JPS60147811A - Guidance system of plant operation - Google Patents

Guidance system of plant operation

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JPS60147811A
JPS60147811A JP59003479A JP347984A JPS60147811A JP S60147811 A JPS60147811 A JP S60147811A JP 59003479 A JP59003479 A JP 59003479A JP 347984 A JP347984 A JP 347984A JP S60147811 A JPS60147811 A JP S60147811A
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順一 丹治
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Abstract

PURPOSE:To improve the reliability of a plant operation guidance system, by selecting an operation at the safety side of guides, one guide corresponding to a produced phenomenon and the other corresponding to the varying indication of a safety parameter. CONSTITUTION:The plant data 4 of a plant 1 composed of a main system 2 and subsystem 3 is inputted to a parameter varying indication calculating section 5, safety function monitoring section 6, phenomenon discriminating section 7, and a plant responding change measuring section 8. An operation guide determining section 9 determines a safety side operation by fetching discriminated results of a safety parameter varying indication, functional conditions of each subsystem, presence/absence of abnormal/accidental phenomenon, and outputs the determined result as an operation guide 13. An operational effect evaluating section 10 discriminates the presence/absence of an operational effect by using a plant response estimating model 11 and outputs the result as an operational effect evaluating guide 14. The operation guide 13 and operational effect evaluating guide 14 are displayed on an operation guide displaying section 15.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、プラントの運転ガイダンスシステムに関する
もので、特に原子力発電プラントの運転操作信頼性の向
上をもたらすシステムに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a plant operation guidance system, and particularly to a system that improves the operational reliability of a nuclear power plant.

〔発明の背景p 一般に、原子力発電プラントは原子炉、タービン、発電
機の主システムと、制御系、補機系牟び緊急炉心冷却系
等の多幹のサブシステムから構成される大規模かつ複鱗
なシス7ムである。原子力発電プラントでは、異常な過
−変化や冷却材喪失事故等が発生しても1.原子炉スク
ラム及び緊急炉心冷却系の自動起動等がなされ、原子炉
は安全に停止できるように構成されているが、原子炉ス
クラム後でも、炉心の安全な冷温停止状態に移行させる
ためには、原子炉水位、圧力等の安全パラメ−夕を監視
しながら各種サブシステムを適切に運転していく必要が
ある。また、現実には、工学的安全系の機器の多重故障
や運転員の誤操作の発生確率を皆無にすることは困難で
ある。このため、従来より運転員の適切な判断および運
転操作を支援するだめのプラント状態監視・診断システ
ムの研究開発が行われてきた。
[Background of the Invention] In general, a nuclear power plant is a large-scale and complex plant consisting of a main system of a reactor, turbine, and generator, and multiple subsystems such as a control system, auxiliary equipment system, and emergency core cooling system. It is a scale system. In nuclear power plants, even if an abnormal over-change or loss of coolant accident occurs, 1. The reactor is configured to be able to shut down safely through reactor scram and automatic activation of the emergency core cooling system, but even after the reactor scram, in order to bring the reactor core to a safe cold shutdown state, it is necessary to It is necessary to operate various subsystems appropriately while monitoring safety parameters such as reactor water level and pressure. Furthermore, in reality, it is difficult to completely eliminate the probability of multiple failures of engineering safety equipment and operator errors. For this reason, research and development have been carried out on plant condition monitoring and diagnosis systems that support operators' appropriate judgment and operation.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、原子力発電プラントのような大規模か
つ複雑なシステムの状態監視、診断情報提示によるマン
・マシン性向上から更に進めて、運転員に対する積極的
な情報提示形態として、運転操作ガイダンスを行うシス
テムを提供することにある。
The purpose of the present invention is to improve man-machine performance by monitoring the status of large-scale and complex systems such as nuclear power plants and presenting diagnostic information, and to provide operational guidance as a form of active information presentation to operators. The goal is to provide a system that does this.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

従来技術による運転ガイダンスシステムにおいて運転操
作ガイドを決定する方法としては、基本的に異なる2つ
の方法、すなわち、プラントに発生した異常・事故事象
を判別してその対策となる運転操作を選定する事象対応
ガイダンスの方法とプラントの安全パラメータの変動徴
候をとりこんで、変動を補うための運転操作を選定する
徴候対応ガイダンスの方法のいずれかを採用している。
There are basically two different methods for determining operating guides in operating guidance systems based on conventional technology: event response, which identifies abnormalities and accident events that occur in the plant, and selects operating operations as countermeasures; Either the guidance method or the symptom response guidance method is adopted, which takes in the signs of fluctuations in plant safety parameters and selects operating operations to compensate for the fluctuations.

