一種核電站堆芯狀態(tài)的監(jiān)測(cè)方法、服務(wù)器及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核電站反應(yīng)堆堆芯監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種核電站堆芯狀態(tài)的監(jiān)測(cè)方法、服務(wù)器及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]核電站是利用核裂變或核聚變反應(yīng)所釋放的能量產(chǎn)生電能的發(fā)電廠，核電站中的反應(yīng)堆是一種啟動(dòng)、控制并維持核裂變或核聚變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的裝置，在反應(yīng)堆之中，核變的速率需要得到精確的控制，使得其能量能夠以較慢的速度向外釋放，以供人們安全利用。
[0003]堆芯是反應(yīng)堆的心臟，裝在壓力容器中間，由燃料組件構(gòu)成;此外，堆芯還有控制棒和含硼的冷卻水(即冷卻劑)，以防止反應(yīng)堆因過(guò)熱過(guò)壓而破壞壓力容器、甚至發(fā)生爆炸導(dǎo)致核泄漏。因此，需要對(duì)堆芯的燃耗、一回路冷卻系統(tǒng)的溫度和壓力等進(jìn)行嚴(yán)格控制，才能保證反應(yīng)堆的安全運(yùn)行，即堆芯的燃耗、一回路冷卻系統(tǒng)的溫度和壓力等能夠反映出反應(yīng)堆的運(yùn)行狀態(tài)?？梢?jiàn)，對(duì)堆芯狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)核電站的安全可靠運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。
[0004]—種已知的堆芯狀態(tài)參數(shù)的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要為基于可移動(dòng)式探測(cè)器和堆外(SP中子活性區(qū)外)探測(cè)器的冷卻劑失水事故監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(LSS，Loss of Coolant AccidentSurveillance System)，LSS系統(tǒng)已在某些核電站的反應(yīng)堆中得到廣泛應(yīng)用且具有成熟的應(yīng)用業(yè)績(jī)。但是，由于上述堆芯狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在堆外進(jìn)行監(jiān)測(cè)獲得的堆芯狀態(tài)參數(shù)有限，通常采用冷卻劑平均溫度等間接信號(hào)反映當(dāng)前堆芯運(yùn)行狀態(tài)和安全裕量。
[0005]為了解決上述堆芯狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在堆外監(jiān)測(cè)獲得的堆芯狀態(tài)參數(shù)有限且不能準(zhǔn)確反映當(dāng)前堆芯運(yùn)行狀態(tài)和安全裕量的技術(shù)問(wèn)題，有的核電機(jī)構(gòu)投入到對(duì)自給能中子探測(cè)器的研究中，其中自給能中子探測(cè)器能夠直接對(duì)堆芯中子通量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，能夠直接反映出堆芯的中子通量(即堆芯狀態(tài)參數(shù)中至關(guān)重要的一種參數(shù))，但是目前對(duì)自給能中子探測(cè)器的研究尚處于起步階段，并沒(méi)有相關(guān)的系統(tǒng)產(chǎn)品。
[0006]也就是說(shuō)，現(xiàn)有技術(shù)中缺乏基于自給能中子探測(cè)器的堆芯狀態(tài)監(jiān)測(cè)方案的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺乏基于自給能中子探測(cè)器的堆芯狀態(tài)監(jiān)測(cè)方案的技術(shù)問(wèn)題，提供一種核電站堆芯狀態(tài)的監(jiān)測(cè)方法、服務(wù)器及系統(tǒng)，適用于自給能中子探測(cè)器技術(shù)，該方法及系統(tǒng)為整個(gè)核電站系統(tǒng)提供了更全面的堆芯數(shù)據(jù)支持，同時(shí)為機(jī)組的可靠運(yùn)行及操作員的正確操作提供必要且正確的信息。
[0008]第一方面，本發(fā)明方案提供了一種核電站堆芯狀態(tài)的監(jiān)測(cè)方法，所述監(jiān)測(cè)方法包括步驟:
[0009 ] S1、從核電站分布式控制系統(tǒng)獲取第一測(cè)量數(shù)據(jù)；
[0010]S2、從核電站堆芯測(cè)量系統(tǒng)的自給能中子探測(cè)器獲取第二測(cè)量數(shù)據(jù)；
[0011]S3、根據(jù)所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)和所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)獲取堆芯狀態(tài)參數(shù)和堆芯裕量；
[0012]S4、輸出所述堆芯狀態(tài)參數(shù)和所述堆芯裕量。
[0013]可選的，所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)包括:堆芯出口溫度、一回路溫度、一回路壓力、堆芯硼濃度和控制棒棒位信號(hào);所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)包括自給能中子探測(cè)器測(cè)得的信號(hào)。
[0014]可選的，所述堆芯狀態(tài)參數(shù)包括:堆芯軸向功率偏差、線功率密度和偏離泡核沸騰比;所述堆芯裕量包括冷卻劑失水事故裕度。
