JPH068890B2 - 炉心性能計算装置 - Google Patents
炉心性能計算装置Info
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- JPH068890B2 JPH068890B2 JP62125945A JP12594587A JPH068890B2 JP H068890 B2 JPH068890 B2 JP H068890B2 JP 62125945 A JP62125945 A JP 62125945A JP 12594587 A JP12594587 A JP 12594587A JP H068890 B2 JPH068890 B2 JP H068890B2
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
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プラントの炉心性能計算装置に関す
る。
る。
（従来の技術） 原子力発電プラント、特に沸騰水型原子炉（以下ＢＷＲ
と称す）においては、その燃料の特殊性から殊に安全性
に注意を払われなければならず、この面から最も重要な
のが炉心性能計算である。炉心性能計算は、炉心中に複
数個組込まれた中性子束測定器（以下ＬＰＲＭと称す）
の読みにもとづいて、周期的に炉心全領域にわたる出力
分布を計算し、限界出力比・限界出力密度比・出口クォ
リティなどの炉心の安全運転に必要な情報を運転員に提
供する。さらに炉心熱出力，発電機出力，燃料燃焼度，
制御棒照射量，ＬＰＲＭ照射量などを供給する。炉心性
能計算に必要なデータは、出力分布計算直前に走査した
瞬時値および直前のある時間間隔の平均値が用いられ
る。
と称す）においては、その燃料の特殊性から殊に安全性
に注意を払われなければならず、この面から最も重要な
のが炉心性能計算である。炉心性能計算は、炉心中に複
数個組込まれた中性子束測定器（以下ＬＰＲＭと称す）
の読みにもとづいて、周期的に炉心全領域にわたる出力
分布を計算し、限界出力比・限界出力密度比・出口クォ
リティなどの炉心の安全運転に必要な情報を運転員に提
供する。さらに炉心熱出力，発電機出力，燃料燃焼度，
制御棒照射量，ＬＰＲＭ照射量などを供給する。炉心性
能計算に必要なデータは、出力分布計算直前に走査した
瞬時値および直前のある時間間隔の平均値が用いられ
る。
次に、従来の炉心性能計算を第４図を参照して説明す
る。同図において、プロセス計装系と呼ばれる測定系に
より得られる炉心回りのプロセスデータ１，核計装系と
呼ばれるＬＰＲＭによる中性子束測定信号（以下ＬＰＲ
Ｍ信号と称す）２，制御棒データ３，発電機回りのデー
タ４の各データがオンライン計算機へ入力される。炉心
回りのプロセスデータには、原子炉圧力，給水流量，炉
心流量，給水温度などが含まれており、これらのデータ
は出力分布計算直前のある時間間隔の平均値として与え
られる。ＬＰＲＭ信号は炉心内の局所的な中性子束分布
を与えるものである。制御棒データは、出力分布計算を
実行するに先立って制御棒の位置走査を行い、全ての制
御棒の挿入状態が与えられる。発電機回りのデータに
は、発電機電力と積算電力が含まれている。
る。同図において、プロセス計装系と呼ばれる測定系に
より得られる炉心回りのプロセスデータ１，核計装系と
呼ばれるＬＰＲＭによる中性子束測定信号（以下ＬＰＲ
Ｍ信号と称す）２，制御棒データ３，発電機回りのデー
タ４の各データがオンライン計算機へ入力される。炉心
回りのプロセスデータには、原子炉圧力，給水流量，炉
心流量，給水温度などが含まれており、これらのデータ
は出力分布計算直前のある時間間隔の平均値として与え
られる。ＬＰＲＭ信号は炉心内の局所的な中性子束分布
を与えるものである。制御棒データは、出力分布計算を
実行するに先立って制御棒の位置走査を行い、全ての制
御棒の挿入状態が与えられる。発電機回りのデータに
は、発電機電力と積算電力が含まれている。
炉心性能計算の流れを第５図について説明する。まず、
炉心回りのプロセスデータよりヒートバランスを用い
て、その時の炉心熱出力を計算する。つぎに、この炉心
熱出力とＬＰＲＭ信号とから炉心内の出力分布を計算す
