JPH03165299A - 炉心出力分布表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、原子力発電所の制御棒、燃料集合体等からな
る炉心における熱出力の分布状態を表示する炉心熱出力
分布表示装置に関する。

（従来の技術） 原子力発電プラントでは、その中核となる炉心状態の現
状を監視すると共に、将来の状態を予測するために、炉
心流量、炉圧、原子炉水位、熱出力などのプロセス量を
数値やグラフ・図形等により表示して、炉心監視を行な
うようにしている。

例えば、炉心出力表示の場合は、視認性向上を目的とし
て、数値表示だけでなく炉心マツプを用いた絵的表示を
行なっている。

第８図は、角柱型の燃料が平面配置されている原子炉内
の一部を示したもので、多数の燃料棒１を収納している
角柱型の燃料集合体（以下、ハンドルという）２は、所
定の間隔で配列され、４ハンドルごとに制御棒３が挿入
されるようになっている。

第９図は、従来の炉心出力分布表示装置のブロック構成
図を示したものである。この装置は、入力データ保存手
段１１．表示用データ制御手段１２、出力制御手段１３
、表示装置１１４により構成されている。入力データ保
存手段１１には、燃料隻合体２を軸方向に、例えば２４
ノードという一定数に分割されたセグメントとよばれる
単位ごとに計算された全炉心領域の出力が３次元データ
として保存されている。

表示用データ制御手段１２は、入力データ保存手段１１
から上記３次元データを読み出して、４ハンドルごとの
セグメント平均値を算出し、その算出データより、２次
元炉心マツプを表示するための表示情報を作成するもの
で、各部は次のような機能を有している。

炉心マツプにより炉心出力を表示する場合、炉心出力が
、予め設定されている段階の内のどのレベルにあるのか
を１表示色やパターンを変えることにより表示するよう
にしているが１表示パターン保存手段１２ａは、炉心出
力の各段階における表示パターンや表示色の情報を保存
している。

表示データ演算手段１２ｂは、入力データ保存手段１１
内の炉心出力データに基づいて、４ハンドルごとに各セ
グメントの炉心出力を平均した平均炉心高力を算出する
。炉心出力データ変換手段は、その平均炉心熱出力を、
上記表示パターン保存手段１２ａの情報に基づいて、例
えば４段階という一定段階の表示パターンに変換する。

表示フォーマット保存手段１２ｄは、表示画面のフォー
マットに関する情報を保存している０表示用データ作成
手段１２ｅは、その情報に従って、表示画面上のどの位
置にどの表示パターンを表示するかを決定して、その表
示情報を出力する。

出力制御手段１３は、その表示情報により表示装置１４
を制御し、これにより、表示装！１４で２次元炉心マツ
プが表示される。

第１０図は、従来の２次元炉心マツプの表示例を示した
ものである。この例では、炉心マツプの１コマは、４ハ
ンドルごとの平均熱出力を示している。また、平均熱出
力は、４段階のレベルに分けられ、各段階がそれぞれ異
なる表示色とパターンとで表示されている。なお、この
例では、表示色とパターン別に段階表示する表示範囲の
下限値ＬＰは２．０１ｎＴテ、上限値１（Ｐは１０．Ｏ
ＭＩＴニ設定されティる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような表示を行なう従来の表示装Ｗ１４
は、ＣＲＴ画面の解像度が低かったため。

炉心内の４ハンドルごとの平均熱出力を上記のようなパ
ターンで表示していた。また、この場合のパターンの種
類も、数段階というように少なかった。従来は、このよ
うな表示画面で、炉心熱出力分布の平均性や対象性など
の監視を行ない、詳細な監視は、タイプライタなどで熱
出力を数値で記録８力して行なうようにしていた。

