KR100912031B1 - The processing method of the axial power shapes in nuclear reactor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원자로 내의 축방향 출력분포 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling the axial output distribution in a nuclear reactor.

본 발명의 원자로심의 평형상태에서의 축방향 출력분포와 반경방향 출력분포로 이루어진 3차원의 평형상태 기준출력분포모델을 생산하는 제1단계; 상기 3차원의 평형상태 기준출력분포모델에 임의값을 적용해서 상기 원자로심의 운전에 따른 다양한 평형상태의 출력분포를 생산하는 3차원의 가상의 기준출력분포모델로 변형하는 제2단계; 상기 3차원 가상출력분포모델의 축방향 출력분포만을 1차원으로 축약시켜 축방향 과도상태의 출력분포를 생성하는 제3단계; 상기 축방향 과도상태의 출력분포와 상기 3차원의 평형상태 기준출력분포모델로부터의 반경방향 출력분포를 조합해서 상기 원자로심의 평형상태 뿐만 아니라 그 노심에 발생할 수 있는 다양한 과도상태 패널티를 포함하는 W(z) 자료세트를 얻는 제4단계; 및 상기 W(z) 자료세트를 상기 원자로심의 운전에 적용하는 제5단계를 포함하여 구성된다.A first step of producing a three-dimensional equilibrium reference output distribution model consisting of an axial output distribution and a radial output distribution in an equilibrium state of the reactor core of the present invention; A second step of applying a random value to the three-dimensional equilibrium reference output distribution model and transforming it into a three-dimensional virtual reference output distribution model that produces various equilibrium output distributions according to the operation of the reactor core; A third step of generating an output distribution in an axial transient state by shortening only the axial output distribution of the three-dimensional virtual output distribution model in one dimension; W, which combines the output distribution of the axial transient state and the radial output distribution from the three-dimensional equilibrium reference output model, includes not only the equilibrium state of the reactor core, but also various transient penalties that may occur in the core. z) a fourth step of obtaining a dataset; And a fifth step of applying the W (z) dataset to the operation of the reactor core.

이러한 본 발명은 발전소의 안전성과 유연성을 모두 만족하고, 이로 인해 원자로 내의 불필요한 출력감발을 줄여 경제적 손실을 최소화 한다.The present invention satisfies both safety and flexibility of the power plant, thereby minimizing economic losses by reducing unnecessary power loss in the reactor.

원자로심, 축방향 출력분포, 반경방향 출력분포, 열속첨두계수 Reactor core, axial output distribution, radial output distribution, heat flux peak coefficient

Description

원자로 내의 축방향 출력분포 제어방법{THE PROCESSING METHOD OF THE AXIAL POWER SHAPES IN NUCLEAR REACTOR}Axial Output Distribution Control Method in Reactor {THE PROCESSING METHOD OF THE AXIAL POWER SHAPES IN NUCLEAR REACTOR}

본 발명은 원자력 발전소의 원자로 내의 축방향 출력분포 제어방법에 관한 것으로, 특히 발전소 운전 시 비정상 축방향 출력분포(AOA: Axial Offset Anomaly) 등의 발생으로 측정값과 설계값의 편차가 급격하게 증대되어 첨두계수 제한치를 위배하거나 불필요한 출력 감발이 발생하는 것을 방지하기 위해, 적절한 과도상태 패널티를 고려 및 적용함으로써 발전소의 안전성과 유연성을 모두 만족하는 원자로 내의 축방향 출력분포 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling the axial output distribution in a nuclear power plant, in particular, due to the occurrence of abnormal axial output distribution (AOA: Axial Offset Anomaly) during the operation of the power plant is a sharp increase in the deviation between the measured value and the design value The present invention relates to an axial power distribution control method in a reactor that satisfies both the safety and flexibility of a power plant by considering and applying appropriate transient penalties in order to avoid peak factor limit or unnecessary output reduction.

일반적으로 가압경수로형 원자력 발전소의 노심내의 출력분포는 반경방향의 출력분포와 축방향의 출력분포로 구성되는데, 반경 방향의 출력분포는 가연성 흡수봉의 적절한 분포를 포함하는 핵연료 집합체 장전 모형에 따라 설계 단계에서 결정되지만, 축방향 출력분포는 제논 천이현상 등으로 인하여 제어에 어려움이 있어 웨스팅하우스형(WH형) 발전소의 경우 핵연료 건전성이 유지될 수 있도록 축방향 출력분포에 대해 운전허용영역을 설정하고 허용되지 않은 출력분포가 발생하지 않도록 운전을 제어한다.In general, the output distribution in the core of a PWR nuclear power plant consists of a radial output distribution and an axial output distribution. The radial output distribution is designed according to a nuclear fuel assembly loading model that includes an appropriate distribution of flammable absorbing rods. Although the axial output distribution is difficult to control due to xenon transition, etc., in the case of the Westinghouse type (WH) power plant, the operation allowance area is set and allowed for the axial output distribution so that the fuel integrity can be maintained. Operation is controlled so that unintended output distribution does not occur.

이러한 출력분포제어 운전기법은 축방향 출력편차(AO: Axial Offset), ΔI의 설정방법에 따라 기준값에서 일정한 범위 이내로 유지시키는 일정 축방향 출력분포 제어와 운전 유연성을 크게 향상시키기 위해 기준값에 관계없이 고정된 절대 운전 영역에서 제어하는 완화된 축방향 출력분포 제어로 나눌 수 있다.The output distribution control operation technique is fixed regardless of the reference value to greatly improve the axial output distribution control and operation flexibility to keep within a certain range from the reference value according to the Axial Offset (AO) and the setting method of ΔI. It can be divided into a relaxed axial output distribution control that controls in the absolute absolute operating region.

일정 축방향 출력분포 제어 운전방식은 측정된 축방향 출력편차 목표값(Target ΔI)을 기준으로 ±5% 또는 +3 ~ -12%의 ΔI 밴드 내로 축방향 출력분포를 유지함으로써, 열속 첨두계수(FQ)와 핵비등이탈(DNB: Departure from Nucleate Boiling) 제한치를 만족시킨다. 그러나, 상기와 같은 운전방식은 과거 1970년대 초기에 운전에 대한 유연성 및 계통상의 부하변동 등을 충분히 고려하지 않고 개발된 운전 방식으로 최근에는 거의 사용되지 않고 있다.The constant axial output distribution control method maintains the axial output distribution within ± 5% or +3 to -12% of the ΔI band based on the measured axial output deviation target value (Target ΔI). F Q ) and Departure from Nucleate Boiling (DNB) limits. However, such a driving method has been developed in the early 1970's without considering the flexibility of the operation and the load fluctuations in the system in the early 1970s, and has been rarely used in recent years.