しかし、前者の事象対応の方法では事象を誤って判別す
る可能性としては、非常に少ないと考えられるが、皆無
にできないこと、及び、後者の徴候対応の方法ではプラ
ント動特性にもとう〈安全パラメータの過渡的な変動に
よって適切でない運転操作が選定される可能性も皆無に
はできない、という問題点がある。しかるに、運転操作
選定の方法として事象対応と徴候対応を詳細に組合せた
探索論理を用いるのは、プラント状態の種々の変動状況
において常に信頼性の高い探索論理を作成することは不
可能である。この問題に対して本発明では、事象対応の
方法と徴候対応の方法による運転操作決定を互いに独立
に実行させ、両者の結果を比較して安全側運転操作をと
る方法を採用し7、ガイダンスの信頼性を向上させた。
However, with the former event response method, the possibility of erroneously identifying an event is considered to be very small, but it cannot be completely eliminated, and with the latter symptom response method, the possibility of erroneously identifying an event is extremely low. There is a problem in that it is impossible to completely eliminate the possibility that an inappropriate driving operation will be selected due to transient fluctuations in parameters. However, when using a search logic that combines event response and symptom response in detail as a method for selecting operating operations, it is impossible to create a search logic that is always highly reliable under various fluctuating conditions of the plant state. To solve this problem, the present invention employs a method in which driving operation decisions are made independently of each other by an event response method and a symptom response method, and the results of both are compared to take a safer driving operation7. Improved reliability.

更に、本発明では運転操作効果の評価機能を付加し、運
転員の判断を補助することとした。
Furthermore, in the present invention, a function for evaluating driving operation effects is added to assist the operator's judgment.

本発明の概要は、プラントからのデータを自動的に処理
してプラントの安全確保のための運転操作ガイドと、実
施された運転操作の効果評価結果を運転員に提示するも
のにおいて、プラントからのデータにより安全パラメー
タの変動徴候を計算するパラメータ変動徴候計算部と、
プラントのサブシステムの状態を同定する安全機能モニ
タ部と、プラントに発生した事象を判別する事象判別部
と、サブシステム起動によるプラントの応答変化をとり
こむプラント応答測定部と、予め用意した種々のパラメ
ータ変動徴候、又はプラントに発生した事象に対して運
転操作ガイドを与えるガイドデータベースと、パラメー
タ変動徴候計算部からの変動徴候と安全機能モニタ部か
らの誉ブシステム状態と事象判別部からのプラントに発
生した事象判別結果をとシこんで運転操作ガイドを決定
する運転操作ガイド決定部と、プラントの応答予測モデ
ルを用いてサブシステム起動によるプラントの応答変化
を予測した結果と安全機能モニタ部からのサブシステム
状態と事象判別部からのプラントに発生した事象判別結
果とプラント応答変化測定部からのサブシステム1起動
後のプラント応答変化を実測した結果をもちいて運転操
作の効果有無を判定する操作効果評価部、および運転操
作ガイド決定部の出力と操作効果評価部の出力を表示す
る運転ガイド表示部とから成る運転ガイダンスシステム
を採用することによシ、上記目的を達成する。
The outline of the present invention is to automatically process data from a plant to present an operation guide for ensuring plant safety and an evaluation result of the effect of the implemented operation to operators. a parameter fluctuation symptom calculation unit that calculates a fluctuation symptom of the safety parameter based on the data;
A safety function monitor unit that identifies the status of plant subsystems, an event discrimination unit that determines events that occur in the plant, a plant response measurement unit that captures changes in plant response due to subsystem activation, and various parameters prepared in advance. A guide database that provides operational guidance for fluctuation symptoms or events that occur in the plant, fluctuation symptoms from the parameter fluctuation symptom calculation unit, system status from the safety function monitor unit, and occurrence in the plant from the event discrimination unit. The operation guide determination unit determines the operation guide based on the event discrimination results, and the results of predicting plant response changes due to subsystem activation using the plant response prediction model and the subsystems from the safety function monitor unit. Operation effect evaluation that determines the effectiveness of operating operations using the system status and event discrimination results that have occurred in the plant from the event discrimination section and the results of actual measurement of plant response changes after subsystem 1 startup from the plant response change measurement section. The above object is achieved by employing a driving guidance system comprising a driving guidance display section, and a driving guidance display section that displays the output of the driving operation guide determination section and the output of the operation effect evaluation section.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の一実施例として、原子力発電プラント、
特に沸騰水形原子力発電所を対象に、本発明の運転ガイ
ダシスジステムを詳細に説明する。
Hereinafter, as an example of the present invention, a nuclear power plant,
The operational guidance system of the present invention will be described in detail, with particular reference to a boiling water nuclear power plant.

第1図は、本発明になるプラントの運転ガイダンスシス
テムの基本構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of a plant operation guidance system according to the present invention.