ところで、近年、ＣＲＴ表示装置の画面の解像度が向上
しつつあり、オペレータがプラント状態を監視する上で
、ＣＲＴ表示装置は、重要な表示手段になりつつある。

ところが、従来は、炉心出力を表示色とパターン別に段
階表示する表示範囲の下限値と上限値とは、固定的に設
定されていたため、炉心出力が全体的に高かったり低か
ったりすると、その出力分布やピーク位置を判定するこ
とができなかった。

このため、炉心出力の分布状態を詳細に把握できないと
いう問題があった。

本発明は、上記の問題を解決し、炉心出力の分布を詳細
に把握することができる炉心出力分布表示装置を提供す
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、炉心マツプにおいて各燃料の熱出
力の値を段階表示する際の上限値と下限値とを任意に入
力する手段を備え、入力された上限値と下限値とに基づ
いて一定段階数の表示レベルおよび各表示レベルにおけ
る熱出力値範囲を決定して、その熱出力値範囲により各
燃料の熱出力の値に対応する表示レベルを判定し、各表
示レベルに対応して色・文字などの異なる各種表示バタ
ーンを決定し、各燃料ごとにその熱出力の表示レベルに
対応する表示パターンにより炉心マツプを表示するよう
にしたことを特徴としている。

（作用） 炉心マツプにより熱出力を段階表示する際に、オペレー
タは、炉心熱出力の状態に応じた適切な上限値と下限値
とを任意に設定できるので、出力分布状態およびピーク
位置などを容易に把握することができるようになる。

（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、本発明の一実施例に係る炉心出力分布表示装
置のブロック構成図を示したものである。

図中、第９図と同一符号は同一ブロックを示している。

図において、表示条件設定手段１５は、炉心マツプによ
り炉心出力を表示する際の表示レベルの上限値および下
限値を設定を設定するものである。初期設定保存手段１
５ａは、予め設定された一定の上限値と下１１ｊｌ値と
をデフォルト値として記憶しているものであり、表示条
件入力手段１５ｂは、オペレータが上限値、下限値を任
意に設定する際に、上記デフォルト値を表示すると共に
、オペレータにより設定値を入力するものである。この
場合、表示は表示装置１４で行なわれ、入力は図示せぬ
キーボード等により行なう。

いま、各ハンドルの炉心の径方向の位置を示す座標を（
ｘ、ｙ）、各セグメントの軸方向の高さを座１１ｚとす
ると、入力データ保存手段１１には、各セグメントごと
の炉心出力データが’（ｘｙｙｔｚ）として保存されて
いる。

表示用データ制御手段１２は、その炉心出力データから
、各ハンドルごとの平均出力を算出し、その算出データ
より、２次元炉心マツプを表示するための表示情報を作
成するものである。

表示用データ制御手段１２内において、表示スケール演
算手段１２ｇは、表示条件設定手段１５で設定される上
限値、下限値に基づいて、出力値の範囲を、例えば１０
段階の表示レベルというように、所定の段階数の表示レ
ベルに分割する。表示パターン保存手段１２ａは、その
段階数の各表示レベルに相当する表示パターンの情報を
格納してる。

表示データ演算手段１２ｂは、入力データ保存手段１１
の炉心出力データをもとにして、各ハンドルごとの平均
炉出力を算出する。炉心出力データ変換手段１２ｃは、
表示データ演算手段１２ｂで算出されたそれぞれの平均
炉出力の値を１表示パターン保存手段１２ａの内容に基
づいて、例えば９段階の数値と１色別およびブランク表
示での５段階表示というように、各表示レベルを示すレ
ベル情報に変換する。

表示フォーマット保存手段１２ｄは２画面上のどの位置
に何のデータを表示させるかという表示画面のレイアウ
トを示す情報を格納している０表示用データ作成手段１
２ｆは、その情報に基づいて、炉心出力データ変換手段
１２ｃにより作成された表示レベル情報を所定の画面座
標に表示するための表示情報を出力する。

