部と、
前記プラントモデルシステム機器モデル計算部や前記過酷事故対応主要プラントモデル計算部によるシミュレーション結果の表示を制御する表示制御部と、
前記シミュレーション結果を表示し運転操作を模擬する操作・監視部と、
前記過酷事故対応主要プラントモデル計算部が目標タイムステップにおける計算を実行してから前記プラントモデルシステム機器モデル計算部が前記目標タイムステップにおける計算を実行するまで前記過酷事故対応主要プラントモデル計算部に計算を待機させることにより前記プラントモデルシステム機器モデル計算部と前記過酷事故対応主要プラントモデル計算部の計算を同期させるシミュレーション同期制御部と、
前記プラントモデルシステム機器モデル計算部と前記過酷事故対応主要プラントモデル計算部の相互のパラメータ授受を目標タイムステップ毎に行うモデルパラメータ通信制御部を備えることを特徴とする運転訓練シミュレータ。 A training scenario setting unit for setting a scenario of an operation training simulator for a nuclear power plant;
A simulation execution operation unit for operating simulation execution;
A simulation execution control unit for controlling the execution of the simulation;
A plant model system device model calculation unit for calculating parameters of the whole atomic plant in a first time step ;
A major plant model calculation unit for severe accidents that calculates only major parameters of a nuclear power plant for severe accidents at a second time step greater than the first time step;
A display control unit for controlling display of simulation results by the plant model system device model calculation unit and the major plant model calculation unit for severe accidents;
An operation / monitoring unit for displaying the simulation result and simulating a driving operation;
After the severe accident corresponding main plant model calculation unit executes the calculation at the target time step until the plant model system equipment model calculation unit executes the calculation at the target time step, the calculation is performed by the main plant model calculation unit corresponding to the severe accident and simulation synchronization control unit for synchronizing the severe accident corresponding main plant model calculating unit of calculation and the plant model system equipment model calculation unit by waiting a
An operation training simulator , comprising a model parameter communication control unit that performs mutual parameter exchange between the plant model system device model calculation unit and the severe accident corresponding main plant model calculation unit for each target time step . 請求項１記載の運転訓練シミュレータにおいて、
前記シミュレーション同期制御部は、前記シミュレーション実行制御部から目標タイムステップと、前記プラントモデルシステム機器モデル計算部からプラントモデルシステム機器モデル計算部タイムステップ計算状況信号と、前記過酷事故対応主要プラントモデル計算部から過酷事故対応主要プラントモデル計算部タイムステップ計算状況信号とを受けて、前記プラントモデルシステム機器モデル計算部と前記過酷事故対応主要プラントモデル計算部のタイムステップ計算状況を監視することを特徴とする運転訓練シミュレータ。 The driving training simulator according to claim 1 ,
The simulation synchronization control unit includes a target time step from the simulation execution control unit, a plant model system device model calculation unit time step calculation status signal from the plant model system device model calculation unit, and a severe plant corresponding main plant model calculation unit. Receiving a time step calculation status signal from a major plant model calculation unit corresponding to a severe accident, and monitoring a time step calculation status of the plant model system equipment model calculation unit and the major plant model calculation unit corresponding to a severe accident Driving training simulator. 請求項２記載の運転訓練シミュレータにおいて、
前記シミュレーション同期制御部は、前記プラントモデルシステム機器モデル計算部と前記過酷事故対応主要プラントモデル計算部とのタイムステップを同期させるように、プラントモデルシステム機器モデル計算実行／待機指令を前記プラントモデルシステム機器モデル計算部に出力し、過酷事故対応主要プラントモデル計算実行／待機指令を前記過酷事故対応主要プラントモデル計算部に出力することを特徴とする運転訓練シミュレータ。 In the driving training simulator according to claim 2 ,
The simulation synchronization control unit sends a plant model system device model calculation execution / standby command to the plant model system so as to synchronize time steps of the plant model system device model calculation unit and the severe plant corresponding to a severe accident. An operation training simulator that outputs to a machine model calculation unit and outputs a severe plant response major plant model calculation execution / standby command to the severe plant response major plant model calculation unit. 請求項３記載の運転訓練シミュレータにおいて、
前記プラントモデルシステム機器モデル計算部は、原子カプラントの炉心が健全な場合には全体のプラントパラメータを模擬し、事象が過酷事故に進展した場合には、前記過酷事故対応主要プラントモデル計算部で計算された主要プラントパラメータを元に周辺のプラントパラメータを計算することを特徴とする運転訓練シミュレータ。 In the driving training simulator according to claim 3 ,
The plant model system equipment model calculation unit simulates the whole plant parameters when the core of the atomic plant is healthy, and when the event progresses to a severe accident, it is calculated by the major plant model calculation unit for severe accidents. An operation training simulator characterized in that peripheral plant parameters are calculated based on the main plant parameters. 請求項４記載の運転訓練シミュレータにおいて、
前記プラントモデルシステム機器モデル計算部は、前記訓練シナリオ設定部からの異常事象設定などの訓練シナリオデータを受け、また、前記監視・操作部から機器操作信号を受けて、訓練シナリオや運転操作をプラント挙動計算に反映して、前記シミュレーション実行制御部から受けた前記目標タイムステップのシミュレーション時刻までプラント挙動を計算し、プラントパラメータを前記モデルパラメータ通信制御部に出力することを特徴とする運転訓練シミュレータ。 In the driving training simulator according to claim 4 ,
The plant model system device model calculation unit receives training scenario data such as abnormal event setting from the training scenario setting unit, and receives a device operation signal from the monitoring / operation unit, and transmits a training scenario and a driving operation to the plant. An operation training simulator, which is reflected in the behavior calculation, calculates the plant behavior until the simulation time of the target time step received from the simulation execution control unit, and outputs the plant parameter to the model parameter communication control unit. 請求項５記載の運転訓練シミュレータにおいて、
前記過酷事故対応主要プラントモデル計算部は、前記訓練シナリオ設定部からの異常事象設定などの訓練シナリオデータを、前記プラントモデルシステム機器モデル計算部及び前記モデルパラメータ通信制御部を経由して受け、また、前記監視・操作部から機器操作信号を受けて、訓練シナリオや運転操作をプラント挙動計算に反映して、前記シミュレーション実行制御部から受けた目標タイムステップのシミュレーション時刻までプラント挙動を計算することを特徴とする運転訓練シミュレータ。 In the driving training simulator according to claim 5 ,
The severe accident corresponding main plant model calculation unit receives training scenario data such as abnormal event setting from the training scenario setting unit via the plant model system equipment model calculation unit and the model parameter communication control unit, and Receiving the equipment operation signal from the monitoring / operation unit, reflecting the training scenario and the operation operation in the plant behavior calculation, and calculating the plant behavior until the simulation time of the target time step received from the simulation execution control unit. A featured driving training simulator. 請求項６記載の運転訓練シミュレータにおいて、
前記モデルパラメータ通信制御部は、前記訓練シナリオ設定部からの異常事象設定などの訓練シナリオデータや周辺機器の動作状態であるプラントパラメータデータを前記プラントモデルシステム機器モデル計算部から受け、プラントパラメータデータとして前記過酷事故対応主要プラントモデル計算部に出力することを特徴とする運転訓練シミュレータ。 The driving training simulator according to claim 6 ,
The model parameter communication control unit receives training scenario data such as abnormal event setting from the training scenario setting unit and plant parameter data that is the operating state of peripheral devices from the plant model system device model calculation unit, and as plant parameter data An operation training simulator, characterized in that the simulator is output to the severe accident response main plant model calculation unit.
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