プラント1は原子炉、格納容器、タービン、発電機から
なる主システムと、給水流量制御系、クー八 ビン制御系や再循環流量制御系麦どの主要制御系と、隔
離時冷却系(RCIC)、残留熱除去系(RHR)など
の補機系と高圧炉心スプレィ系、(HFO2)、低圧炉
心スプレィ系(LPC8)、自動減圧系(ADD)など
の緊急炉心冷却系等からなるすプシステム3が結合した
ものである。プラントの運転操作は、大略的には、主シ
ステム2を目標状態にもっていくためにサブシステム3
の起動、停止、あるいは操作量調整を行うことである。
Plant 1 consists of a main system consisting of a reactor, a containment vessel, a turbine, and a generator, a water supply flow rate control system, a water supply flow control system, a recirculation flow rate control system, etc., an isolation cooling system (RCIC), System 3 consists of auxiliary equipment systems such as the residual heat removal system (RHR), emergency core cooling systems such as the high pressure core spray system (HFO2), the low pressure core spray system (LPC8), and the automatic depressurization system (ADD). It is a combination. Roughly speaking, plant operation is performed by subsystem 3 in order to bring main system 2 to the target state.
Start, stop, or adjust the amount of operation.

パラメータ変動徴候計算部5は、プラントデータ4のう
ち、原子炉水位、原子炉圧力、格納容器圧力・温度など
プラントの安全状態を推定するのに必要なパラメータ(
以下、安全パラメータと称す)を周期的にとりこみ、プ
ラントが安全な状態とみなされるような目標値との偏差
を計算して安全パラメータの変動徴候を得る。安全機能
モニタ部6は、プラントデータ4のうち各サブシステム
中の弁の開閉状態、ポンプ回転数−流量等のサブシステ
ム状態量をとシこみ、各サブシステムが作動、待機、作
動異常、待機異常のどの状態にあるかを判定する。判定
にあたっては、各サブシステム毎に、サブシステム状態
量を2値信号に変換したものを用いる判定論理を作成し
ておくが、これはAND。
The parameter fluctuation symptom calculation unit 5 calculates parameters (out of the plant data 4) necessary for estimating the safety state of the plant, such as reactor water level, reactor pressure, and containment vessel pressure/temperature.
Hereinafter, safety parameters (hereinafter referred to as safety parameters) are taken in periodically, and the deviation from the target value at which the plant is considered to be in a safe state is calculated to obtain fluctuation signs of the safety parameters. The safety function monitor unit 6 inputs subsystem state quantities such as the opening/closing status of valves in each subsystem, pump rotation speed and flow rate from the plant data 4, and determines whether each subsystem is operating, on standby, operating abnormally, or on standby. Determine which state of abnormality it is in. For the determination, a determination logic is created for each subsystem that uses the subsystem state quantity converted into a binary signal, but this is AND.

0几、NOT論理要素の組合せからなる。事象判定部7
は、プラントデータ4をと9こみ、予め想定しておく異
常、事故事象の発生有無を判別する。
It consists of a combination of 0 and NOT logic elements. Event determination unit 7
The system reads the plant data 4 and determines whether or not a previously assumed abnormality or accident event has occurred.

異常、事故事象の種類はプラントを安全に冷温停止にも
っていく運転操作を選定する場合にその発生有無情報が
必要な事象であり、配管破断による原子炉冷却材流出事
故(LOCA)、所内電源喪失、給水流量喪失等を想定
している。発生有無を判別する方法は対象とする事象に
応じて異なるが、プラントデータの雑音解析による方法
、又は原因・結果関連樹木(OCT)による方法を用い
ることができる。プラント応答変化測定部8は、サブシ
ステム起動による安全パラメータの応答変化をとらえる
部分である。応答変化測定の方法は、後述するプラント
応答予測モデルから得られる予測データの詳細度に依存
するもので、例えば予測データとして時系列の応答デー
タが得られるならば同様に時系列の実測応答データを記
憶し、サブシステム起動による安全パラメータの変化速
度変動分子測値が得られるならば同様に、変化速度変動
分の実測値を計算して記憶しておく、ような方法をとる
The types of abnormalities and accident events are events for which information regarding their occurrence is required when selecting operating operations that will safely bring the plant to cold shutdown, such as reactor coolant spill accident (LOCA) due to pipe rupture, loss of on-site power supply, etc. , loss of water supply flow rate, etc. are assumed. The method for determining the presence or absence of occurrence differs depending on the target event, but a method using noise analysis of plant data or a method using cause-effect tree (OCT) can be used. The plant response change measurement unit 8 is a part that captures response changes in safety parameters due to subsystem activation. The response change measurement method depends on the level of detail of the prediction data obtained from the plant response prediction model described later. For example, if time-series response data can be obtained as prediction data, it is also possible to use time-series measured response data as well. If a measured value of the numerator of the change rate fluctuation of the safety parameter due to the activation of the subsystem can be obtained, the actual measured value of the change rate fluctuation can be similarly calculated and stored.