완화된 축방향 출력분포 제어 운전방식은 설계기준 제한치(Design Basis Limit)를 전 출력 구간에서 여유 있게 만족시키는 허용된 ΔI 영역을 정상 및 비정상 운전조건하에서 발생 가능한 제논 분포 및 그에 따른 출력분포를 고려하여 직접 결정함으로써, 운전허용 영역을 최대화시켜 이용률 및 운전의 유연성을 향상시키는 방식이다. 특히, 완화된 축방향 출력분포 제어 운전 방식은 저출력에서 보이는 충분한 FQ 여유도를 출력에 따른 ΔI 밴드의 확대로 전환하여 저출력에서 보다 넓은 운전범위를 허용한다.The relaxed axial output distribution control method considers the xenon distribution that can occur under normal and abnormal operating conditions and the output distribution according to the allowed ΔI region that satisfactorily satisfies the Design Basis Limit in the entire output section. By direct decision, the driving range is maximized to improve utilization and driving flexibility. In particular, the relaxed axial output distribution control mode of operation converts the sufficient F Q margin seen at low power into an expansion of the ΔI band along the output to allow a wider operating range at low power.

현재 국내 가압경수로형 17x17 발전소의 출력분포 제어전략은 출력분포 제어의 유연성을 향상시킨 완화된 축방향 출력분포 제어 운전 방식을 적용한다. 이 제 어방법의 운전 영역은 출력분포의 안정성 확인에 중요한 LOCA(Loss of Coolant Accident) FQ 제한치, 핵비등 이탈(DNB) 제한치, 최대 선출력 밀도 제한치, 핵연료 응용 제한치 등 여러 가지 불확실도를 고려하여 정상상태와 과도상태의 안전성을 입증하여 결정된다.At present, the output distribution control strategy of the 17x17 power plant in Korea is applied to the relaxed axial output distribution control operation method which improves the flexibility of output distribution control. Operating range of the control method in consideration of the number of uncertainties such important LOCA (Loss of Coolant Accident) F Q limit, the nucleate boiling departure (DNB) limit (s), maximum linear power density limit, fuel application limit to determine the stability of the power distribution It is determined by demonstrating the safety of steady state and transient states.

따라서, 일반적으로 발전소 운전시 열속첨두계수(FQ(z))는 LOCA가 발생한 경우 PCT(peak clad temperature)가 허용 제한치를 넘지 않도록 감시하여야 한다. 이와 같은 FQ 감시방법은 노심평형상태에서 정기적인 전노심 출력분포측정을 통해 FQ(z)가 결정되고, 이렇게 측정된 FQ(z)는 제조상 허용오차 및 측정오차 등 적절한 불확실도를 고려하여 증가된다. 불확실도를 고려한 최종 FQ(z)는 FQ M(z)로 불리게 되는데, 상기 FQ M(z)는 노심평형상태에서 측정되었으므로 출력변동이나 제어봉 이동 등에 따라 과도상태의 출력분포는 변화하게 되고, 이로 인해 FQ(z)는 상당히 증가할 수 있다. 따라서, 이를 보정하기 위해 평형상태에서 측정된 FQ(z)가 과도상태의 발생에 따라 증가할 수 있는 최대 비율로써, W(z) 함수를 사용하며 아래의 수학식1과 같이 정의된다.Therefore, in general, the heat flux peak factor (F Q (z)) during plant operation should be monitored to ensure that peak clad temperature (PCT) does not exceed acceptable limits in the event of LOCA. In this F Q monitoring method, F Q (z) is determined through regular precore output distribution measurement in the core equilibrium state, and F Q (z) is measured in consideration of appropriate uncertainty such as manufacturing tolerance and measurement error. Is increased. The final F Q (z) considering the uncertainty is called F Q M (z). Since the F Q M (z) is measured at the core equilibrium, the output distribution of the transient state changes according to the output fluctuation or control rod movement. This may cause a significant increase in F Q (z). Therefore, to correct this, F Q (z) measured in the equilibrium state is the maximum rate that can increase with the occurrence of the transient state, using the W (z) function and is defined as Equation 1 below.

Figure 112007088912830-pat00001
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상기와 같이 정의된 W(z)는 제어봉 삽입, 출력준위 변화, 축방향 지논 과도와 반경방향 지논 과도상태 등으로 인한 노심출력분포의 변화를 모두 포함한다.W (z) defined as above includes all changes in core output distribution due to control rod insertion, output level change, axial xenon transient and radial xenon transient.

FQ(z) 감시방법은 이와 같이 측정된 FQ M(z)와 결정된 W(z)를 곱하여 아래의 수학식2와 같이 FQ(z) 제한치와 비교 확인하여 이루어진다.The F Q (z) monitoring method is performed by multiplying the measured F Q M (z) by the determined W (z) and comparing it with the F Q (z) limit as shown in Equation 2 below.

Figure 112007088912830-pat00002
Figure 112007088912830-pat00002

Figure 112007088912830-pat00003
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단, K(z)는 정규화된 FQ(z) 제한치, P는 상대출력을 나타낸다.Where K (z) is the normalized F Q (z) limit and P is the relative output.

완화된 축방향 출력분포 제어 운전을 적용하는 국내 발전소의 허용출력준위(APL: Allowed Power Level)는 상기와 같은 조건을 만족하기 위해,

Figure 112007088912830-pat00004
가 기술지침서의 제한치를 위배하는 경우 ΔI-출력범위가 FQ 제한치를 만족하도록 출력 감발을 하여 운전범위를 좁히게 된다. 또한,
Figure 112007088912830-pat00005
가 제한치 이내일 경우 ΔI-출력범위가 증가되지는 않는다.In order to satisfy the above conditions, the allowed power level (APL) of domestic power plants applying the relaxed axial power distribution control operation is
Figure 112007088912830-pat00004
In case of violating the limits of the technical guidelines, output reduction is performed so that the ΔI-output range satisfies the F Q limit, thereby narrowing the operating range. Also,
Figure 112007088912830-pat00005
Does not increase the ΔI-output range.

이와 같이 허용출력준위를 제한하는 종래의 방법은 과거의 CAOC 운전방식에서 사용되는 방법을 그대로 준용한 것으로, 일정 축방향 출력분포 제어 방법론은 평형상태에서 측정된 출력분포를 기준으로 허용운전범위가 결정된다. 따라서 측정된 축방향 출력분포가 설계값과 차이를 보이더라도 허용운전범위가 측정된 출력분 포에 따라 변화되므로, 기준출력분포와 그에 따른 허용출력범위의 상대적인 비인 W(z)에는 거의 영향을 미치지 않는다.As described above, the conventional method of limiting the allowable output level applies the same method used in the past CAOC operation method, and the constant axial output distribution control methodology determines the allowable operating range based on the output distribution measured at equilibrium. do. Therefore, even if the measured axial output distribution differs from the design value, the permissible operating range changes according to the measured output distribution. Therefore, it has little influence on the reference output distribution and W (z), which is the relative ratio of the permissible output range. Do not.