る。この出力分布は、限界出力比，限界出力密度比など
の安全運転に必要なデータおよび燃料燃焼度，制御棒照
射量，ＬＰＲＭ照射量などの炉心管理に必要なデータの
計算に使用される。この炉心性能計算は周期的，通常は
１時間毎に行われる。
炉心回りのプロセスデータよりヒートバランスを用い
て、その時の炉心熱出力を計算する。つぎに、この炉心
熱出力とＬＰＲＭ信号とから炉心内の出力分布を計算す
る。この出力分布は、限界出力比，限界出力密度比など
の安全運転に必要なデータおよび燃料燃焼度，制御棒照
射量，ＬＰＲＭ照射量などの炉心管理に必要なデータの
計算に使用される。この炉心性能計算は周期的，通常は
１時間毎に行われる。
一方、この周期的な出力分布計算とは別に、より短い時
間周期で炉心熱出力と発電機出力が計算されており、周
期的な出力分布計算の間の両者の積算が行われる。この
積算値は、周期的な出力分布計算を実行するときに日の
積算データに加算され、同時にその計算値は０とされ
る。
間周期で炉心熱出力と発電機出力が計算されており、周
期的な出力分布計算の間の両者の積算が行われる。この
積算値は、周期的な出力分布計算を実行するときに日の
積算データに加算され、同時にその計算値は０とされ
る。
（発明が解決しようとする問題点） 以上述べてきた従来の炉心性能計算方法は、原子力プラ
ントが基底負荷運転と呼ばれる出力を一定とした運転を
対象としたものである。基底負荷運転においては原子炉
炉心が定常状態にあるため、燃料内での熱発生量と燃料
表面の熱流束が一致し、また中性子束と炉心熱出力との
関係が一定となるので、炉心性能計算に係わる諸量を炉
心熱出力から計算できる。
ントが基底負荷運転と呼ばれる出力を一定とした運転を
対象としたものである。基底負荷運転においては原子炉
炉心が定常状態にあるため、燃料内での熱発生量と燃料
表面の熱流束が一致し、また中性子束と炉心熱出力との
関係が一定となるので、炉心性能計算に係わる諸量を炉
心熱出力から計算できる。
しかしながら、原子力プラントが電力系統に占める割合
いが増大するにつれて、電力系統の周波数維持のため
に、原子力プラントが基底負荷運転だけではなく、いわ
ゆる周波数制御運転（以下ＡＦＣ運転と称す）を行う必
要性が生じてきた。このＡＦＣ運転においては、中央給
電指令所からの要求によりプラントの出力が制御され
る。このように運転においては原子炉炉心は過渡的な状
態にあり、燃料内での熱発生量と燃料表面の熱流束とが
一致しなくなり、また中性子束と炉心熱出力の応答もず
れてくる。ＡＦＣ運転時の原子力プラントの応答の様子
を第６図に模式的に示す、すなわち、中央給電指令所か
らのＡＦＣ要求信号５に対して、中性子束６はオーバー
シュート・アンダーシュートしながら速やかに追従して
いる。一方、燃料表面熱流束７はＡＦＣ要求信号に遅れ
を持った応答を示しており、発電機出力８はさらに遅れ
た応答となっている。
いが増大するにつれて、電力系統の周波数維持のため
に、原子力プラントが基底負荷運転だけではなく、いわ
ゆる周波数制御運転（以下ＡＦＣ運転と称す）を行う必
要性が生じてきた。このＡＦＣ運転においては、中央給
電指令所からの要求によりプラントの出力が制御され
る。このように運転においては原子炉炉心は過渡的な状
態にあり、燃料内での熱発生量と燃料表面の熱流束とが
一致しなくなり、また中性子束と炉心熱出力の応答もず
れてくる。ＡＦＣ運転時の原子力プラントの応答の様子
を第６図に模式的に示す、すなわち、中央給電指令所か
らのＡＦＣ要求信号５に対して、中性子束６はオーバー
シュート・アンダーシュートしながら速やかに追従して
いる。一方、燃料表面熱流束７はＡＦＣ要求信号に遅れ
を持った応答を示しており、発電機出力８はさらに遅れ
た応答となっている。
本来、燃料燃焼度，制御棒照射量，ＬＰＲＭ照射量など
の量は中性子束をもとに計算されるべきものであり、限
界出力比，限界出力密度比などは燃料棒表面熱流束をも
とに計算されるべきものであるが、従来の炉心性能計算
方法ではこれらを炉心熱出力という１つの量で同一に扱
っているため、ＡＦＣ運転のような過渡的な炉心状態に
は適用できないという問題がある。また１時間毎という
決まった時間に炉心性能計算を行い、その時の炉心熱出