出力制御手段１３は、その表示情報により表示装置１４
を制御し、表示装置１１４は所定の２次元炉心マツプを
表示する。

次に、この炉心出力分布表示装置の動作を説明する。

この装置を起動すると、表示装置１４に、処理内容を選
択するメニュー画面が表示される。ここで、オペレータ
は、所定の操作により「炉心出力分布の表示」を選択す
る。

これにより、その表示処理が起動され、最初に、第２図
に示すように、初期設定保存手段１５ａに保存されてい
る表示範囲の上限値と下限値であるデフォルト値が表示
装置１１４に表示される（処理１０１）。

オペレータは、表示されたデフォルト値を使用するかど
うか判断しく処理１０２）、変更したい場合（処理１０
２のＹ）、表示範囲の所望の上限値と下限値とを入力す
る（処理１０３）。

この入力を行なうと、表示スケール演算手段１２ｇは、
第３図に示す処理により表示スケールを決定する。いま
、上記において、オペレータにより入力された上限値を
ＨＰ、下限値をＬＰとする。また、表示レベルの段階数
をＮとすると、表示幅αを。

α＝　（ＨＰ−ＬＰ）　／　（Ｎ−２）として算出する
（処理２０１）。

次に、演算のための初期設定として、それぞれの変数を
に＝Ｏ、Ｌ＝ＬＰ　、　Ｈ＝ＬＰとおく（処理２０２，
２０３）。

次いで、変数Ｎを阿＋１して（処理２０４）、変数り、
Ｈを、Ｌ＝ＬＮ＋　（Ｎ−２）α Ｈ＝ＬＮ十α としてそれぞれ算出する（処理２０５　、２０６）、そ
して、炉心出力値の表示レベル阿の範囲Ｉｔ　（Ｍ）を
、Ｌ≦Ｖ　（Ｍ）〈Ｈと定める（処理２０７）。

次に１番号にと段階数Ｎとを比較して（処理２０７）、
Ｍ＜Ｎであれば（処理２０７の７４　＜　ＰＬ　）、上
記処理２０４に戻る。そして、同様の演算を繰り返し、
Ｍ＝Ｎになると（処理２０７のＩ＋　＝７１　）、この
処理を終える。

いま１段階数Ｎが１０であるとすると、上記処理により
、第４図に示すように、各表示レベルごとの炉心出力値
の範囲が決定される。この炉心出力値の範囲は、表示パ
ターン保存手段１２ａ内に格納される（以上、第２図・
処理１０４）。

一方、前記において、オペレータにより、上限値と下限
値とが入力されなかった場合には（処理１０２のＮ）、
予め記憶されているデフォルト値に対応する炉心出力値
の範囲が読み出されて表示パターン保存手段１２ａ内に
格納される（処理１０５）。

いま、炉心内の座標（ｘ、ｙ）に位置する１つハンドル
における１つのセグメントの出力をＰ（ｚ）とすると、
次に、表示データ演算手段１２ｂは、各ハンドル単位の
セグメント平均出力Ｐ′ス、ｙを、Ｐ’ｘ、ｙ＝　Ｓ　
Ｐｚ　／２４ として算出する（処理１０６）。

これにより、セグメント座標２というパラメータが消去
されて、（Ｘ　ｙ　Ｙ　ｐ　Ｐ″）という３次元データ
に変換される。

炉心出力データ変換手段１２ｃは、算出された出力Ｐ’
ｘ、ｙの値を表示パターン保存手段１２ａの内容に従っ
て表示パターンに変換する。

すなわち、各ハンドルの出力Ｐ’ｘ、ｙの値が各表示レ
ベルｌからＮまでのどの出力値範囲に属するかを判定す
る（処理１０７）。

表示パターン保存手段１２ａには、各表示レベルと表示
パターンの対応情報が格納さている。炉心出力データ変
換手段１２ｃは、各ハンドルの出力Ｐ’ｘ、ｙに対応す
る表示レベルを判定すると１次に炉心内のハンドル座標
（ｘ、ｙ）にどの表示パターンを対応させるかを決定す
る（処理１０８）。