그러나, 운전허용범위가 고정되어 있는 완화된 축방향 출력분포 제어를 적용하는 국내 WH형 발전소의 운전 자료에 따르면 측정된 축방향 출력분포가 설계값과 일정한 값 이상의 편차를 발생하는 경우가 종종 있는데, 이로 인해 W(z) 값이 변화하게 되고 이에 따라 노심의 주요감시 인자 중 하나인 FQ 에도 영향을 미치게 된다.However, according to the operation data of domestic WH type power plant applying relaxed axial output distribution control with a fixed allowable range, the measured axial output distribution often causes deviation from the design value by a certain value. This changes the W (z) value, which in turn affects F Q , one of the core surveillance factors.

도 1은 종래의 RAOC 적용 시 출력분포 편차 발생에 따른 운전범위를 나타내는 도면이다.1 is a view showing the operating range according to the output distribution deviation when applying the conventional RAOC.

도 1에 도시된 바와 같이, 운전허용범위(110)가 고정되어 있는 완화된 축방향 출력분포 제어 방식에서 비정상 축방향 출력분포가 발생하여 설계된 축방향 출력분포(120)와 측정된 축방향 출력분포(130)가 차이를 나타내게 되면, 상부 또는 하부에 있어 W(z) 함수가 비보수적(131)이거나 또는 지나치게 보수적(132)으로 고려되는 경우가 발생한다.As shown in FIG. 1, the axial output distribution 120 and the measured axial output distribution designed by the abnormal axial output distribution are generated in the relaxed axial output distribution control method in which the driving tolerance range 110 is fixed. If 130 is indicative of a difference, a case arises where the W (z) function is considered non-conservative 131 or too conservative 132 at the top or bottom.

예를 들어, 전출력에서 운전허용범위가 (+8,-16)인 경우 설계 시 기준모델의 AO가 -3.5%라면 W(z)는 (+11.5,-12.5)로 계산된다. 한편, 측정된 AO가 -7.0%라면 W(z)가 적용된 측정운전범위는 [+4.5(=-7.0+11.5), -19.5(=-12.5-7.0)] 가 된다. 따라서 허용운전범위는 (+8,-16)으로 정해진 데 비해 측정운전범위는 (+4.5, -19.5)이므로, 양(+)의 범위에서는 비보수적이고, 음(-)의 범위에서는 지나치게 보수적으로 반영되는 것이다.For example, if the allowable operating range is (+ 8, -16) at full power, if the reference model's AO is -3.5% at design time, W (z) is calculated as (+ 11.5, -12.5). On the other hand, if the measured AO is -7.0%, the measurement operation range to which W (z) is applied is [+4.5 (=-7.0 + 11.5), -19.5 (=-12.5-7.0)]. Therefore, while the allowable operation range is set to (+ 8, -16), the measurement operation range is (+4.5, -19.5), so it is unconservative in the positive range and too conservative in the negative range. It is reflected.

또한, 최근 운전자료에 의하면 축방향 출력분포는 비정상 축방향 출력분포가 발생하지 않는 경우에도 지난주기 운전 이력의 차이 및 기타 원인 등으로 인하여 설계값과 차이를 보이는 경우가 빈번하게 발생한다.In addition, according to the recent operation data, the axial output distribution frequently shows a difference from the design value due to the difference in the past cycle operation history and other causes even when the abnormal axial output distribution does not occur.

따라서 완화된 축방향 출력분포 제어 방법론의 경우 비정상 축방향 출력분포 등의 발생으로 측정된 축방향 출력분포와 설계된 축방향 출력분포에 차이가 있을 경우 과도상태에서의 열속첨두계수가 제한치를 위배 또는 위협하여 불필요한 출력 감발을 수행하는 경우가 발생되거나 비보수적인 영역이 적절하게 고려되지 못하는 문제점이 있다.Therefore, in the case of the relaxed axial output distribution control methodology, if there is a difference between the measured axial output distribution and the designed axial output distribution due to abnormal axial output distribution, the heat flux peak coefficient in the transient state violates or threatens the limit. Therefore, there is a problem that an unnecessary output reduction is performed or an unconserved area is not properly considered.

또한, 원자로 내에서 불필요한 출력 감발이 발생함으로 인하여 전력생산량이 감소하므로 막대한 경제적 손실이 발생하는 문제점이 있다.In addition, since power output is reduced due to unnecessary output reduction in the reactor, there is a problem that a huge economic loss occurs.

따라서 본 발명의 목적은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, W(z)를 생산하는 기준모델의 축방향 출력분포를 소정의 형태로 변형시킨 후 출력분포를 해석하여, 실제 노심상태에 적합한 과도상태 패널티를 고려 및 적용함으로써 발전소의 안전성과 유연성을 모두 만족하는 원자로 내의 축방향 출력분포 제어방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve such a problem, and by transforming the axial output distribution of the reference model producing W (z) into a predetermined shape and analyzing the output distribution, the transient state suitable for the actual core state By considering and applying the penalty, we provide a method for controlling the axial output distribution in a reactor that satisfies both the safety and flexibility of the power plant.

본 발명의 다른 목적은 원자로 내의 불필요한 출력감발을 줄임으로써 경제적 손실을 최소화하기 위한 원자로 내의 축방향 출력분포 제어방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for controlling the axial output distribution in a nuclear reactor to minimize economic losses by reducing unnecessary output reduction in the nuclear reactor.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 원자로심의 평형상태에서의 축방향 출력분포와 반경방향 출력분포로 이루어진 3차원의 평형상태 기준출력분포모델을 생산하는 제1단계; 상기 3차원의 평형상태 기준출력분포모델에 임의값을 적용해서 상기 원자로심의 운전에 따른 다양한 평형상태의 출력분포를 생산하는 3차원의 가상의 기준출력분포모델로 변형하는 제2단계; 상기 3차원 가상출력분포모델의 축방향 출력분포만을 1차원으로 축약시켜 축방향 과도상태의 출력분포를 생성하는 제3단계; 상기 축방향 과도상태의 출력분포와 상기 3차원의 평형상태 기준출력분포모델로부터의 반경방향 출력분포를 조합해서 상기 원자로심의 평형상태 뿐만 아니라 그 노심에 발생할 수 있는 다양한 과도상태 패널티를 포함하는 W(z) 자료세트를 얻 는 제4단계; 및 상기 W(z) 자료세트를 상기 원자로심의 운전에 적용하는 제5단계를 포함하여 구성된다.The present invention for achieving the above object is a first step of producing a three-dimensional equilibrium reference output distribution model consisting of an axial output distribution and a radial output distribution in the equilibrium state of the reactor core; A second step of applying a random value to the three-dimensional equilibrium reference output distribution model and transforming it into a three-dimensional virtual reference output distribution model that produces various equilibrium output distributions according to the operation of the reactor core; A third step of generating an output distribution in an axial transient state by shortening only the axial output distribution of the three-dimensional virtual output distribution model in one dimension; W, which combines the output distribution of the axial transient state and the radial output distribution from the three-dimensional equilibrium reference output model, includes not only the equilibrium state of the reactor core, but also various transient penalties that may occur in the core. z) a fourth step of obtaining a dataset; And a fifth step of applying the W (z) dataset to the operation of the reactor core.