力を用いて種々の量が計算されるのであるが、その時の
ＡＦＣ指令により炉心熱出力が高くなつたり低くなった
りするので、そのような瞬時的な炉心熱出力がＡＦＣ運
転時にどのような意味を持つのか疑問である。またその
熱出力もヒートバランスから計算されるのであるが、ヒ
ートバランスより熱出力が正しく計算されるのは定常状
態の時であり、ＡＦＣ運転のような過渡状態には適用で
きないという問題もある。さらに基底負荷運転において
は、炉心状態が連続する炉心性能計算間であまり変化し
ないため、炉心性能計算時点での限界出力比，限界出力
密度などにより炉心の安全を確認するということは妥当
であるが、ＡＦＣ運転のように連続する炉心性能計算間
で出力が変動している場合には、炉心性能計算時点以外
の点において限界出力比，限界出力密度比が厳しくなる
可能性があるという問題が生ずる。
の量は中性子束をもとに計算されるべきものであり、限
界出力比，限界出力密度比などは燃料棒表面熱流束をも
とに計算されるべきものであるが、従来の炉心性能計算
方法ではこれらを炉心熱出力という１つの量で同一に扱
っているため、ＡＦＣ運転のような過渡的な炉心状態に
は適用できないという問題がある。また１時間毎という
決まった時間に炉心性能計算を行い、その時の炉心熱出
力を用いて種々の量が計算されるのであるが、その時の
ＡＦＣ指令により炉心熱出力が高くなつたり低くなった
りするので、そのような瞬時的な炉心熱出力がＡＦＣ運
転時にどのような意味を持つのか疑問である。またその
熱出力もヒートバランスから計算されるのであるが、ヒ
ートバランスより熱出力が正しく計算されるのは定常状
態の時であり、ＡＦＣ運転のような過渡状態には適用で
きないという問題もある。さらに基底負荷運転において
は、炉心状態が連続する炉心性能計算間であまり変化し
ないため、炉心性能計算時点での限界出力比，限界出力
密度などにより炉心の安全を確認するということは妥当
であるが、ＡＦＣ運転のように連続する炉心性能計算間
で出力が変動している場合には、炉心性能計算時点以外
の点において限界出力比，限界出力密度比が厳しくなる
可能性があるという問題が生ずる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、ＡＦＣ運転のような過渡的な原子炉炉心状態におい
ても、炉心性能計算により安全運転に必要な情報や炉心
管理に必要なデータを適切に運転員に提供することにあ
る。
は、ＡＦＣ運転のような過渡的な原子炉炉心状態におい
ても、炉心性能計算により安全運転に必要な情報や炉心
管理に必要なデータを適切に運転員に提供することにあ
る。
（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、中央給電指令所
からの周波数制御要求信号（以下ＡＦＣ要求信号と称
す）と，炉心回りのプロセスデータと，複数のＬＰＲＭ
信号を平均したＡＰＲＭ信号とを入力して，ＡＦＣ要求
信号が入っていない時にヒートバランスに基づいて，炉
心熱出力と，ＡＰＲＭ信号から炉心熱出力への変換係数
とを計算する熱出力計算装置と、 ＡＰＲＭ信号を入力して燃料棒表面熱流束相当信号に変
換するフィルタと、 ＡＰＲＭ信号を積算してその積算値をＡＰＲＭ積算デー
タとして後記記憶装置に記憶し，かつ炉心回りのプロセ
スデータ，前記燃料棒表面熱流束相当信号，ＬＰＲＭ信
号を収集して最新データとして後記記憶装置に記憶する
と共に，燃料棒表面熱流束相当信号が最大か否かを判定
して最大と判定した場合には炉心回りのプロセスデー
タ，燃料棒表面熱流束相当信号，ＬＰＲＭ信号を熱的制
限値計算用データとして後記記憶装置の所定の位置に記
憶するデータ収集装置と、 前記熱出力計算装置および前記データ収集装置の結果を
保存する記憶装置と、 前記記憶装置に保存されたデータを基に，前記ＡＰＲＭ
信号から炉心熱出力への変換係数と前記最新データとか
ら炉心性能計算時点での炉心熱出力と炉心の出力分布を
計算し，前記ＡＰＲＭ信号から炉心熱出力への変換係数
と前記熱的制限値計算用データとから熱的制限値を計算
すべき時点での炉心熱出力と炉心の出力分布ならびに熱
的制限値を計算し、前記ＡＰＲＭ信号から炉心熱出力へ
の変換係数と前記ＡＰＲＭ積算データと計算された出力