運転操作ガイド決定部9は、パラメータ変動徴候計算部
5の出力である安全パラメータ変動徴候と、安全機能モ
ニタ部6の出力である各サブシステムの機能状態と、事
象判別部7の出力である異常・事故事象発生有無の判別
結果をとシこんで、運転操作を決定し、運転操作ガイド
13として出力する。第2図は運転操作ガイド決定部9
の処理内容を示すブロック図である。運転操作ガイド部
の基本的処理手順は、第3図にフローチャートで示して
いるが、徴候対応と事象対応という互いに異なる運転操
作決定方法にもとづいてそれぞれに得られた運転操作か
ら、プラントにとってよシ安全側の運転操作(運転操作
順位データベース27で安全側順位は与えているが、運
転操作の効果がよシ大きいものを安全側の運転操作とす
る)を選択することを基本的考え方にしている。徴候対
応運転操作検索部22は、安全パラメータ変動徴候と各
サブシステム機能状態をとシこんで徴候対応ガイドデー
タベース21を検索し、徴候対応運転操作25を決定す
る。事象対応運転操作検索部(9) 24は、異常・事故事帛発生有無判別結果と各サブシス
テム機能状態をとりこんで事象対応ガイドデータベース
23を検索し、事象対応運転操作26を決定する。徴候
対応ガイドデータベース21と事象対応ガイドデータベ
ース23の基本構成内容を第4図に示す。いずれのガイ
ドデータベースも、原子炉を安全に冷温停止にもってい
く基本運転操作の流れと、運転操作で用いるサブシステ
ムの範囲は同一である。異なるのは、各基本運転操作に
おいて起動要求のサブシステムを決定する論理である。
The driving operation guide determination unit 9 calculates the safety parameter fluctuation symptoms that are the output of the parameter fluctuation symptom calculation unit 5, the functional status of each subsystem that is the output of the safety function monitor unit 6, and the abnormality that is the output of the event determination unit 7. - The result of determining whether an accident event has occurred is input, the driving operation is determined, and the result is output as the driving operation guide 13. Figure 2 shows the driving operation guide determining section 9.
FIG. 2 is a block diagram showing the processing contents of FIG. The basic processing procedure of the operation guide section is shown in the flowchart in Figure 3, but it is possible to determine the best system for the plant from the operation operations obtained based on the different operation decision methods of symptom response and event response. The basic idea is to select the safest driving maneuver (the safest driving maneuver is given the safest ranking in the driving maneuver ranking database 27, but the driving maneuver that has the greatest effect is considered the safest driving maneuver). . The symptom-based driving operation search unit 22 searches the symptom-based guide database 21 using the safety parameter fluctuation symptoms and the functional status of each subsystem, and determines the symptom-based driving operation 25 . The event response driving operation search unit (9) 24 retrieves the result of determining whether an abnormality/accident event has occurred and the functional status of each subsystem, searches the event response guide database 23, and determines the event response driving operation 26. The basic configuration contents of the symptom handling guide database 21 and the event handling guide database 23 are shown in FIG. In both guide databases, the flow of basic operations for safely bringing a nuclear reactor to cold shutdown and the range of subsystems used in operations are the same. What differs is the logic that determines which subsystem to request activation for each basic driving operation.

第5図に徴候対応ガイドデータベースの水位確保操作に
関するフローチャートを示すが、これは実際に用いるデ
ータベースを説明の都合上、細部を省略して簡単化した
ものであるが、安全パラメータの変動徴候とサブシステ
ムの機能状態を用いて検索をするという基本的考え方は
変化していない。また、第6図に事象対応ガイドデータ
ベースの水位確保に関するフローチャートを示すが、細
部を省略しているのは同様である。運転操作選択部28
は、運転操作順位データベース(10) 27を用いてそれぞれ決定された徴候対応運転操作25
と事象対応運転操作26の安全側順位を比較し、安全側
運転操作を運転操作ガイド13として出力する。運転操
作順位データベース27の内容は、第5図のフローチャ
ート、及び第6図の70−チャートに示すサブシステム
起動の運転操作に対しては、第4図に示す関連サブシス
テムに付加している番号の大きいサブシステムの起動が
安全側としている。また、相異なる基本運転操作(例え
ば水位確保操作と減圧操作)の優先順位は第4図に示す
基本運転操作シーケンスの上流側が安全側であるので優
先順位が高い。このように、本発明の運転ガイダンスシ
ステムでは運転操作ガイドの選択において、2つの異な
るアプローチからなる運転操作決定方法を用いてよシ安
全側をとる構成としたが、この理由を以下に述べる。一
般に、運転員がプラント異常・事故時に対応すべき運転
操作を決定する場合に用いる論理としては、プラントに
発生した異常・事故事象の種類と、プラント安全パラメ
ータの変動徴候を桁握して、と(11) れらをもとに最適と思われる運転操作の探索を行ってい
ると考えられる。しかも、事象情報と徴候情報の粗合せ
に方法における画情報の重点のおき方は状況に応じて変
化させていると考えられる。
Figure 5 shows a flowchart related to the water level securing operation of the symptom response guide database.This is a simplified version of the database actually used by omitting details for convenience of explanation, but it shows the fluctuation symptoms of safety parameters and the sub-systems. The basic idea of searching using the functional state of the system remains unchanged. Further, although FIG. 6 shows a flowchart regarding securing the water level of the event guide database, the same details are omitted. Driving operation selection section 28
are symptom-based driving operations 25 determined using the driving operation ranking database (10) 27.
The safety ranking of the event-based driving operation 26 is compared with the safe driving operation 26, and the safe driving operation is output as the driving operation guide 13. The contents of the driving operation ranking database 27 include the numbers added to the related subsystems shown in FIG. 4 for the driving operations that start the subsystems shown in the flowchart in FIG. 5 and the 70-chart in FIG. 6. Startup of large subsystems is on the safe side. Furthermore, different basic operation operations (for example, water level securing operation and pressure reduction operation) have a higher priority because the upstream side of the basic operation sequence shown in FIG. 4 is the safe side. As described above, in the driving guidance system of the present invention, in selecting a driving operation guide, a driving operation determination method consisting of two different approaches is used to take the safer side, and the reason for this will be described below. In general, the logic used by operators when determining the operational actions to be taken in the event of a plant abnormality or accident is to grasp the type of abnormality or accident that has occurred in the plant and the signs of fluctuation in plant safety parameters. (11) Based on these, it is thought that the vehicle is searching for the optimal driving operation. Moreover, it is thought that the emphasis placed on image information in the method for coarsely combining event information and symptom information is changed depending on the situation.