상기 3차원의 가상출력분포모델은 상기 3차원의 평형상태 기준출력분포모델의 출력분포를 축방향으로 ±3% 와 ±5% 로 강제로 적용해서 얻은 것임이 바람직하다.Preferably, the three-dimensional virtual output distribution model is obtained by forcibly applying the output distribution of the three-dimensional equilibrium reference output distribution model to ± 3% and ± 5% in the axial direction.

또, 상기 3차원의 가상출력분포모델은 수식

Figure 112007088912830-pat00006
(여기서, Xe(z)는 축방향 위치 z에 따른 제논 농도, L은 축방향 노심 길이, δ는 외삽거리, An은 푸리에 계수)를 이용하여 얻은 것임이 바람직하다.In addition, the three-dimensional virtual output distribution model is
Figure 112007088912830-pat00006
It is preferable that Xe (z) is obtained using xenon concentration according to the axial position z, L is the axial core length, δ is the extrapolation distance, and A n is the Fourier coefficient.

또, 상기 제5단계는 상기 W(z) 자료세트와 실측된 상기 원자로심의 평형상태 출력분포를 내삽 또는 외삽을 통해 얻은 값(W(z))으로 상기 원자로심의 운전에 적용함이 바람직하다.In the fifth step, the equilibrium output distribution of the nuclear reactor core measured with the W (z) data set is applied to the operation of the nuclear reactor by the value (W (z)) obtained by interpolation or extrapolation.

또, 상기 3차원의 평형상태 기준출력분포모델은 핵설계용 3차원 전산코드에 의하여 생산된 것임이 바람직하다.In addition, the three-dimensional equilibrium reference output distribution model is preferably produced by a three-dimensional computer code for nuclear design.

또, 상기 축방향 과도상태의 출력분포는 1차원의 노심연소 및 출력분포를 계산하는 1차원 전산코드에 의하여 생성됨이 바람직하다.In addition, the output distribution in the axial transient state is preferably generated by a one-dimensional computer code for calculating the core combustion and output distribution in one dimension.

또, 상기 축방향 과도상태의 출력분포는 2~3만개의 출력분포를 묘사하는 1차원(1D) 전산코드의 지논 데이터 세트에 의해서 재생산되어 생성된 것임이 바람직하다.Preferably, the output distribution in the axial transient state is reproduced and generated by a Xenon data set of one-dimensional (1D) computer code describing 2 to 30,000 output distributions.

또, 상기 제4단계에서 상기 축방향 과도상태의 출력분포와 상기 반경방향 출 력분포의 조합에 의해서 얻는 열속첨두계수 FQ(z)는 수식

Figure 112007088912830-pat00007
(여기서, Fxy는 반경방향 평형상태 출력분포(3차원 코드), P(z)는 축방향 과도상태 출력분포(1차원 코드)에 의해서 얻고, 그 얻은 열속첨두계수로 상기 W(z) 자료세트를 얻음이 바람직하다.Further, in the fourth step, the heat flux peak coefficient F Q (z) obtained by combining the output distribution in the axial transient state and the radial output distribution is
Figure 112007088912830-pat00007
Where F xy is the radial equilibrium output distribution (three-dimensional code), P (z) is obtained by the axial transient output distribution (one-dimensional code), and the obtained heat flux coefficient is the W (z) data. It is desirable to obtain a set.

또, 상기 축방향 과도상태의 출력분포와 상기 반경방향 출력분포의 조합은 사고 해석용 출력분포를 계산하는 합성코드로 이루어짐이 바람직하다.In addition, the combination of the output distribution in the axial transient state and the radial output distribution is preferably made of a composite code for calculating the output distribution for accident analysis.

상기 해결 수단에 의해서, 발전소의 안전성과 유연성을 모두 만족하고, 이로 인해 원자로 내의 불필요한 출력감발을 줄여 경제적 손실을 최소화 한다.By this solution, both the safety and flexibility of the power plant are satisfied, thereby minimizing economic losses by reducing unnecessary power reduction in the reactor.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

도 2는 본 발명에 따른 원자로 내의 축방향 출력분포 제어방법을 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method of controlling an axial output distribution in a nuclear reactor according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원자로 내의 축방향 출력분포 제어방법(일명, Cross W(z) 생산적용 방법론)은 3차원의 평형상태 기준출력분포 모델을 생산하는 단계(S210), 생산된 기준출력분포를 3차원의 가상출력분포 모델로 변형하는 단계(S220), 3차원 가상출력분포 모델을 1차원으로 축약시켜 축방향 과도상태의 출력분포를 생성하는 단계(S230), 과도상태 축방향 출력분포와 평형상태 반경 방향 출력분포를 조합하여 다양한 과도상태 출력분포를 생산하는 단계(S240), 및 다양한 과도상태가 포함된 W(z) 자료세트를 적용하는 단계(S250)를 포함하여 이루어진다.As shown in Figure 2, the axial output distribution control method (also known as Cross W (z) production application methodology) in the reactor according to the present invention is to produce a three-dimensional equilibrium reference output distribution model (S210), Transforming the produced reference output distribution into a three-dimensional virtual output distribution model (S220), shortening the three-dimensional virtual output distribution model into one dimension to generate an output distribution in an axial transient state (S230), and a transient state Combining the axial output distribution with the equilibrium radial output distribution to produce various transient output distributions (S240), and applying a W (z) dataset containing various transients (S250). Is done.

먼저, 3차원의 평형상태 기준출력분포 모델을 생산(Power Shape Generation)하는 단계(S210)는 원자로심의 평행상태에서의 출력분포 및 첨두출력계수 등을 계산하는 것으로, 3차원으로 이루어진 정밀한 데이터로 이루어진다.First, the step (S210) of producing a three-dimensional equilibrium reference output distribution model (Power Shape Generation) is to calculate the output distribution and the peak output coefficient in the parallel state of the reactor core, and consists of precise data made in three dimensions. .

상기 기준출력분포 모델의 생산을 위해 핵설계용 3차원 전산코드는 매주기 노심감시계통 설계 시 연소도(주기초, 주기중, 주기말)별로 노심연소 및 핵적인자를 계산하는데, 이렇게 계산된 기준모델은 축방향 데이터와 반경방향 데이터를 모두 고려한 3차원의 데이터가 된다.In order to produce the reference output distribution model, the 3D computer code for nuclear design calculates the core combustion and the nucleus for each combustion degree (per cycle, period, end of cycle) when designing the core watch tube every cycle. The model becomes three-dimensional data considering both axial data and radial data.