分布とから燃料燃焼度や制御棒照射量などの炉心管理デ
ータを計算するオンライン計算機と、から構成されたこ
とを特徴とするものである。
からの周波数制御要求信号（以下ＡＦＣ要求信号と称
す）と，炉心回りのプロセスデータと，複数のＬＰＲＭ
信号を平均したＡＰＲＭ信号とを入力して，ＡＦＣ要求
信号が入っていない時にヒートバランスに基づいて，炉
心熱出力と，ＡＰＲＭ信号から炉心熱出力への変換係数
とを計算する熱出力計算装置と、 ＡＰＲＭ信号を入力して燃料棒表面熱流束相当信号に変
換するフィルタと、 ＡＰＲＭ信号を積算してその積算値をＡＰＲＭ積算デー
タとして後記記憶装置に記憶し，かつ炉心回りのプロセ
スデータ，前記燃料棒表面熱流束相当信号，ＬＰＲＭ信
号を収集して最新データとして後記記憶装置に記憶する
と共に，燃料棒表面熱流束相当信号が最大か否かを判定
して最大と判定した場合には炉心回りのプロセスデー
タ，燃料棒表面熱流束相当信号，ＬＰＲＭ信号を熱的制
限値計算用データとして後記記憶装置の所定の位置に記
憶するデータ収集装置と、 前記熱出力計算装置および前記データ収集装置の結果を
保存する記憶装置と、 前記記憶装置に保存されたデータを基に，前記ＡＰＲＭ
信号から炉心熱出力への変換係数と前記最新データとか
ら炉心性能計算時点での炉心熱出力と炉心の出力分布を
計算し，前記ＡＰＲＭ信号から炉心熱出力への変換係数
と前記熱的制限値計算用データとから熱的制限値を計算
すべき時点での炉心熱出力と炉心の出力分布ならびに熱
的制限値を計算し、前記ＡＰＲＭ信号から炉心熱出力へ
の変換係数と前記ＡＰＲＭ積算データと計算された出力
分布とから燃料燃焼度や制御棒照射量などの炉心管理デ
ータを計算するオンライン計算機と、から構成されたこ
とを特徴とするものである。
（作用） 本発明の炉心性能計算装置によると、ＡＰＲＭ信号、Ａ
ＰＲＭ積算値、ＬＰＲＭ信号で代表される中性子束と燃
料棒表面熱流束相当信号とを区別し、また中央給電指令
所からのＡＦＣ要求信号の有無によりデータの処理を変
え、ＡＰＲＭ信号を基にした変換係数と燃料棒表面熱流
束相当信号より炉心熱出力を推定するようにしたので、
ＡＦＣ運転時における炉心性能計算を適切に行うことが
できる。
ＰＲＭ積算値、ＬＰＲＭ信号で代表される中性子束と燃
料棒表面熱流束相当信号とを区別し、また中央給電指令
所からのＡＦＣ要求信号の有無によりデータの処理を変
え、ＡＰＲＭ信号を基にした変換係数と燃料棒表面熱流
束相当信号より炉心熱出力を推定するようにしたので、
ＡＦＣ運転時における炉心性能計算を適切に行うことが
できる。
（発明の実施例） 本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の炉心性能計算装置の一実施例の構成図
である。中央給電指令所10からのＡＦＣ要求信号Ｓ１は
原子力プラントの出力制御装置11に入り、これからの出
力制御指令Ｓ２によって原子炉12の出力が制御される。
炉心回りのプロセスデータＳ３はプロセス計装系13いに
より測定され、複数のLPRM信号およびそれらの信号の平
均値であるAPRM信号S4は核計装系14により測定される。
である。中央給電指令所10からのＡＦＣ要求信号Ｓ１は
原子力プラントの出力制御装置11に入り、これからの出
力制御指令Ｓ２によって原子炉12の出力が制御される。
炉心回りのプロセスデータＳ３はプロセス計装系13いに
より測定され、複数のLPRM信号およびそれらの信号の平
均値であるAPRM信号S4は核計装系14により測定される。
熱出力計算装置15は連続する炉心性能計算の間に、ある
適切な時間間隔毎に（後えば10分）、炉心熱出力および
ＡＰＲＭ信号から炉心熱出力への換算係数を計算し、記
憶装置16へ時系列的に書込む。この計算についてさらに
詳細に説明すると、熱出力計算装置15は炉心回りプロセ
スデータＳ３，ＡＰＲＭ信号Ｓ４およびＡＦＣ要求信号
Ｃ１を入力信号とする。熱出力計算装置15においては前
記の時間間隔においてＡＦＣ要求信号Ｓ１の入っていな
い時間帯における炉心回りプロセスデータＳ３およびＡ
ＰＲＭ信号Ｓ４の平均値を算出する。このようにＡＦＣ
要求信号の入っていない時間帯においては原子炉12は定
常状態にあると考えられるので、平均的なプロセスデー