しかし、運転ガイダンス決定の論理として事象情報と徴
候情報を組合せてプラント状態の変化を考慮した詳細な
、しかも信頼性の高い論理を作成することは困難である
。一方、発生事象の情報のみを用いる事象対応ガイダン
スでは、事象にもとづいた効率の高い運転操作を決定可
能であるが、発生事象を誤って同定する可能性を皆無に
することはできない。また、安全パラメータの変動徴候
のみを用いる徴候対応ガイダンスでは、発生事象の同定
に伴なう困難さはないが、プラント動特性に起因する過
渡変動によって誤った運転゛操作を選択する可能性も皆
無にはできない。したがって、両者の方法で得られた運
転操作のうち、安全側の運転操作を選択する(通常の場
合、両者の方法による運転操作は一致する)ことにすれ
ば、両者の運転操作決定が同時に誤まる可能性は非常に
少ない(12) ので、運転ガイダンスの信頼性を向上させることができ
る。
However, it is difficult to combine event information and symptom information to create detailed and highly reliable logic for determining operational guidance that takes into account changes in plant conditions. On the other hand, with event response guidance that uses only information about the occurring event, it is possible to determine highly efficient driving operations based on the event, but it is not possible to completely eliminate the possibility of erroneously identifying the occurring event. In addition, symptom response guidance that uses only fluctuation symptoms of safety parameters does not have the difficulty associated with identifying events, but it also eliminates the possibility of selecting incorrect operations due to transient fluctuations caused by plant dynamic characteristics. I can't. Therefore, if we choose the safer driving maneuver among the driving maneuvers obtained by both methods (normally, the driving maneuvers obtained by both methods are the same), the driving maneuver decisions of both methods will be incorrect at the same time. Since there is a very low possibility that the vehicle will fail (12), the reliability of driving guidance can be improved.

操作効果評価部10は、プラント応答変化測定部8の出
力であるサブシステム起動による安全パラメータの応答
変化測定結果と安全機能モニタ部6の出力である各サブ
システムの機能状態と事象判定部7の出力である異常・
事故事象発生有無の判別結果をとりこんで、プラント応
答予測モデル11を用いて操作効果有無判別を行い、操
作効果評価ガイド14として出力する。□第7図は、操
作効果評価部10の処理内容を示すブロック図である。
The operation effect evaluation section 10 uses the response change measurement results of safety parameters due to subsystem activation, which are the outputs of the plant response change measurement section 8 , the functional status of each subsystem, which is the output of the safety function monitor section 6 , and the event judgment section 7 . Abnormality that is output
The results of determining whether an accident event has occurred are taken in, the presence or absence of an operational effect is determined using the plant response prediction model 11, and the result is output as an operational effect evaluation guide 14. □ FIG. 7 is a block diagram showing the processing contents of the operation effect evaluation section 10.

操作効果評価部の基本的処理手1鹸は、第8図のフロー
チャートに示す。操作効果指標計算部31は、プラント
応答予測モデルによるプラント応答予測結果と実測結果
を比較して操作効果指標を計算する。操作効果指標の定
義は、プラント応答予測モデルの詳細度によって得られ
る応答子細情報の形態も異なるので一義的に計算式を定
めることはできないが、実施例として安全パラメータの
変化速度変動分を与えるモデルをとるならば、下記式で
表わすこととする。
The basic processing steps of the operation effect evaluation section are shown in the flowchart of FIG. The operation effect index calculation unit 31 calculates an operation effect index by comparing the plant response prediction result based on the plant response prediction model with the actual measurement result. The definition of the operation effect index cannot be unambiguously determined by a calculation formula because the format of detailed response information obtained differs depending on the level of detail of the plant response prediction model, but as an example, we will use a model that gives the variation in the rate of change of safety parameters. If we take , it can be expressed by the following formula.

