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《哈尔滨工程大学》 2006年
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核电厂反应堆堆芯物理在线仿真系统研究

赵强  
【摘要】:堆芯三维功率分布作为反应堆运行状态的重要参数,直接关系到反应堆的运行安全。为了能够及时、准确的了解堆芯的三维功率分布,本论文提出了研究开发反应堆堆芯物理在线仿真系统。该系统将仿真计算与仿真对象有机的结合起来,实现了仿真计算和仿真对象数据的共享。 本论文以我国自主设计、自主建设的核电秦山二期工程一号机组反应堆为研究对象,构建了堆芯物理在线仿真系统的设计方案,包括软件系统和硬件系统两部分。硬件部分主要包括仿真主计算机、仿真控制站、现场数据采集系统及相关网络设备等组成。软件部分主要由实时仿真支撑软件、仿真计算模型软件、系统通讯软件、在线仿真界面软件等组成。在线仿真系统的运行模式分为:跟踪模式和预测模式。跟踪模式是指在线仿真系统与实际机组同步运行,实时在线的提供堆芯三维功率分布。预测模式是一种离线运行模式,利用跟踪模式建立的堆芯状态库和仿真计算的超实时性,快速计算预测堆芯未来的状态。 在线仿真计算中,燃料组件参数计算利用燃耗计算程序TPFAP和FITLINK得到拟合计算公式,其中考虑慢化剂密度,燃耗、硼浓度、功率水平和控制棒的影响。堆芯物理仿真计算采用三维两群带六组缓发中子的中子动力学模型。模型的求解在空间上采用节块法,径向一个燃料组件作为一个节块,轴向平均划分为16个节块。时间上采用变量分离的改进的准稳态方法。将要求解的中子通量密度分解为随时间变化较快的振幅函数和随时间变化较慢的形状函数。 从现场采集的数据有:反应堆功率、冷却剂流量、控制棒位置、硼浓度、反应堆进出口冷却剂温度,堆芯出口热电耦测得的冷却剂温度,堆芯核测量系统测得的堆芯功率分布。将这些测量数据引入在线仿真计算有两个目的,一是作为边界条件,确保仿真计算与实际机组同步,二是用来校
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TM623.2

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 施希;吴萍;赵洁;刘涤尘;;压水堆核电厂负荷跟踪系统设计与特性研究[J];核动力工程;2010年06期
2 丁小川;路海晋;赵强;;基于ADI的一种堆芯物理实时仿真算法[J];核动力工程;2011年03期
3 赵禹;曹欣荣;赵强;;NGFM程序对堆芯物理在线仿真结果的校验[J];核科学与工程;2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 赵斌;曹欣荣;;堆芯功率精细分布实时仿真研究[A];第十二届反应堆数值计算与粒子输运学术会议论文集[C];2008年
2 丁小川;赵强;;基于ADI的一种堆芯物理实时仿真算法[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第3册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 施希;大型压水堆核电站接入电网的理论和技术研究[D];武汉大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 史瑛杰;压水堆核电站的建模控制与仿真软件开发[D];上海交通大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 李娜;马修水;李桂华;;测量不确定度及测量不确定度评定综述[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年03期
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8 孙以容,陆明和,戴毅梅;双频淬火时轧辊表面层内的温度分布测定[J];宝钢技术;1994年05期
9 李洪敏;实时仿真系统研究[J];兵工自动化;2002年03期
10 李毓辉,郭群山;VC++环境下的数据误差分析[J];兵工自动化;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张青锁;刘占时;;数字地形图的误差校正[A];河南地球科学通报2008年卷(下册)[C];2008年
2 万维汉;张海峰;;基于先验知识的旋流器溢流粒度软测量[A];2011中国有色金属行业仪表自动化学术会议论文集[C];2011年
3 李盛林;胡天玉;梅华;;自动观测系统的采样间隔时间研究[A];“2010年北京气象学会中青年优秀论文评选”学术研讨会论文集[C];2011年
4 张大发;陈登科;蔡猛;;数字化压水堆核电厂协调控制系统研究[A];第四届中国核学会省市区“三核”论坛论文集[C];2007年
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7 陈艳芳;单福昌;;压水堆严重事故过程中堆内氢气源项分析[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第2册)[C];2009年
8 尤伟;邱林;龙亮;;ASTEC程序对反应堆喷淋系统的模拟研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第3册)[C];2009年
9 张小英;黄圆圆;;反应堆稳态热工水力分析的单通道模型[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第3册)[C];2009年