タよりヒートバランスを用いて炉心熱出力を計算するこ
とができる。ヒートバランスにより炉心熱出力は次のよ
うに計算される。
適切な時間間隔毎に（後えば10分）、炉心熱出力および
ＡＰＲＭ信号から炉心熱出力への換算係数を計算し、記
憶装置16へ時系列的に書込む。この計算についてさらに
詳細に説明すると、熱出力計算装置15は炉心回りプロセ
スデータＳ３，ＡＰＲＭ信号Ｓ４およびＡＦＣ要求信号
Ｃ１を入力信号とする。熱出力計算装置15においては前
記の時間間隔においてＡＦＣ要求信号Ｓ１の入っていな
い時間帯における炉心回りプロセスデータＳ３およびＡ
ＰＲＭ信号Ｓ４の平均値を算出する。このようにＡＦＣ
要求信号の入っていない時間帯においては原子炉12は定
常状態にあると考えられるので、平均的なプロセスデー
タよりヒートバランスを用いて炉心熱出力を計算するこ
とができる。ヒートバランスにより炉心熱出力は次のよ
うに計算される。
CTPHB=QFLOW+QCU+QRAD-QP …(1) QFLOW=(WS・HS-WFW・HFW-WCR・HCR) QCU=WCU・(HCU1-HCL2) ここで、 CTPHB＝ヒートバランスによる炉心熱出力、 WS=主蒸気流量、 HS=主蒸気エンタルピ、 WFW=給水流量、 HFW=給水エンタルピ、 WCR=制御棒駆動水流量、 HCR=制御棒駆動水エンタルピ、 WCU=原子炉浄化系流量、 HCU1=原子炉浄化系入口エンタルピ、 HCU2=原子炉浄化系出口エンタルピ、 QRAD=＝放射熱損失、 QP=再循環ポンプ電力 である。ＡＰＲＭ信号から炉心熱出力への変換係数Ａ
は、このようにしてヒートバランスより計算された炉心
熱出力ＣＴＰＨＢを平均ＡＰＲＭ信号ＡＰＲＭＡＶで割
ることにより求まる。
は、このようにしてヒートバランスより計算された炉心
熱出力ＣＴＰＨＢを平均ＡＰＲＭ信号ＡＰＲＭＡＶで割
ることにより求まる。
A=CTPHB/APRMAV、 データ収集装置17は、ある適切な時間間隔毎に（例えば
１分）、炉心性能計算に必要なデータを収集し、記憶装
置16に書込む。データの収集についてさらに詳細に説明
すると、データ収集装置17は、炉心回りプロセスデータ
Ｓ３，ＡＰＲＭ信号Ｓ４，ＡＰＲＭ信号Ｓ４に燃料棒の
熱伝達の時定数相当の遅れ（10秒程度）を入れたフィル
ター18を通した燃料棒表面熱流速相当信号Ｓ５，ＬＰＲ
Ｍ信号Ｓ６および発電機19からの発電機出力，積算電力
などのデータＳ７を入力信号とする。炉心回りプロセス
データＳ３，燃料棒表面熱流束相当信号Ｓ５および発電
機出力は上記の時間間隔で平均され、ＬＰＲＭ信号
Ｓ６，発電機出力と共に記憶装置16に最新データとして
書込まれる。また連続する炉心性能計算の間で、燃料棒
表面熱流束相当信号Ｓ５が最大となる時点における上記
データを熱的制限値計算用データとして別に書込む。Ａ
ＰＲＭ信号Ｓ４は上記の時間間隔において積算され、連
続する炉心性能計算の間のＡＰＲＭ信号積算値として加
算され、積算電力と共に積算データとして記憶装置１６
に書込まれる。以上のデータ収集装置17の働きを模式的
に示すと第２図のとおりに表わせる。
１分）、炉心性能計算に必要なデータを収集し、記憶装
置16に書込む。データの収集についてさらに詳細に説明
すると、データ収集装置17は、炉心回りプロセスデータ
Ｓ３，ＡＰＲＭ信号Ｓ４，ＡＰＲＭ信号Ｓ４に燃料棒の
熱伝達の時定数相当の遅れ（10秒程度）を入れたフィル
ター18を通した燃料棒表面熱流速相当信号Ｓ５，ＬＰＲ
Ｍ信号Ｓ６および発電機19からの発電機出力，積算電力
などのデータＳ７を入力信号とする。炉心回りプロセス
データＳ３，燃料棒表面熱流束相当信号Ｓ５および発電
機出力は上記の時間間隔で平均され、ＬＰＲＭ信号
Ｓ６，発電機出力と共に記憶装置16に最新データとして
書込まれる。また連続する炉心性能計算の間で、燃料棒
表面熱流束相当信号Ｓ５が最大となる時点における上記
データを熱的制限値計算用データとして別に書込む。Ａ
ＰＲＭ信号Ｓ４は上記の時間間隔において積算され、連
続する炉心性能計算の間のＡＰＲＭ信号積算値として加
算され、積算電力と共に積算データとして記憶装置１６
に書込まれる。以上のデータ収集装置17の働きを模式的
に示すと第２図のとおりに表わせる。