상기와 같은 기준출력분포 모델은 노심의 평형상태의 데이터를 제공하는 것이기 때문에, 과도상태의 데이터를 제공하기 위해서는 노심운전에 따른 다양한 과도상태의 데이터를 포함하는 가상출력분포 모델로 변형시키게 된다.Since the reference output distribution model provides data of the equilibrium state of the core, the reference output distribution model is transformed into a virtual output distribution model including data of various transient states according to the core operation in order to provide the transient state data.

이와 같이 생산된 기준출력분포를 3차원의 가상출력분포 모델로 변형하는 단계(S220)는 제논 재구성 방식을 이용하여 기준모델의 출력분포를 상부나 하부로 ±3% 또는 ±5% 정도를 강제로 변형시키는 것으로, 상기 제논 재구성 방식은 아래의 수학식3과 같이 다섯 개의 항으로 이루어진 푸리에 시리즈 전개(Fourier Series Expansion)를 통해서 계산한다.The step S220 of transforming the reference output distribution produced as described above into a three-dimensional virtual output distribution model is to force the output distribution of the reference model to the upper or lower by ± 3% or ± 5% by using a xenon reconstruction method. In a modified manner, the xenon reconstruction method is calculated through Fourier Series Expansion consisting of five terms as shown in Equation 3 below.

Figure 112007088912830-pat00008
Figure 112007088912830-pat00008

여기서, Xe(z)는 축방향 위치 z에 따른 제논 농도,Where Xe (z) is the xenon concentration according to the axial position z,

L은 축방향 노심 길이,L is the axial core length,

δ는 외삽거리,δ is the extrapolation distance,

An은 푸리에 계수를 각각 나타낸다.A n represents a Fourier coefficient, respectively.

이와 같은 수학식을 통해서 얻은 과도상태에 대한 제논 농도값은 평형상태의 3차원 기준출력분포에 대하여 ±3% 또는 ±5% 정도를 강제로 변형시킨 가상출력분포 모델로서, 상기 강제 변형값은 경험칙에 의해 ±3% 또는 ±5% 중 소정의 데이터로 선택되게 된다.The xenon concentration value for the transient state obtained through the above equation is a virtual output distribution model forcibly deforming ± 3% or ± 5% with respect to the equilibrium three-dimensional reference output distribution. Is selected by the predetermined data of ± 3% or ± 5%.

이에 따라 최초 생산된 기준출력분포 모델을 가상출력분포 모델로 변형시키게 되면, AOA의 발생이나 전주기의 영향, 기타 다른 원인에 의해 발생할 수 있는 여러 경우의 과도상태에 대한 출력분포의 묘사가 가능하게 되므로, 다양한 출력분포의 데이터를 생성시킬 수 있다.Therefore, transforming the first-produced reference output distribution model into a virtual output distribution model enables the description of the output distribution of various transient states that may be caused by the occurrence of AOA, the effect of the full cycle, or other causes. Therefore, data of various output distributions can be generated.

이와 같이 생산된 3차원 가상출력분포 모델은 3차원으로 이루어진 매우 정밀한 데이터이므로 다양한 과도상태 데이터로 적용하기 위해 축방향 데이터만을 나타내는 1차원 모델로 축약된다.Since the three-dimensional virtual output distribution model produced in this way is very precise data consisting of three dimensions, it is reduced to a one-dimensional model representing only axial data to be applied to various transient state data.

이러한 3차원 가상출력분포 모델을 1차원으로 축약시켜 축방향 과도상태의 출력분포를 생성하는 단계(S230)는 1차원의 노심연소 및 출력분포를 계산하는 핵설 계용 1차원 전산코드에 의해서 이루어진다.The step S230 of generating the output distribution in the axial transient state by shortening the three-dimensional virtual output distribution model into one dimension is performed by a nuclear design one-dimensional computer code for calculating the core combustion and the output distribution in one dimension.

상기와 같은 1차원 축방향 과도상태의 출력분포는 2~3만개의 출력분포를 묘사하는 1차원 코드에 의해 재생산된다.The output distribution of the one-dimensional axial transient state as described above is reproduced by one-dimensional code describing 2 to 30,000 output distributions.

도 3 내지 도 5는 이와 같은 제논 재구성 방법을 통해 ±3% AO 변형 1차원 출력분포 모델에 대하여 생산된 연소도별 출력분포와 이에 따라 생산된 W(z)를 나타내는 도면이다.3 to 5 are diagrams showing the output distribution for each combustion degree and the W (z) produced according to the ± 3% AO modified one-dimensional output distribution model through the xenon reconstruction method.

여기서, 도 3은 주기초(BOL: Beginning of Life), 도 4는 주기중(MOL: Middle of Life), 도 5는 주기말(EOL: End of Life)의 출력분포 및 W(z)를 각각 도시한 것으로, W(z) 값은 출력분포와 직접적인 관련이 있는 것을 확인할 수 있다.Here, FIG. 3 shows the beginning of life (BOL), FIG. 4 shows the middle of life (MOL), and FIG. 5 shows the output distribution of the end of life (EOL) and W (z), respectively. As shown, it can be seen that the W (z) value is directly related to the output distribution.

이와 같이 생성된 1차원의 축방향 과도상태 데이터는 축방향과 반경방향을 모두 고려한 최종 출력범위를 계산하기 위해 3차원의 반경방향 평형상태 데이터와 조합된다.The one-dimensional axial transient data generated in this way is combined with the three-dimensional radial equilibrium data to calculate the final output range considering both the axial direction and the radial direction.

여기서, 상기와 같은 과도상태 축방향 출력분포와 평형상태 반경방향 출력분포를 조합하여 다양한 과도상태 출력분포를 생산하는 단계(S240)에서 반경방향 출력분포는 별도의 과도상태 데이터 생성과정을 거치지 않고 평형상태의 값을 가져와서 그대로 이용하게 되는데, 이는 반경방향의 위치별 데이터는 과도상태가 발생해도 평행상태 데이터에 비해 거의 변화가 없기 때문이다.Here, in the step S240 of producing a variety of transient output distributions by combining the transient state axial output distribution and the equilibrium radial output distribution, the radial output distribution is equilibrated without going through a separate transient data generation process. The value of the state is taken and used as it is, because the radial positional data has almost no change compared to the parallel state data even when a transient state occurs.

따라서 1차원 축방향 과도상태 데이터와 3차원 반경방향 평형상태 데이터의 조합으로 이루어진 열속첨두계수 FQ(z)는 아래의 수학식4과 같이 이루어진다.Therefore, the heat flux peak coefficient F Q (z), which is a combination of one-dimensional axial transient data and three-dimensional radial equilibrium data, is expressed by Equation 4 below.