10 米爱军;李俊杰;;基于ENDF/B-Ⅶ库的多群截面库在反应堆屏蔽设计应用中的研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第5册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 师学明;聚变裂变混合能源堆包层中子学概念研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 刘德铸;声学多普勒流速测量关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王升飞;密度锁机理研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 王淑珍;基于白光干涉超精密表面形貌测量方法与系统研究[D];华中科技大学;2010年
5 施希;大型压水堆核电站接入电网的理论和技术研究[D];武汉大学;2009年
6 赵志超;导弹防御雷达网数据融合技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
7 黄琛;铁磁性构件脉冲涡流测厚理论与仪器[D];华中科技大学;2011年
8 张月义;质量损失函数与测量系统校准研究[D];南京理工大学;2010年
9 高文宇;核电厂人因可靠性分析的几个问题研究[D];南华大学;2011年
10 杨丙丰;环境质量遥感评价的熵模型研究[D];南京师范大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈军;测量不确定度在基础实验中的应用研究[D];山东农业大学;2010年
2 杨佳音;反应堆中子分布与屏蔽设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 杨辉涛;自然循环阻力特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 杨仁;化学回热循环与水系统仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 杨晶;基于Ovation的核反应堆功率控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 王芳;核动力装置运行虚拟仿真及控制[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 王元;一回路压力安全系统简约化控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 王畅;流量波动条件下的流动与传热特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 严春;先进反应堆非能动余热排出系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 郑银涛;基于平板式电容的微位移测量系统设计[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汪胜国,萧宇;日本的改进型沸水堆(ABWR)[J];东方电气评论;1999年03期
2 汪胜国;;世界核能发电的现状及未来堆型的开发[J];东方电气评论;2006年03期
3 杜佳璐,林叶锦,郭晨;控制系统仿真新算法的研究[J];大连海事大学学报;1999年03期
4 陈皓勇,王锡凡;电源规划JASP的改进算法[J];电力系统自动化;2000年11期
5 王文,贺峰,李远德,冯凯,吴耀武,娄素华,熊信艮;PGA在水火电混合系统电源规划中的应用[J];电力系统及其自动化学报;2003年05期
6 葛斌;压水堆核电机组全仿真系统建模与分析[J];东南大学学报;1999年04期
7 张学成;用于电力系统动态模拟的压水堆核电站数学模型[J];电网技术;1990年04期
8 胡兆光,王平洋,周孝信,胡兆意;多目标电源规划模糊决策支持系统[J];电网技术;1993年02期
9 高洵,吴涛;电网交流互联对电网暂态稳定性的影响[J];电网技术;2000年06期
10 秦晓辉;毕天姝;;联络线三相金属性短路地点对电力系统暂态稳定性的影响[J];电网技术;2007年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 高慧敏;核电站与抽水蓄能电站的数学建模及联合运行研究[D];浙江大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 段新会;压水堆堆芯系统建模及其控制系统仿真研究[D];华北电力大学;2001年
2 于涛;压水堆核电站运行堆芯物理过程的PC仿真和演示平台研制[D];中国原子能科学研究院;2001年
3 姚彦贵;核电蒸汽发生器热工水力稳态特性计算分析研究[D];上海交通大学;2007年
4 郭海红;蒸汽发生器工作过程动态仿真[D];哈尔滨工程大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 董丽丽;崔凝;黄邦西;吴文影;;核电站汽轮机调节系统建模与仿真[J];发电设备;2013年01期
2 吴健;赵文浩;李军;;压水堆核电厂硼回收系统运行能力研究[J];原子能科学技术;2012年S1期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王学良;核电机组化学和容积控制系统建模与仿真[D];华北电力大学;2011年
2 李淑娜;基于STAR-90的压水堆核电站一回路建模与仿真研究[D];华北电力大学(河北);2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 章宗耀;堆芯燃料管理计算中的粗网中子学[J];核动力工程;1983年01期
2 章宗耀,程和平,季永成,谢仲生,尹邦华;轻水堆物理组件计算程序[J];核动力工程;1991年03期
3 章宗耀,李大图,姚栋,程和平,谢仲生,尹邦华;轻水堆燃料组件计算程序包TPFAP[J];核动力工程;1993年02期
4 张少泓,谢仲生;一个用于数值求解反应堆动态方程的新的时间离散格式[J];核科学与工程;1997年04期
5 单文志,经荥清,顾丽珍,王子清,赵志远;用改进的准静态方法求解反应堆三维瞬态方程[J];计算物理;1984年02期
6 章宗耀;包有红;;粗网法堆芯燃料管理计算模型[J];核科学与工程;1985年02期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王学新,赵兵,张建岗,汪佳明;我国核电站燃料组件运输对环境的辐射影响[J];科技情报开发与经济;2005年04期