オンライン計算機20は所定の周期毎に（通常１時間）炉
心性能計算を実行する。この時の計算の流れを第３図に
示す。
心性能計算を実行する。この時の計算の流れを第３図に
示す。
まず、第１ステップ101では記憶装置16に時系列的に書
込まれたＡＰＲＭ信号から炉心熱出力への換算係数Ａを
読込み、それを平均することにより前回の炉心性能計算
から今回の実行時までの間の平均的な換算係数ＡＡＶを
求める。次の第２ステップ102では記憶装置16より最新
データを読込み、上記の換算係数ＡＡＶを燃料棒表面熱
流束相当データにかけることにより、炉心性能計算時点
での炉心熱出力ＣＴＰを計算する。第３ステップ103で
はこのＣＴＰと炉心回りプロセスデータ，ＬＰＲＭ信号
および炉心性能計算に先立ち走査された制御棒データＳ
８をもとに、出力分布計算を実行する。この出力分布計
算方法は従来の炉心性能計算と同様であるので詳細は省
略するが、特開昭56-168595号等に記載された公知の物
理モデルに基づいて行うこともできる。第４ステップ10
4では記憶装置10より熱的制限値計算用データを読込
み、その燃料棒表面熱流束相当データに前記の換算係数
ＡＡＶをかけることより、熱的制限値を計算すべき時点
での炉心熱出力ＣＴＰＬＩＭを計算する。第５ステップ
105ではこのＣＴＰＬＩＭとプロセスデータ，ＬＰＲＭ
信号および前記の制御棒データＳ８をもとに出力分布計
算を行う。第６ステップ106では前記第５のステップ105
の結果に基づき限界出力比、限界出力密度比を計算す
る。限界出力比の計算方法については公知であるので詳
細は省略する。第７ステップ107では記憶装置16より積
算データを読込み、ＡＰＲＭ信号の積算値に前記の換算
係数ＡＡＶをかけることにより、連続する炉心性能計算
の間の中性子束ベースでの積算炉心熱出力ＣＴＰＩＮＴ
を計算する。第８ステップ108では前の第７ステップ107
のＣＴＰＩＮＴと最新データに基づき計算された出力分
布とから、従来の手法により燃料燃焼度，ＬＰＲＭ照射
量，制御棒照射量を計算する。
込まれたＡＰＲＭ信号から炉心熱出力への換算係数Ａを
読込み、それを平均することにより前回の炉心性能計算
から今回の実行時までの間の平均的な換算係数ＡＡＶを
求める。次の第２ステップ102では記憶装置16より最新
データを読込み、上記の換算係数ＡＡＶを燃料棒表面熱
流束相当データにかけることにより、炉心性能計算時点
での炉心熱出力ＣＴＰを計算する。第３ステップ103で
はこのＣＴＰと炉心回りプロセスデータ，ＬＰＲＭ信号
および炉心性能計算に先立ち走査された制御棒データＳ
８をもとに、出力分布計算を実行する。この出力分布計
算方法は従来の炉心性能計算と同様であるので詳細は省
略するが、特開昭56-168595号等に記載された公知の物
理モデルに基づいて行うこともできる。第４ステップ10
4では記憶装置10より熱的制限値計算用データを読込
み、その燃料棒表面熱流束相当データに前記の換算係数
ＡＡＶをかけることより、熱的制限値を計算すべき時点
での炉心熱出力ＣＴＰＬＩＭを計算する。第５ステップ
105ではこのＣＴＰＬＩＭとプロセスデータ，ＬＰＲＭ
信号および前記の制御棒データＳ８をもとに出力分布計
算を行う。第６ステップ106では前記第５のステップ105
の結果に基づき限界出力比、限界出力密度比を計算す
る。限界出力比の計算方法については公知であるので詳
細は省略する。第７ステップ107では記憶装置16より積
算データを読込み、ＡＰＲＭ信号の積算値に前記の換算
係数ＡＡＶをかけることにより、連続する炉心性能計算
の間の中性子束ベースでの積算炉心熱出力ＣＴＰＩＮＴ
を計算する。第８ステップ108では前の第７ステップ107
のＣＴＰＩＮＴと最新データに基づき計算された出力分
布とから、従来の手法により燃料燃焼度，ＬＰＲＭ照射
量，制御棒照射量を計算する。
以上説明したように、本発明によればＡＦＣ運転時の炉
心性能計算において次のような特徴があるので、運転員
に安全運転に必要な情報，炉心管理に必要なデータを適
切に提供できるという効果を奏する。
心性能計算において次のような特徴があるので、運転員
に安全運転に必要な情報，炉心管理に必要なデータを適
切に提供できるという効果を奏する。
中央給電指令所からＡＦＣ要求信号の入っていない状