Figure 112007088912830-pat00009
Figure 112007088912830-pat00009

여기서, Fxy는 반경방향 평형상태 출력분포(3D 코드)를,Where F xy is the radial equilibrium output distribution (3D code),

P(z)는 축방향 과도상태 출력분포(1D 코드)를 나타낸다.P (z) represents the axial transient output distribution (1D code).

위와 같은 노심 내 1차원의 축방향 과도상태 출력분포와 반경방향 평형상태 출력분포의 조합된 데이터는 평형상태 뿐만 아니라 노심에서 발생할 수 있는 다양한 과도상태 패널티를 포함하게 된다.The combined data of the one-dimensional axial transient output and radial equilibrium output distributions in the core will include various transient penalties that may occur at the core as well as the equilibrium.

이렇게 생성된 다양한 과도상태가 포함된 3차원 출력분포 데이터는 수학식 1의 수식에 의해서 W(z)로 산출되고, 이로 인해서 W(z) 자료세트가 얻어진다.The three-dimensional output distribution data including the various transients thus generated are calculated as W (z) by the equation of Equation 1, thereby obtaining a W (z) data set.

이와 같이 얻어진 다양한 과도상태가 포함된 W(z) 자료세트를 적용하는 단계(S250)는 현장에서 실제 측정된 평형상태 출력분포 데이터와 제공된 W(z) 자료세트를 활용하여 적절한 과도상태 패널티를 부과하여 열속첨두계수(FQ) 감시방식에 의해 원자로심의 출력을 제어하게 된다.Applying the W (z) dataset including the various transients thus obtained (S250) imposes an appropriate transient penalty using the equilibrium output distribution data actually measured in the field and the provided W (z) dataset. The output of the reactor core is controlled by the heat flux peak coefficient (F Q ) monitoring method.

먼저, 평형상태 측정 출력분포는 원자로 내 계측기를 통해 노심 내 150여개 집합체의 반경방향 및 축방향에 대하여 각각 약50개 위치에 대한 반응도를 측정한다. 이렇게 실측된 출력분포 자료와 해석적으로 분석하여 제공된 상기 W(z) 자료세트를 입력으로 노심분석용 전산코드를 운용하여 원자로심의 출력분포와 첨두계수를 계산하여 제한치를 만족하는지 확인한다.First, the equilibrium measurement output distribution measures the responsiveness of about 50 positions in the radial and axial directions of about 150 assemblies in the core through an in- reactor instrument. The W (z) data set provided through the analysis of the measured output distribution data and the above-described analysis data is operated to calculate the output distribution and the peak coefficient of the reactor core to check whether the limit value is satisfied.

따라서 상기와 같은 FQ 감시방식에 의해 FQ 가 제한치 이내인지를 확인하여 과도상태까지 커버하게 되며, 도 3, 도 4 및 도 5와 같이 연소도와 AO의 함수로 제공된 W(z) 자료세트를 실측된 노심의 AO와 연소도에 따라 내삽 또는 외삽의 방법으로 적절한 W(z)값을 사용할 수 있다.Therefore, the F Q monitoring method as described above checks whether the F Q is within the limit and covers the transient state, and the W (z) data set provided as a function of the combustion degree and the AO as shown in FIGS. 3, 4 and 5. Depending on the measured core AO and burnup, the appropriate W (z) value can be used by interpolation or extrapolation.

이와 같이 이루어진 일련의 출력분포 제어과정은 실제 노심 축방향 출력분포가 설계값에 의해 큰 편차를 보인 운전주기에 대하여 이하의 검증방법으로 확인 가능하다.The series of output distribution control processes thus made can be confirmed by the following verification method for the operation cycle in which the actual core axial output distribution showed a large deviation by the design value.

도 6은 비정상 축방향 출력분포가 발생한 경우 고리 3호기 16주기의 축방향 출력편차를 도시한 도면이고, 도 7은 이를 검증한 W(z)를 도시한 도면이고, 도 8은 검증된 W(z)에 의한 FQ 감시 결과를 나타내는 도면이다.6 is a diagram showing the axial output deviation of 16 cycles of Ring 3 when an abnormal axial output distribution occurs, FIG. 7 is a diagram showing W (z) for verifying this, and FIG. It is a figure which shows the FQ monitoring result by z).

고리 3호기 16주기를 대상으로 하는 수치실험은 주기 중반부터 노심의 연료상부에 크러드와 붕소침적으로 인해 출력이 급격하게 하부로 치우쳐 당초 설계값(310)보다 측정값(320)이 (-)방향으로 치우친 경우를 나타내는 것으로, 도 6에 도시된 바와 같이 운전 중 음(-)의 방향으로 최대 6% 정도의 AO 편차가 발생한다.Numerical experiments for 16 cycles of Kori Unit 3 resulted in the output sharply lowering due to the deposition of bored and bored parts on the fuel top of the core from the middle of the cycle. As shown in FIG. 6, an AO deviation of up to 6% occurs in the negative direction during operation, as shown in FIG. 6.

본 발명의 실시예에 의한 Cross W(z) 생산적용 방법론의 검증은 Dummy Control Rod 기법을 이용하여 실제 노심상태로 구현된 3차원 핵설계 모델을 생산하고, 이를 각각 기존 설계방법을 통해 생산한 W(z)와 본 발명에 따른 원자로 내의 출력분포 제어 방법(Cross W(z) 방법론)을 통해 생산한 W(z)를 상호 비교함으로써 이루어진다.Verification of the methodology for applying the Cross W (z) production according to the embodiment of the present invention is to produce a three-dimensional nuclear design model implemented in the actual core state using the dummy control rod method, each produced by the existing design method W (z) and W (z) produced by the output distribution control method (Cross W (z) methodology) in the reactor according to the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 노심운전자료를 바탕으로 Dummy Control Rod 기법 으로 측정된 3차원 모델을 구현하고 이러한 측정값을 이용해 생산한 W(z)값(410)은 Cross W(z) 방법론에 의해 생산된 W(z)값(430)과 거의 일치된다. 반면, 기존 방법에 의해 생산된 W(z)값(420)과는 편차가 발생함을 알 수 있다.As shown in FIG. 7, a three-dimensional model measured by the dummy control rod method is implemented based on the core operation data, and the W (z) value 410 produced using these measured values is applied to the Cross W (z) methodology. It is almost coincident with the W (z) value 430 produced. On the other hand, it can be seen that a deviation occurs from the W (z) value 420 produced by the conventional method.