2 刘云焦;;美国用摄象机观察三里岛核电站内部情况的初步结论[J];国外核新闻;1983年02期
3 王维良;;美国用电视摄象机证实三里岛核电站2号堆的部分堆芯已熔化[J];国外核新闻;1982年10期
4 安萍;姚栋;;超临界水堆反应堆物理-热工水力耦合程序系统MCATHAS的开发[J];核动力工程;2010年06期
5 B.Frogncr ,H.S.Rao ,姚鑫兹;核电站的控制[J];机器人;1980年02期
6 张长义;徐远超;宁广胜;佟振峰;林虎;杨文;;核电站用M5合金包壳管疲劳性能研究[J];中国原子能科学研究院年报;2005年00期
7 孙荣绵;60万千瓦核电站堆工程设计方案讨论会在峨眉召开[J];核动力工程;1982年01期
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9 叶文;西门子赢得对美一核电站重新装料的合同[J];国外核新闻;1995年07期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈军;;田湾核电站VVER-1000/V-428型燃料组件及相关组件设计、制造和今后的发展简介[A];2006全国核材料学术交流会论文集[C];2006年
2 陈聪;朱涛江;施加松;石磊;;核电站辐射监测与管理系统软件的设计[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(下册)[C];2008年
3 陈聪;朱涛江;施加松;石磊;;核电站辐射监测与管理系统软件的设计[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(2)[C];2008年
4 孙永滨;;田湾核电站全数字化仪控系统工程应用及安全级仪控系统的可靠性分析[A];核工业第七届可靠性研究成果专刊论文集[C];2004年
5 孙永滨;;压水堆核电站先进控制室布置设计[A];中国核学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
6 王二平;李永娟;罗凤英;;核电站组织错误的研究[A];第九届全国心理学学术会议文摘选集[C];2001年
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8 鲁远;张力军;陈君军;孙健;;核电站遭袭后辐射危害区域划分方法初探[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(2)[C];2008年
9 傅倬;方向;谢立军;;田湾核电站二期台阶爆破振动监测与分析[A];中国岩石力学与工程实例第一届学术会议论文集[C];2007年
10 傅倬;方向;郭涛;丁凯;陈密元;;田湾核电站二期深孔台阶爆破振动监测与分析[A];中国爆破新技术Ⅱ[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 朱殿勇;我省将建核电站[N];河南日报;2006年
2 孙向晖;海阳核电站本月下旬开工[N];烟台日报;2008年
3 本报记者 查啸宏;我市核电项目开发起步[N];安庆日报;2006年
4 符信;阳江核电站一期核岛负挖开工[N];广州日报;2007年
5 陆洲;江西核电站“十二五”开建[N];中国证券报;2008年
6 程歆;宁德核电站动工建设[N];福州日报;2008年
7 本报记者 由庆祝;重大项目签约 中国一重领跑核电领域[N];中国工业报;2008年
8 张晓健寇元林;二重拉开核电产品制造大幕[N];中国工业报;2008年
9 辛桦;上海发展核电装备业[N];中国电力报;2006年
10 特约记者 艾启平;多个省份争建首座内陆核电站[N];中国改革报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵强;核电厂反应堆堆芯物理在线仿真系统研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
2 孙柏涛;核电站辅助设备抗震性能破坏机理研究[D];哈尔滨工程大学;2001年
3 贺禹;核电站专业化运营管理研究[D];华中科技大学;2004年
4 石秀安;压水堆核电站堆芯燃料管理与优化研究[D];清华大学;2007年
5 胡益锋;石脑油裂解炉建模技术研究[D];清华大学;2005年
6 邓胜祥;石灰炉在线仿真技术与炉况诊断及复杂系统智能控制研究[D];中南大学;2004年
7 高慧敏;核电站与抽水蓄能电站的数学建模及联合运行研究[D];浙江大学;2006年
8 陈吉欣;掺镱双包层光纤激光器研究[D];电子科技大学;2006年
9 孔令丰;大亚湾放射生态学及海洋生物转移与卷载效应的研究[D];暨南大学;2007年
10 姜子英;我国核电与煤电的外部成本研究[D];清华大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵禹;NGFM对堆芯物理在线仿真结果的校验[D];哈尔滨工程大学;2007年
2 向群;核电站建设期间质量控制研究[D];华中科技大学;2005年
3 谭德明;我国内陆核电站建设的关键性问题研究[D];南华大学;2007年
4 刘兆豆;微机监控系统在核电站网控楼应用研究[D];武汉大学;2004年
5 杨永木;虚拟现实在核电站主控室仿真设计中的应用[D];上海交通大学;2008年
6 昌正科;核电站棒控棒位设备故障诊断技术研究与实践[D];南京工业大学;2004年
7 蔡晖;核电站大修项目管理模式的研究[D];北京交通大学;2007年
8 唐莲莲;核工程与核技术专业人才培养机制研究[D];华中科技大学;2007年
9 徐琤;大亚湾核电站大修项目管理研究[D];华北电力大学(北京);2009年
10 丁虎;研发核电站PSA软件不确定性分析和敏感性分析功能模块[D];合肥工业大学;2005年
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