表示用データ作成手段１２ｆは、前記変換された表示パ
ターンを画面上のどの位置に出力するかを決定する。す
なわち、表示フォーマット１２ｄには、炉心内のハンド
ル座１１（ｘ、ｙ）と画面上の座標（Ｘ、Ｙ）との対応
、および表示画面を作成するためのフォーマット情報が
格納されている。これらの情報に基づいて、各ハンドル
に対応する表示パターンを所定の画面座標に表示させる
ための表示画面データを作成する（処理１０９）。

全ハンドルについて表示画面データを作成すると、出力
制御手段１３は、その表示画面データを表示装置１４に
出力する（処理１１０）、これにより、表示装置１４は
、所定の炉心マツプを表示する（処理１１１）。

第５図は、この炉心マツプの表示例を示したものである
。この場合、表示レベルは１０段階、表示パターンは１
〜９の数値と、赤、マゼンタ、黄、緑、シアンの５色の
色および白であるブランクを用いて表示している。また
、上限値ＨＰは５．ＯＭＷＴ、下限値ＬＰは２．０ＨＷ
丁にそれぞれ設定されている。

なお、オペレータにより、上限値と下限値とが入力され
なかった場合には、予め初期設定保存手段１５ａに保存
されているデフォルト値の上限値と下限値とが採用され
ると共に、表示パターン保存手段１２ａに予め格納され
ている対応する表示スケールに従って、以上の処理が行
なわれる。

以上のように、本実施例では、表示範囲を可変としたの
で、炉心出力のあるレベルに注目して炉心マツプを表示
させることも、また広いレベルで表示させることも可能
となるため、さまざまなニーズに応じた詳細な炉心監視
を行なうことができる。

例えば、プラント起動時など出力変化の大きい場合は、
オペレータが出力に応じた上限・下限の設定を行なえば
、炉心のピーク位置、熱出力の平向性、対象性を判断す
ることが可能となり、プラント監視能力が向上する。

ここで、第１０図で示した従来の場合と、第５図に示し
た本発明の場合とを比較する。

第１Ｏ図の場合は、表示範囲が、下限値２．０！ｎＴで
上限値１０．０ＮｌＩＴに固定さている場合であり、第
５図は、下限値２．ＯＮ％ＩＴで上限値５．ＯＭすＴに
設定した場合を示している。前者の場合、同じ表示レベ
ルに表示が偏ってしまい出力分布がとらえにくい、これ
に対して、後者の場合は、分散しているので出力分布が
判断しやすい、このように、オペレータの指定によりそ
の時点の熱出力に応じた表示範囲に限定できるので、出
力分布をより詳細に把握することができる。

例えば、下限値を高い値に設定すれば、第６図に示すよ
うに、最も出力の低い表示レベルがブランクとなるため
、高出力の部分だけをクローズアップすることができ、
ピーク位置を容易に判断できる。

また、上限値・下限値をオペレータが設定する際、デフ
ォルト値を表示させるので、オペレータが入力すべき値
の目安をガイダンスすることができるので、設定値の決
定が容易になる。

さて、第７図は、処理手順の他の実施例を示したもので
ある。この場合、まず、上限値・下限値はデフォルト値
を用いて表示スケールを決定しく処理１１２）、その後
、その表示スケールにより第２図と同様に炉心マツプの
表示処理を実行する（処理１０６〜１１１）。

この後、オペレータは、表示スケールを変えるか処理を
終えるかの処理選択を行なう（処理１１３）。

オペレータが表示スケールを変える選択操作をおこなっ
た場合（処理１１４のＮ）、さらに所望の上限値・下限
値を入力する（処理１１５）。

この後、入力された上限値・下限値に基づいて表示スケ
ールを決定しく処理１１６）、その表示スケールで再度
炉心マツプの表示処理を実行する（処理１０６へ）。

このような処理により、オペレータは、デフォルト値に
よる炉心出力分布を見ながら、画面を一旦消去すること
なしに、適切な上限値・下限値を設定できるので、設定
値の目安がつけやすくなる。