態のデータをもとにヒートバランスから炉心熱出力を計
算し、ＡＰＲＭ信号との換算係数を求め、これに基づい
て出力分布計算時の炉心熱出力を計算することになるの
で、ＡＦＣ要求信号の入っているヒートバランスの成立
しない時のプロセスデータからヒートバランスにより炉
心熱出力を計算してしまう可能性を排除することができ
る。
態のデータをもとにヒートバランスから炉心熱出力を計
算し、ＡＰＲＭ信号との換算係数を求め、これに基づい
て出力分布計算時の炉心熱出力を計算することになるの
で、ＡＦＣ要求信号の入っているヒートバランスの成立
しない時のプロセスデータからヒートバランスにより炉
心熱出力を計算してしまう可能性を排除することができ
る。
炉心熱出力を計算するのに使用するＡＰＲＭ信号には
燃料棒の熱伝達の時定数相当の遅れを入れたフィルター
をかけて燃料棒表面流束相当としているので、過渡的な
中性子束の応答から炉心熱出力を計算することはなく、
冷却材へ流入する熱量を正しく評価することができる。
また限界出力比などの安全運転に必要なデータは燃料棒
表面熱流束相当信号が最大となる熱的に最も厳しい状態
に対して計算されることになり、炉心性能計算時点に下
げのＡＦＣ要求信号が入っているにも拘らず、その時の
データをもとに限界出力比を計算してしまうという可能
性を排除しているので、炉心の安全余裕確保という観点
からは合理的なものとなっている。
燃料棒の熱伝達の時定数相当の遅れを入れたフィルター
をかけて燃料棒表面流束相当としているので、過渡的な
中性子束の応答から炉心熱出力を計算することはなく、
冷却材へ流入する熱量を正しく評価することができる。
また限界出力比などの安全運転に必要なデータは燃料棒
表面熱流束相当信号が最大となる熱的に最も厳しい状態
に対して計算されることになり、炉心性能計算時点に下
げのＡＦＣ要求信号が入っているにも拘らず、その時の
データをもとに限界出力比を計算してしまうという可能
性を排除しているので、炉心の安全余裕確保という観点
からは合理的なものとなっている。
燃料燃焼度，制御棒照射量などはＡＰＲＭ信号そのも
のの積算値をもとに計算されるので、中性子束ベースで
正しく評価されることになる。
のの積算値をもとに計算されるので、中性子束ベースで
正しく評価されることになる。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は第１図の
データ収集装置の機能を模式的に示す図、第３図は第１
図の炉心性能計算の処理の流れを示す図、第４図は従来
の炉心性能計算を説明するための構成図、第５図は第４
図の炉心性能計算の処理の流れを示す図、第６図は従来
のＡＦＣ運転時の原子力プラントの応答を示した波形図
である。 10…中央給電指令所 11…出力制御装置 12…原子炉 13…プロセス計装系 14…核計装系 15…熱出力計装装置 16…記憶装置 17…データ収集装置 18…フィルター 19…発電機 20…計算機
データ収集装置の機能を模式的に示す図、第３図は第１
図の炉心性能計算の処理の流れを示す図、第４図は従来
の炉心性能計算を説明するための構成図、第５図は第４
図の炉心性能計算の処理の流れを示す図、第６図は従来
のＡＦＣ運転時の原子力プラントの応答を示した波形図
である。 10…中央給電指令所 11…出力制御装置 12…原子炉 13…プロセス計装系 14…核計装系 15…熱出力計装装置 16…記憶装置 17…データ収集装置 18…フィルター 19…発電機 20…計算機
Claims (1)
- 【請求項１】中央給電指令所からの周波数制御要求信号
と，炉心回りのプロセスデータと，複数の中性子束測定
信号を平均した信号であるＡＰＲＭ信号とを入力して，
周波数制御要求信号が入っていない時にヒートバランス
に基づいて，炉心熱出力と，ＡＰＲＭ信号から炉心熱出
力への変換係数とを計算する熱出力計算装置と、 ＡＰＲＭ信号を入力して燃料棒表面熱流束相当信号に変
換するフィルタと、 ＡＰＲＭ信号を積算してその積算値をＡＰＲＭ積算デー
タとして後記記憶装置に記憶し，かつ炉心回りのプロセ
スデータ，前記燃料棒表面熱流束相当信号，中性子束測
定信号を収集して最新データとして後記記憶装置に記憶
すると共に，燃料棒表面熱流束相当信号が最大か否かを