따라서 생산된 W(z) 값을 FQ 감시방법에 따라 노심운전에 적용하게 되면, 도 8에 도시된 바와 같이 기존 방법에 의한 FQ(520)의 경우 FQ 제한치(510)에 거의 근접하게 되지만, 본 발명 실시예에 의한 FQ(530)의 경우 운전 주기 동안 충분한 여유도를 가지고 만족됨을 알 수 있다.Therefore, when the produced W (z) value is applied to the core operation according to the F Q monitoring method, as shown in FIG. 8, in the case of the F Q 520 according to the existing method, the Q Q limit value 510 is almost close to. However, it can be seen that the F Q 530 according to the embodiment of the present invention is satisfied with sufficient margin during the driving cycle.

같은 방법으로 울진 2호기 10주기의 경우도 검증 가능하다.In the same way, 10 cycles of Uljin Unit 2 can be verified.

도 9는 전주기의 영향으로 AO 편차가 발생한 울진 2호기 10주기의 W(z)를 도시한 도면이고, 도 10은 검증된 W(z)에 의한 FQ 감시 결과를 나타내는 도면이다.FIG. 9 is a diagram showing W (z) of 10 cycles of Uljin Unit 2, in which AO deviation occurs due to the influence of the entire cycle, and FIG. 10 is a diagram showing the F Q monitoring result by the verified W (z).

울진 2호기 10주기는 9주기 운전노심이 설계노심보다 하부에서 출력을 더 많이 발생시킴으로 인해, 10주기 초반에 연소가 덜 된 상부로 출력이 치우치면서 상대적으로 설계값과 양(+)의 방향으로 많은 편차를 보인 경우이다. 따라서 주기초(BOL)에 9주기의 운전영향으로 기존방법에 의한 W(z)값(420)과 본 발명의 Cross W(z) 방법에 의해 생산된 W(z)값(430)에 최대 5% 정도 편차가 발생함을 도 9에 의해 확인할 수 있다.In the 10th cycle of Uljin Unit 2, the 9-cycle operation core generates more power at the lower part than the design core, so that the output is biased to the upper part with less combustion at the beginning of the 10th cycle in the direction of the design value and the positive direction. This is the case with many deviations. Therefore, the maximum of 5 W (z) value 420 produced by the existing method and W (z) value 430 produced by the Cross W (z) method of the present invention due to the operation effect of 9 cycles in the cycle seconds (BOL). It can be confirmed by FIG. 9 that a deviation of about% occurs.

따라서 생산된 W(z)값을 FQ 감시방법에 따라 노심운전에 적용하게 되면, 도 10에 도시된 바와 같이 기존 방법에 의한 FQ(520)의 경우 FQ 제한치(510)를 위배하 는 경우가 발생하게 되지만, 본 발명 실시예에 의한 FQ(530)의 경우 운전 주기 동안 충분한 여유도를 가지고 있으므로 불필요한 출력감발이 방지되고 비보수적인 부분에 대하여 보수성을 확보할 수 있게 됨을 알 수 있다.Therefore, when the produced W (z) value is applied to the core operation according to the F Q monitoring method, as shown in FIG. 10, the F Q 520 of the existing method violates the F Q limit value 510. Although the case occurs, the F Q 530 according to the embodiment of the present invention has sufficient margin during the driving cycle, and thus it can be seen that unnecessary output reduction is prevented and conservativeness can be secured for an unconservative part. .

지금까지는 본 발명을 특정한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있음이 명백하다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면은 본 발명의 기술사상을 한정한 것이 아니라 단지 예시한 것으로 해석되어야 한다.While the present invention has been described with reference to specific embodiments, it will be apparent that various modifications and changes can be made without departing from the spirit of the invention as set forth in the claims. Accordingly, the detailed description and the accompanying drawings of the present invention should not be interpreted as limiting the technical spirit of the present invention but as merely illustrative.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 원자로심의 축방향 출력분포를 제어하기 위한 W(z)를 생산하는 기준모델을 상부나 하부로 소정값 만큼 변형시켜 운전에 적용시킴으로써 불필요하게 운전에 제약을 받는 상황을 방지하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, a situation in which the reference model for producing W (z) for controlling the axial output distribution of the nuclear reactor core is restricted to the upper or lower portion by a predetermined value and applied to the operation is unnecessarily restricted in operation. It is effective to prevent.

이 때문에 적절한 과도상태 패널티를 고려 및 적용하면 발전소의 안전성과 유연성을 최대화시킬 수 있고, 이로 인해서 원자로 내의 불필요한 출력감발을 줄여 경제적 손실을 최소화 하는 효과가 있다.For this reason, consideration and application of appropriate transient penalties can maximize plant safety and flexibility, thereby minimizing economic losses by reducing unnecessary output losses within the reactor.

도 1은 종래의 완화된 축방향 출력분포 제어 적용시 출력분포 편차 발생에 따른 운전범위를 나타내는 도면이다.1 is a view showing the operating range according to the output distribution deviation occurs when the conventional axial output distribution control is applied.

도 2는 본 발명에 따른 원자로 내의 축방향 출력분포 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method of controlling an axial output distribution in a nuclear reactor according to the present invention.

도 3은 주기초 제논 재구성 방법을 통해 ±3% AO 변형 1차원 모델에 대하여 생산된 연소도별 출력분포와 이에 따라 생산된 W(z)를 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a diagram showing the output distribution for each combustion degree and W (z) produced according to the ± 3% AO strain one-dimensional model through the cycle-by-second xenon reconstruction method.

도 4는 주기중 제논 재구성 방법을 통해 ±3% AO 변형 1차원 모델에 대하여 생산된 연소도별 출력분포와 이에 따라 생산된 W(z)를 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a diagram showing an output distribution for each combustion degree and W (z) produced according to a ± 3% AO strain one-dimensional model through a xenon reconstruction method during a period.

도 5는 주기말 제논 재구성 방법을 통해 ±3% AO 변형 1차원 모델에 대하여 생산된 연소도별 출력분포와 이에 따라 생산된 W(z)를 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a diagram showing an output distribution for each combustion degree and W (z) produced according to a ± 3% AO strain one-dimensional model through a period end xenon reconstruction method.

도 6은 AOA가 발생한 경우 고리 3호기 16주기의 AO를 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating AO of Ring 3 cycle 16 when AOA occurs.

도 7은 AOA가 발생한 경우 고리 3호기 16주기의 AO를 검증한 W(z)를 도시한 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating W (z) of verifying AO of 16 cycles in case of AOA.

도 8은 AOA가 발생한 경우 고리 3호기 16주기의 검증된 W(z)에 의한 FQ 감시 결과를 나타내는 도면이다.FIG. 8 is a diagram showing the F Q monitoring result by the verified W (z) of the 16 cycles of Ring 3 when AOA occurs.

도 9는 전주기의 영향으로 AO 편차가 발생한 울진 2호기 10주기의 W(z)를 도시한 도면이다.FIG. 9 is a diagram illustrating W (z) of 10 cycles of Uljin Unit 2, in which AO deviation occurs due to the influence of the entire cycle.