[0015]可選的，所述步驟S1具體為:從核電站分布式控制系統(tǒng)獲取第一測(cè)量數(shù)據(jù)，并將所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在第一數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0016]可選的，在所述步驟S1之后，所述監(jiān)測(cè)方法還包括:驗(yàn)證所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)的完整性和正確性。
[0017]可選的，所述步驟S2具體為:從核電站堆芯測(cè)量系統(tǒng)的自給能中子探測(cè)器獲取第二測(cè)量數(shù)據(jù)，并將所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在第二數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0018]可選的，在所述步驟S2之后，所述監(jiān)測(cè)方法還包括:驗(yàn)證所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)的完整性和正確性。
[0019]可選的，在執(zhí)行所述步驟S1及S2之后，且在執(zhí)行所述步驟S3之前，所述監(jiān)測(cè)方法還包括:
[0020]接收客戶端的應(yīng)用調(diào)用請(qǐng)求，基于所述應(yīng)用調(diào)用請(qǐng)求判斷所述客戶端是否具有應(yīng)用調(diào)用權(quán)限，并在判斷結(jié)果為是時(shí)，執(zhí)行所述步驟S3。
[0021]可選的，所述步驟S3具體為:
[0022]根據(jù)所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)和所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)堆芯理論計(jì)算單元進(jìn)行三維功率分布的重構(gòu)修正，并對(duì)重構(gòu)修正后的三維功率分布進(jìn)行處理，以及將所述重構(gòu)修正后的三維功率分布與子通道熱工水利計(jì)算相結(jié)合，獲得堆芯狀態(tài)參數(shù)和堆芯裕量。
[0023]可選的，在執(zhí)行所述步驟S3之后，且在執(zhí)行所述步驟S4之前，所述監(jiān)測(cè)方法還包括:將所述堆芯狀態(tài)參數(shù)和所述堆芯裕量存儲(chǔ)在第三數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0024]可選的，所述步驟S4具體為:
[0025]對(duì)所述堆芯狀態(tài)參數(shù)和所述堆芯裕量進(jìn)行處理，以獲得堆芯狀態(tài)的跟蹤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，并顯示輸出所述跟蹤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和所述預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。
[0026]可選的，所述堆芯出口溫度由設(shè)置在核電站工藝系統(tǒng)接口層的堆芯出口熱電偶探測(cè)器采集并發(fā)送于所述分布式控制系統(tǒng)；
[0027]所述一回路溫度和所述一回路壓力均由設(shè)置在核電站工藝系統(tǒng)接口層的反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)采集并發(fā)送于所述分布式控制系統(tǒng)；
[0028]所述堆芯硼濃度由設(shè)置在核電站工藝系統(tǒng)接口層的化學(xué)和容積控制系統(tǒng)采集并發(fā)送于所述分布式控制系統(tǒng)；
[0029]所述控制棒棒位信號(hào)由設(shè)置在核電站工藝系統(tǒng)接口層的棒控棒位系統(tǒng)采集并發(fā)送于所述分布式控制系統(tǒng)。
[0030]可選的，所述堆芯出口溫度由所述堆芯出口熱電偶探測(cè)器采集，并經(jīng)由設(shè)置在核電站自動(dòng)控制和保護(hù)層的堆芯測(cè)量系統(tǒng)信號(hào)調(diào)理單元轉(zhuǎn)發(fā)至所述分布式控制系統(tǒng)。
[0031 ]可選的，所述步驟S4具體為:
[0032]通過(guò)設(shè)置在核電站自動(dòng)控制和保護(hù)層或操作和管理信息層的客戶端對(duì)所述堆芯狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示輸出。
[0033]第二方面，本發(fā)明方案還提供了一種核電站堆芯狀態(tài)的監(jiān)測(cè)服務(wù)器，包括:
[0034]第一測(cè)量數(shù)據(jù)獲取單元，用于從核電站分布式控制系統(tǒng)獲取第一測(cè)量數(shù)據(jù)；
[0035]第二測(cè)量數(shù)據(jù)獲取單元，用于從核電站堆芯測(cè)量系統(tǒng)的自給能中子探測(cè)器獲取第二測(cè)量數(shù)據(jù)；
[0036]數(shù)據(jù)處理單元，用于根據(jù)所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)和所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)獲取堆芯狀態(tài)參數(shù)和堆芯裕量；
[0037]數(shù)據(jù)輸出單元，用于輸出所述堆芯狀態(tài)參數(shù)和所述堆芯裕量。
[0038]可選的，所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)包括:堆芯出口溫度、一回路溫度、一回路壓力、堆芯硼濃度和控制棒棒位信號(hào);所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)包括自給能中子探測(cè)器測(cè)得的信號(hào)。