判定して最大と判定した場合には炉心回りのプロセスデ
ータ，燃料棒表面熱流束相当信号，中性子束測定信号を
熱的制限値計算用データとして後記記憶装置の所定の位
置に記憶するデータ収集装置と、 前記熱出力計算装置および前記データ収集装置の結果を
保存する記憶装置と、 前記記憶装置に保存されたデータを基に，前記ＡＰＲＭ
信号から炉心熱出力への変換係数と前記最新データとか
ら炉心性能計算時点での炉心熱出力と炉心の出力分布を
計算し，前記ＡＰＲＭ信号から炉心熱出力への変換係数
と前記熱的制限値計算用データとから熱的制限値を計算
すべき時点での炉心熱出力と炉心の出力分布ならびに熱
的制限値を計算し、前記ＡＰＲＭ信号から炉心熱出力へ
の変換係数と前記ＡＰＲＭ積算データと計算された出力
分布とから燃料燃焼度や制御棒照射量などの炉心管理デ
ータを計算するオンライン計算機と、から構成されるこ
とを特徴とする炉心性能計算装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62125945A JPH068890B2 (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 炉心性能計算装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62125945A JPH068890B2 (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 炉心性能計算装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63290994A JPS63290994A (ja) | 1988-11-28 |
| JPH068890B2 true JPH068890B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=14922860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62125945A Expired - Lifetime JPH068890B2 (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 炉心性能計算装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH068890B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012117859A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 原子炉熱出力監視装置 |
| JP5710282B2 (ja) | 2011-01-12 | 2015-04-30 | 株式会社東芝 | 炉心監視システム |
| JP5875943B2 (ja) * | 2011-07-27 | 2016-03-02 | 株式会社東芝 | 炉心監視システム、方法、及びプログラム |
| CN104795115B (zh) * | 2015-04-07 | 2017-04-12 | 上海交通大学 | 热流探头贴敷装置及方法 |
| CN104778985A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-07-15 | 中国核动力研究设计院 | 基于h∞滤波的铑自给能探测器信号延迟消除方法 |
| CN104778983A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-07-15 | 中国核动力研究设计院 | 基于h2/h∞混合滤波的铑自给能探测器信号延迟消除方法 |
-
1987
- 1987-05-25 JP JP62125945A patent/JPH068890B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63290994A (ja) | 1988-11-28 |
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