(13) ここで、PIJ :安全パラメータiに関する、サブシ
ステムjの操作効果指標(%)。
(13) Here, PIJ: Operation effect index (%) of subsystem j regarding safety parameter i.

ΔXIJ:サプシステムj起動前と起動後定格運転到達
時の安全パラメータi め変化速度変動分実測値。
ΔXIJ: Actual measured value of the change speed fluctuation of the safety parameter i before starting the subsystem j and after reaching the rated operation after starting.

Δ↑IJ=プラント応答評価モデルによる、安全パラメ
ータiの変化速度変動 分子測値。
Δ↑IJ=Numerator measurement of the rate of change of safety parameter i according to the plant response evaluation model.

上記の式による操作効果指標の計算方法以外に、サブレ
ステム起動時点から、一定時間経過後の安全パラメータ
の変化量実測値と、その予測値の比をとる方法なども考
えられるが、基本的には安全パラメータの応答変化に関
し、実測値と予測値の比をとることでめ着。操作効果有
無判定部33は、操作効果指標32.!:′各サブシス
テムの機能状態と異常・事故事象発生有無の判別結果を
と慢こんで操作効果評価□ガ植ド14を出力すると共に
、モデ′ル修正が必要と判定した場合にはモデル修正(
14) データ12を用いてプラント応答予測モデル11を修正
する。操作効果有無判定部の処理手順フローチャートを
第9図に示す。ここで用いた操作効果有無判定方法の基
本的考え方は、サブシステム起動による効果が有ると判
定可能な場合の必要条件としてサブシステムが正常であ
ることとした。
In addition to calculating the operation effect index using the above formula, there is also a method that calculates the ratio of the actual value of the change in the safety parameter after a certain period of time has elapsed from the time the subrestem starts, but basically, Regarding the response change of safety parameters, it is determined by taking the ratio between the actual measured value and the predicted value. The operation effect presence/absence determination unit 33 determines the operation effect index 32. ! :'Evaluate the operation effect by evaluating the functional status of each subsystem and the result of determining whether an abnormality/accident event has occurred.In addition to outputting the guide 14, if it is determined that model modification is necessary, modify the model. (
14) Modify the plant response prediction model 11 using the data 12. FIG. 9 shows a flowchart of the processing procedure of the operation effect presence/absence determination section. The basic concept of the operation effect determination method used here is that the subsystem is normal as a necessary condition for determining that the subsystem activation has an effect.

プラントの応答予測モデルは、プラントのサブシステム
は正常に機能している場合のモデルであるので、本来は
サブシステムが実際に異常となっている時には実測値と
予測値の偏差によって異常発生をとらえるべきであるが
、現実にはモデルに誤差があるので断定できない。そこ
で、サブシステムが正常で、かつ操作効果かうもれてし
まうような冷却材喪失事故(LOCA) が原子炉に発
生していない場合に操作効果指標が小さくなった場合は
、モデルに誤差があったものと考えることができるので
、プラント応答予測が実測データに一致するようにモデ
ルを修正するようにした。このような判定論理によシ、
モデルを用いた定量的判定にもとづく操作効果評価機能
をガイダンスシステムに(15) もたせることが可能となった。
The plant response prediction model is a model that assumes that the plant subsystems are functioning normally, so when a subsystem actually becomes abnormal, the abnormality can be detected by the deviation between the actual measured value and the predicted value. However, in reality, it cannot be determined because there are errors in the model. Therefore, if the operating effectiveness index becomes small when the subsystem is normal and the reactor has not experienced a loss of coolant accident (LOCA) that would have obscured the operating effectiveness, it is likely that there is an error in the model. Therefore, the model was modified so that the plant response predictions matched the actual measured data. Based on this decision logic,
It is now possible to provide the guidance system with an operation effect evaluation function based on quantitative judgment using a model (15).