[0039]可選的，所述堆芯狀態(tài)參數(shù)包括:堆芯軸向功率偏差、線功率密度和偏離泡核沸騰比;所述堆芯裕量包括冷卻劑失水事故裕度。
[0040]可選的，所述監(jiān)測(cè)服務(wù)器還包括:
[0041]第一數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)從核電站分布式控制系統(tǒng)獲取的第一測(cè)量數(shù)據(jù)。
[0042]可選的，所述監(jiān)測(cè)服務(wù)器還包括:
[0043]第一驗(yàn)證單元，用于在所述第一數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)后，驗(yàn)證所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)的完整性和正確性。
[0044]可選的所述監(jiān)測(cè)服務(wù)器還包括:
[0045]第二數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)從核電站堆芯測(cè)量系統(tǒng)的自給能中子探測(cè)器獲取的第二測(cè)量數(shù)據(jù)。
[0046]可選的，所述監(jiān)測(cè)服務(wù)器還包括:
[0047]第二驗(yàn)證單元，用于在所述第二數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)后，驗(yàn)證所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)的完整性和正確性。
[0048]可選的，所述監(jiān)測(cè)服務(wù)器還包括:
[0049]應(yīng)用管理單元，用于在所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)獲取單元獲取所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)、以及所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)獲取單元獲取所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)之后，且所述數(shù)據(jù)處理單元獲取所述堆芯狀態(tài)參數(shù)和所述堆芯裕量之前，接收客戶端的應(yīng)用調(diào)用請(qǐng)求，基于所述應(yīng)用調(diào)用請(qǐng)求判斷所述客戶端是否具有應(yīng)用調(diào)用權(quán)限。
[0050]可選的，所述應(yīng)用管理單元還用于對(duì)所述監(jiān)測(cè)服務(wù)器的工作參數(shù)進(jìn)行配置和維護(hù)。
[0051]可選的，所述數(shù)據(jù)處理單元具體用于根據(jù)所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)和所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)堆芯理論計(jì)算單元進(jìn)行三維功率分布的重構(gòu)修正，并對(duì)重構(gòu)修正后的三維功率分布進(jìn)行處理，以及將所述重構(gòu)修正后的三維功率分布與子通道熱工水利計(jì)算相結(jié)合，獲得堆芯狀態(tài)參數(shù)和堆芯裕量。
[0052]可選的，所述監(jiān)測(cè)服務(wù)器還包括:
[0053]第三數(shù)據(jù)庫(kù)，用于在所述數(shù)據(jù)處理單元獲取所述堆芯狀態(tài)參數(shù)和堆芯裕量之后，且所述數(shù)據(jù)輸出單元輸出所述堆芯狀態(tài)參數(shù)和所述堆芯裕量之前，存儲(chǔ)所述堆芯狀態(tài)參數(shù)和所述堆芯裕量。
[0054]可選的，所述數(shù)據(jù)輸出單元具體用于:對(duì)所述堆芯狀態(tài)參數(shù)和所述堆芯裕量進(jìn)行處理，以獲得堆芯狀態(tài)的跟蹤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，并顯示輸出所述跟蹤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和所述預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。
[0055]可選的，所述堆芯出口溫度由設(shè)置在核電站工藝系統(tǒng)接口層的堆芯出口熱電偶探測(cè)器獲取并發(fā)送于所述分布式控制系統(tǒng)；
[0056]所述一回路溫度和所述一回路壓力均由設(shè)置在核電站工藝系統(tǒng)接口層的反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)采集并發(fā)送于所述分布式控制系統(tǒng)；
[0057]所述堆芯硼濃度由設(shè)置在核電站工藝系統(tǒng)接口層的化學(xué)和容積控制系統(tǒng)采集并發(fā)送于所述分布式控制系統(tǒng)；
[0058]所述控制棒棒位信號(hào)由設(shè)置在核電站工藝系統(tǒng)接口層的棒控棒位系統(tǒng)采集并發(fā)送于所述分布式控制系統(tǒng)。
[0059]可選的，所述堆芯出口溫度由所述堆芯出口熱電偶探測(cè)器采集，并經(jīng)由設(shè)置在核電站自動(dòng)控制和保護(hù)層的堆芯測(cè)量系統(tǒng)信號(hào)調(diào)理單元轉(zhuǎn)發(fā)至所述分布式控制系統(tǒng)。
[0060]可選的，所述數(shù)據(jù)輸出單元具體用于:將所述堆芯狀態(tài)參數(shù)和堆芯裕量輸出至設(shè)置在核電站自動(dòng)控制和保護(hù)層或操作和管理信息層的客戶端進(jìn)行顯示。
[0061]可選的，所述監(jiān)測(cè)服務(wù)器還包括:
[0062]接口單元，用于基于TCP協(xié)議與所述分布式控制系統(tǒng)、所述堆芯測(cè)量