これにより、必要とする画面をいち早く得ることができ
る。また、この場合、得られた画面を確認しながら、任
意の上限値・下限値を順次設定して、表示画面を変更で
きるので、操作性が向上する。

なお、以上の実施例では、オペレータにより設定した上
限値・下限値に基づいて処理するようにしたが、検出し
た炉心出力の値に基づいて上限値・下限値を所定の演算
により決定し、これに基づいて処理することも考えられ
る。

また、最初の操作画面で、ｒａ、入力操作による設定　
ｂ、自動設定」という選択メニューを表示して、いずれ
か一方を任意に選択するようにしてもよい。

一方、炉心出力の値については、ハンドルごとの平均出
力の値を表示するようにしたが、各ハンドルの最大値あ
るいはセグメントの高さを指定して炉心における軸切り
状態での出力分布を表示することもできる。この場合、
「イ、平均出力　口。

最大出力　ハ、高さ指定」という選択メニューを表示し
て、いずれか一方を任意に選択するようにすることが考
えられる。

また、表示パターンは、数値と表示色やブランクにより
識別するようにしたが、数値だけ、あるいは色別のみで
もよく、また、その種類は任意に設定できることはいう
までもない。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、オペレータは、炉心マ
ツプで熱出力を段階表示する際に、その熱出力の状態に
応じた適切な上限値と下限値とを任意に設定できるので
、出力分布状態およびピーク位置などを容易に的確に把
握することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る炉心出力分布表示装置
のブロック構成図、第２図はその表示処理の動作フロー
チャート、第３図は表示スケール決定処理の動作フロー
チャート、第４図は表示レベルと出力値範囲の一例を示
す説明図、第５図。 第６図は炉心マツプの表示例を示す画面図、第７図は表
示処理の他の実施例を示す動作フローチャート、第８図
は炉心の一部の示す平面図、第９図は従来の炉心出力分
布表示装置のブロック構成図、第１０図は従来の炉心マ
ツプの表示例を示す画面図である。 】ｌ・・・入力データ保存手段、１２・・・表示用デー
タ制御手段、１２ａ・・・表示パターン保存手段、１２
ｂ・・・表示データ演算手段、１２ｃ・・・炉心出力デ
ータ変換手段。 １２ｄ・・・表示フォーマット保存手段、１２ｅ、１２
ｆ・・・表示用データ作成手段、１２ｇ・・・表示スケ
ール演算手段、１３・・・出力制御手段、１４・・・表
示装置、１５・・・表示条件設定手段、１５ａ・・・初
期設定保存手段、１５ｂ・・・表示条件入力手段。 （７３１７）　　代理人　弁理士　則　近　　憲　佑（
８８６９）　　　　　同　　　　第子丸　　健第 図 第 ６ 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 角柱型の複数の燃料が平面配置されている原子炉におけ
   る各燃料の熱出力の分布状態を画面表示装置に表示する
   炉心出力分布表示装置において、各燃料の熱出力の値を
   段階表示する際の上限値と下限値とを任意に入力する表
   示条件入力手段と、入力された上限値と下限値とに基づ
   いて一定段階数の表示レベルおよび各表示レベルにおけ
   る熱出力値範囲を決定する表示スケール決定手段と、決
   定したその熱出力値範囲により各燃料の熱出力の値に対
   応する表示レベルを判定する表示レベル割付手段と、各
   表示レベルに対応してそれぞれ異なる各種表示パターン
   を決定する表示パターン決定手段と、各燃料ごとにその
   熱出力の表示レベルに対応する表示パターンを表示する
   炉心マップ表示手段とを備えていることを特徴とする炉
   心出力分布表示装置。