Об одном методе восстановления поля энерговыделения по

УДК 621.311.25(06) Физико-технические проблемы ядерной энергетики
Н.О. РЯБОВ, А.А. СЕМЕНОВ
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ОБ ОДНОМ МЕТОДЕ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОЛЯ
ЭНЕРГОВЫДЕЛЕНИЯ ПО ПОКАЗАНИЯМ БОКОВЫХ
ИОНИЗАЦИОННЫХ КАМЕР
В докладе представлен метод восстановления поля энерговыделения в активной зоне реактора ВВЭР-1000 при помощи малопараметрического моделирования. Методика состоит из подбора базисных функций, оптимально описывающих эксплуатационные поля энерговыделения, используя метод главных компонент, и построения системы функций,
связывающих показания БИК и форму поля, спроецированную в этот базис. Оценки ошибок восстановленного поля
составляют порядка 5 % в среднем по ТВС.
В реакторах ВВЭР-1000 основным способом оперативного контроля уровня мощности является измерение нейтронного потока с использованием боковых ионизационных камер (БИК). Основное преимущество
камер заключается в их высоком быстродействии, позволяющем использовать их сигналы для инициации
технологических защит. С другой стороны, размещение датчиков за пределами активной зоны приводит к
существенной зависимости показаний от распределения нейтронного потока по объему активной зоны. Это
обстоятельство приводит к снижению чувствительности показаний БИК к энерговыделению в центральной
области активной зоны.
Для преодоления этого недостатка предлагается использовать математическую модель, связывающую показания БИК и форму поля энерговыделения. При этом модель должна быть достаточно быстродействующей. Для построения такой модели предлагается использовать полномасштабную модель реактора, на основе которой строится
модель небольшой размерности, характеризующая форму поля энерговыделения при помощи небольшого числа
параметров с хорошей точностью. Авторы называют такую модель «малопараметрической моделью».
Построение малопараметрической модели включает в себя следующие стадии.
1. Получение методом главных компонент системы оптимальных базисных функций, наилучшим образом представляющих распределение энергораспределение в активной зоне [1].
2. Идентификация нелинейной модели, связывающей показания БИК и коэффициенты разложения поля энерговыделения по выбранному базису [2].
Для оценки ошибок восстановления нейтронного поля по датчикам БИК, получаемых при использовании
штатного алгоритма и алгоритма, предлагаемого в статье, был проведён ряд расчётов. Использовалась модель реактора ВВЭР-1000 2 блока Калининской АЭС, входящая в состав программного комплекса «ПРОСТОР» [3].
На рис. 1 изображены поверхности, соответствующие осреднённым по высоте активной зоны первым
двум главным компонентам набора состояний при разных положениях 10 группы СУЗ.
На рис. 2 представлены картограммы среднеквадратичных отклонений восстановленного поля от исходного для
разных положений 10 группы ОР СУЗ, в процентах от среднего по активной зоне энерговыделения.
а)
б)
Рис. 1. Поверхности, изображающие осреднённые по высоте активной зоны
первую (а) и вторую (б) главные компоненты поля энерговыделения
а)
б)
Рис. 2. Картограмма среднеквадратичного отклонения восстановлен-ного поля
от исходного для разных положений 10 группы СУЗ: а – 100 %, б – 75 %
Список литературы
1. Narayanaswamy C.R., Raghavarao D. Principal Component Analysis of Large Dispersion Matrices // Applied Statistics. 1991. Vol.40.
No.2. P. 309 – 316.
2. Miller A.J. Subset Selection in Regression // Journal of Educational Statistics. 1992. Vol. 17. № 4. P. 375 – 377.
ISBN 5-7262-0710-6. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2007. Том 8
1
УДК 621.311.25(06) Физико-технические проблемы ядерной энергетики
3. Опыт использования программного комплекса ПРОСТОР и перспективы его дальнейшего применения / А.А. Семёнов, С.Б. Выговский, В.А. Чернаков, Н.В. Щукин // Науч. сессия МИФИ-2004: Сб. науч. тр. М.: МИФИ, 2004. Т. 8. С. 82 – 83.
ISBN 5-7262-0710-6. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2007. Том 8
2