本発明によるプラントの運転ガイダンスシステムを沸騰
水形原子力発電所に適用した場合の効果を、第10図に
示す主蒸気管破断事故時シミュレーション結果で説明す
る。本シミュレーションでは、原子炉の安全にとって厳
しい条件として、原子炉隔離冷却系(RCIC)、及び
高圧炉心スプレィ系(HFO2)の不作動を仮定してい
る。ただし、几CICは起動以前に待機異常が、HFO
2は起動操作して作動異常がそれぞれ安全機能モニタで
同定されることとした。主蒸気管破断発生により原子炉
はスクラムし、運転ガイダンスシステムが起動するが、
事象判別部では主蒸気管破断発生事故の発生同定には数
十秒の時間を要し事象対応ガイダンスは出力されず、原
子炉水位は破断による急速減圧で上昇しているので変動
徴候にもとづく徴候対応ガイダンスも出力されない。や
がて、過渡的水位上昇も終了し、水位が低下した結果、
変動徴候が計算されて、徴候対応ガイダンスとしてHP
C8起動の運転操作が決定される。はぼ同時に、(16
) 事象判別部によシ配管破断及び気相破断の事象発生が判
別され、事象対応ガイダンスとして、同様にHPC8起
動の運転操作が決定される。この場合は、事象対応ガイ
ダンスと徴候対応ガイダンスが一致して、運転操作ガイ
ドとして「水位確保操作−HPC8起動」が運転員に示
されたが、仮に水位センサーの誤差によシ水位が低下せ
ず、徴候対応ガイダンスが不調の場合でも事象対応ガイ
ダンスによ、9 HPC8起動という、−確な運転操作
ガイドが出力される。次に、HFO2を手動起動したが
、仮定によシネ作動としているの、で、操作効果評価部
により rHPcs操作効果“小”:系統異常発生」が
ガイドされ、運転員は直ちに次の対応操作実施の準備に
移行できる。一方、運転操作ガイド決定部でも、安全機
能モニタによるHPC8作動異常の情報を受けて、事象
対応および門候対応のガイドデータベースを検索し、新
しい運転操作ガイドとして低圧炉心スプレィ系(LP0
1)起動が運転員に指示される。以下、LPC8起動に
ょル原子炉水位は回復に向い、原子炉の安全は確保され
ている。
The effects of applying the plant operation guidance system according to the present invention to a boiling water nuclear power plant will be explained using the simulation results of a main steam pipe rupture accident shown in FIG. This simulation assumes that the reactor isolation cooling system (RCIC) and the high pressure core spray system (HFO2) are inoperable, which is a severe condition for the safety of the nuclear reactor. However, the standby error occurs in the HFO before the CIC starts up.
2, it was decided that each operation abnormality would be identified by the safety function monitor after the start-up operation. The reactor scrams due to a main steam pipe rupture, and the operation guidance system is activated, but
The event determination section takes several tens of seconds to identify the occurrence of a main steam pipe rupture accident, and no event response guidance is output.Since the reactor water level is rising due to rapid depressurization due to the rupture, it is possible to identify the occurrence of a main steam pipe rupture accident, so it is possible to identify the occurrence of a main steam pipe rupture accident. Correspondence guidance is also not output. Eventually, the transient water level rise ended, and as a result of the water level decreasing,
Fluctuation symptoms are calculated and provided on the HP as symptom response guidance
The driving operation for starting C8 is determined. Almost simultaneously, (16
) The event determination unit determines the occurrence of an event of pipe rupture or gas phase rupture, and similarly determines the operation to start the HPC 8 as event response guidance. In this case, the event response guidance and the symptom response guidance matched, and the operator was instructed to "secure water level - Activate HPC8" as the operation guide, but even if the water level did not drop due to an error in the water level sensor. Even if the symptom response guidance is not working properly, the event response guidance outputs a precise driving operation guide such as 9 HPC8 activation. Next, HFO2 was started manually, but the assumption was that it would be in cine mode, so the operation effect evaluation unit would guide the operator to ``Small'' rHPcs operation effect: System abnormality occurred, and the operator would immediately take the next response operation. You can move on to preparations. On the other hand, the operation guide decision section also receives information on the HPC8 malfunction from the safety function monitor, searches the event response and gate response guide database, and selects the low-pressure core spray system (LP0) as a new operation guide.
1) Start-up is instructed to the operator. After LPC8 was activated, the reactor water level was on track to recover, and the safety of the reactor was ensured.

(17) 〔発明の効果〕 本発明によれば、発生事象に対応した運転操作ガイ −
ドと、安全パラメータの変動徴候に対応した運転操作ガ
イドという互いに異なる方法にもとづいて運転ガイドを
検索し、両者の比較によって安全側の運転操作を選択、
提示する方法をとっているので、両者の欠点を補った信
頼性の高い運転ガイドを提示することができる。
(17) [Effects of the Invention] According to the present invention, a driving operation guide corresponding to an occurrence event is provided.
The system searches for driving guides based on different methods, such as driving guides that correspond to changes in safety parameters and driving operation guides that respond to changes in safety parameters, and selects safe driving operations by comparing the two.
Since this method is adopted, it is possible to present a highly reliable driving guide that compensates for the shortcomings of both.