도 10은 전주기의 영향으로 AO 편차가 발생한 울진 2호기 10주기의 검증된 W(z)에 의한 FQ 감시 결과를 나타내는 도면이다.10 is a view showing the F Q monitoring result by the verified W (z) of the 10 cycles of Uljin No. 2 caused the AO deviation caused by the entire cycle.

Claims (9)

원자로심의 평형상태에서의 축방향 출력분포와 반경방향 출력분포로 이루어진 3차원의 평형상태 기준출력분포모델을 생산하는 제1단계;A first step of producing a three-dimensional equilibrium reference output distribution model consisting of an axial output distribution and a radial output distribution in an equilibrium state of the reactor core; 상기 3차원의 평형상태 기준출력분포모델에 임의값을 적용해서 상기 원자로심의 운전에 따른 다양한 평형상태의 출력분포를 생산하는 3차원의 가상의 기준출력분포모델로 변형하는 제2단계;A second step of applying a random value to the three-dimensional equilibrium reference output distribution model and transforming it into a three-dimensional virtual reference output distribution model that produces various equilibrium output distributions according to the operation of the reactor core; 상기 3차원 가상출력분포모델의 축방향 출력분포만을 1차원으로 축약시켜 축방향 과도상태의 출력분포를 생성하는 제3단계;A third step of generating an output distribution in an axial transient state by shortening only the axial output distribution of the three-dimensional virtual output distribution model in one dimension; 상기 축방향 과도상태의 출력분포와 상기 3차원의 평형상태 기준출력분포모델로부터의 반경방향 출력분포를 조합해서 상기 원자로심의 평형상태 뿐만 아니라 그 노심에 발생할 수 있는 다양한 과도상태 패널티를 포함하는 W(z) 자료세트를 얻는 제4단계; 및W, which combines the output distribution of the axial transient state and the radial output distribution from the three-dimensional equilibrium reference output model, includes not only the equilibrium state of the reactor core, but also various transient penalties that may occur in the core. z) a fourth step of obtaining a dataset; And 상기 W(z) 자료세트를 상기 원자로심의 운전에 적용하는 제5단계를 포함하여 구성된 원자로 내의 축방향 출력분포 제어방법.And a fifth step of applying the W (z) dataset to the operation of the reactor core. 제1항에 있어서, 상기 3차원의 가상출력분포모델은 상기 3차원의 평형상태 기준출력분포모델의 출력분포를 축방향으로 ±3% 와 ±5% 로 강제로 적용해서 얻은 것임을 특징을 하는 원자로 내의 축방향 출력분포 제어방법.The reactor of claim 1, wherein the three-dimensional virtual output distribution model is obtained by forcibly applying the output distribution of the three-dimensional equilibrium reference output distribution model to ± 3% and ± 5% in the axial direction. Axial Output Distribution Control Method 제2항에 있어서, 상기 3차원의 가상출력분포모델은 수식
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(여기서, Xe(z)는 축방향 위치 z에 따른 제논 농도, L은 축방향 노심 길이, δ는 외삽거리, An은 푸리에 계수)를 이용하여 얻은 것임을 특징으로 하는 원자로 내의 축방향 출력분포 제어방법.The method of claim 2, wherein the three-dimensional virtual output distribution model is
Figure 112007088912830-pat00010
Wherein Xe (z) is obtained by using xenon concentration according to the axial position z, L is the axial core length, δ is the extrapolation distance, and A n is the Fourier coefficient. Way. 제1항에 있어서, 상기 제5단계는 상기 W(z) 자료세트와 실측된 상기 원자로심의 평형상태 출력분포를 내삽 또는 외삽을 통해 얻은 값(W(z))으로 상기 원자로심의 운전에 적용함을 특징으로 하는 원자로 내의 축방향 출력분포 제어방법.The method of claim 1, wherein the fifth step applies the equilibrium output distribution of the reactor core measured with the W (z) data set to the operation of the reactor core with a value obtained by interpolation or extrapolation (W (z)). An axial output distribution control method in a nuclear reactor, characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 3차원의 평형상태 기준출력분포모델은 핵설계용 3차원 전산코드에 의하여 생산된 것임을 특징으로 하는 원자로 내의 축방향 출력분포 제어방법.The method of claim 1, wherein the three-dimensional equilibrium reference output distribution model is produced by a three-dimensional computer code for nuclear design. 제1항에 있어서, 상기 축방향 과도상태의 출력분포는 1차원의 노심연소 및 출력분포를 계산하는 1차원 전산코드에 의하여 생성됨을 특징으로 하는 원자로 내의 축방향 출력분포 제어방법.The method of claim 1, wherein the output distribution in the axial transient state is generated by a one-dimensional computer code for calculating core combustion and output distribution in one dimension. 제6항에 있어서, 상기 축방향 과도상태의 출력분포는 2~3만개의 출력분포를 묘사하는 1차원(1D) 전산코드의 지논 데이터 세트에 의해서 재생산되어 생성된 것 임을 특징으로 하는 원자로 내의 축방향 출력분포 제어방법.7. The axis of a reactor of claim 6, wherein the output distribution in the axial transient state is reproduced and generated by a Xenon data set of one-dimensional (1D) computer codes depicting 2 to 30,000 output distributions. Directional output distribution control method. 제7항에 있어서, 상기 제4단계에서 상기 축방향 과도상태의 출력분포와 상기 반경방향 출력분포의 조합에 의해서 얻는 열속첨두계수 FQ(z)는 수식
Figure 112007088912830-pat00011
(여기서, Fxy는 반경방향 평형상태 출력분포(3차원 코드), P(z)는 축방향 과도상태 출력분포(1차원 코드)에 의해서 얻고, 그 얻은 열속첨두계수로 상기 W(z) 자료세트를 얻음을 특징으로 하는 원자로 내의 축방향 출력분포 제어방법.8. The heat flux peak coefficient F Q (z) obtained by combining the output distribution of the axial transient state and the radial output distribution in the fourth step is
Figure 112007088912830-pat00011
Where F xy is the radial equilibrium output distribution (three-dimensional code), P (z) is obtained by the axial transient output distribution (one-dimensional code), and the obtained heat flux coefficient is the W (z) data. A method for controlling the axial output distribution in a reactor characterized by obtaining a set. 제1항에 있어서, 상기 축방향 과도상태의 출력분포와 상기 반경방향 출력분포의 조합은 사고 해석용 출력분포를 계산하는 합성코드로 이루어짐을 특징으로 하는 원자로 내의 축방향 출력분포 제어방법.2. The method of claim 1, wherein the combination of the output distribution in the axial transient state and the radial output distribution comprise a composite code for calculating the output distribution for accident analysis.
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