また、本発明によれば、運転操作の効果をプラント応答
予測そデルを用いて定量的に評価し、プラントのサブシ
ステム機能状態情報と発生事象の判別情報を用いた信頼
性の高い操作効果判定が可能であるので、運転員の判断
補助に有効である。
Further, according to the present invention, the effects of operation operations are quantitatively evaluated using a plant response prediction model, and highly reliable operation effect judgments are made using plant subsystem functional status information and occurrence event discrimination information. This is effective in assisting operators in making decisions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明になるプラントの運転ガイダンスシステ
ムの基本構成を示すブロック図、第2図は運転操作ガイ
ド決定部の処理内容を示すブロック図、第3図は運転操
作ガイド決定部の基本的処理手順を示すフローチャート
図、第4図は運転操作ガイド決定部で用いるガイドデー
タベースの、基本的運転操作のシーケンスと関連サブシ
ステム(18) を表わす説明図、第5図は徴候対応ガイドデータベース
の水位確保操作に関するフローチャート図、第6図は事
象対応ガイドデータベースの水位確保に関するフローチ
ャート図、第7図は操作効果評価部の処理内容を示すブ
ロック図、第8図は操作効果評価部の基本的処理手順を
示すフローチャート図、第9図は操作効果有無判定部の
処理手順を表わすフローチャート図、第10図は本運転
ガイダンスシステムを沸騰水形原子力発電所に適用した
場合の、主蒸気管破断事故時シミュレーションにおける
結果を示す線図である。 1・・・プラント、2・・・主システム、3・・・サブ
システム、6・・・安全機能モニタ部、7・・・事象判
別部、8・・・プラント応答変化測定部、9・・・運転
操作ガイド決定部、10・・・操作効果評価部、11・
・・プラント応答予測モデル、12・・・モデル修正デ
ータ、13・・・運転操作ガイド、14・・・操作効果
評価ガイド、15・・・運転ガイド表示部。 代理人 弁理士 高橋明夫 (19) 華 1 (2) 第 2m 寥3 図 第4図 茅 50 半 乙 口 ¥ 7 図 /1 峯 3 m $ 9 凹
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the plant operation guidance system according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the processing contents of the operation guide determination section, and FIG. 3 is a basic diagram of the operation guide determination section. A flowchart diagram showing the processing procedure, Figure 4 is an explanatory diagram showing the basic driving operation sequence and related subsystems (18) of the guide database used in the driving operation guide determination section, and Figure 5 is the water level of the symptom response guide database. Flowchart related to securing operations, Figure 6 is a flowchart related to securing the water level of the event response guide database, Figure 7 is a block diagram showing the processing contents of the operation effect evaluation section, and Figure 8 is the basic processing procedure of the operation effect evaluation section. FIG. 9 is a flowchart showing the processing procedure of the operational effect determination unit, and FIG. 10 is a simulation of a main steam pipe rupture accident when this operation guidance system is applied to a boiling water nuclear power plant. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Plant, 2... Main system, 3... Subsystem, 6... Safety function monitor section, 7... Event discrimination section, 8... Plant response change measurement section, 9... - Driving operation guide determining section, 10... Operation effect evaluation section, 11.
...Plant response prediction model, 12...Model correction data, 13...Driving operation guide, 14...Operation effect evaluation guide, 15...Driving guide display section. Agent Patent Attorney Akio Takahashi (19) Hana 1 (2) No. 2m Height 3 Fig. 4 Thatch 50 Half Mouth 7 Fig./1 Mine 3m $9 Concave

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、主要機器系統からなる主システムと、制御系、補機
系及び安全機能系からなるサブシステムから構成される
プラントにおいて、プラン鼾の安全に関するパラメータ
をとシこんでその変動徴候を計算する部分と、プラント
データをと9こんでプラントに発生した異常・事故事象
を判別する部分と、プラントデータをと9こんでサブシ
ステムの機能状態を判別する部分と、これらの部分から
それぞれ出力される、安全パラメータの変動徴候計算結
果上異常・事故事象判別結果とサブシステム機能状態判
別結果をとシこみ、ガイドデータベースを検索して運転
操作ガイドを決定する部分とサブシステム起動によるプ
ラント応答の実測データと該異常・事故事象判別結果と
核サブシステム機能状態判別結果をとシこみ、プラント
の応答予測モデルによるプラント応答予測値を用いて実
施された運転操作の効果を評価する部分、および該運転
操作ガイドと該運転操作効果の評価結果を表示する部分
からなることを特徴とするプラントの運転ガイダンスシ
ステム。
1. In a plant that consists of a main system consisting of the main equipment system and subsystems consisting of the control system, auxiliary equipment system, and safety function system, the part that calculates the fluctuation symptoms by incorporating the safety-related parameters of plan snoring. , a part that incorporates plant data to determine abnormalities and accident events that have occurred in the plant, a part that incorporates plant data to determine the functional status of subsystems, and outputs from these parts, respectively. The results of abnormality/accident event discrimination based on the calculation results of fluctuation symptoms of safety parameters and the results of subsystem functional state discrimination are inserted, and the part that searches the guide database to determine the operation guide and the actual measured data of the plant response due to subsystem startup are used. A part that incorporates the results of the abnormal/accident event determination and the nuclear subsystem functional status determination, and evaluates the effectiveness of the operational operation performed using the plant response prediction value based on the plant response prediction model, and the operation guide. A plant operation guidance system comprising: and a part that displays evaluation results of the operation effect.
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