一種核電站堆芯狀態(tài)的監(jiān)測方法、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)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種核電站堆芯狀態(tài)的監(jiān)測方法、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、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)堆因過熱過壓而破壞壓力容器、甚至發(fā)生爆炸導(dǎo)致核泄漏。因此，需要對堆芯的燃耗、一回路冷卻系統(tǒng)的溫度和壓力等進行嚴(yán)格控制，才能保證反應(yīng)堆的安全運行，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)堆的運行狀態(tài)?？梢?，對堆芯狀態(tài)進行監(jiān)測，對核電站的安全可靠運行起著至關(guān)重要的作用。
[0004]—種已知的堆芯狀態(tài)參數(shù)的在線監(jiān)測系統(tǒng)主要為基于可移動式探測器和堆外(SP中子活性區(qū)外)探測器的冷卻劑失水事故監(jiān)測系統(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。但是，由于上述堆芯狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)在堆外進行監(jiān)測獲得的堆芯狀態(tài)參數(shù)有限，通常采用冷卻劑平均溫度等間接信號反映當(dāng)前堆芯運行狀態(tài)和安全裕量。
[0005]為了解決上述堆芯狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)在堆外監(jiān)測獲得的堆芯狀態(tài)參數(shù)有限且不能準(zhǔn)確反映當(dāng)前堆芯運行狀態(tài)和安全裕量的技術(shù)問題，有的核電機構(gòu)投入到對自給能中子探測器的研究中，其中自給能中子探測器能夠直接對堆芯中子通量進行監(jiān)測，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))，但是目前對自給能中子探測器的研究尚處于起步階段，并沒有相關(guān)的系統(tǒng)產(chǎn)品。
[0006]也就是說，現(xiàn)有技術(shù)中缺乏基于自給能中子探測器的堆芯狀態(tài)監(jiān)測方案的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺乏基于自給能中子探測器的堆芯狀態(tài)監(jiān)測方案的技術(shù)問題，提供一種核電站堆芯狀態(tài)的監(jiān)測方法、服務(wù)器及系統(tǒng)，適用于自給能中子探測器技術(shù)，該方法及系統(tǒng)為整個核電站系統(tǒng)提供了更全面的堆芯數(shù)據(jù)支持，同時為機組的可靠運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)測方法，所述監(jiān)測方法包括步驟:
[0009 ] S1、從核電站分布式控制系統(tǒng)獲取第一測量數(shù)據(jù)；
[0010]S2、從核電站堆芯測量系統(tǒng)的自給能中子探測器獲取第二測量數(shù)據(jù)；
[0011]S3、根據(jù)所述第一測量數(shù)據(jù)和所述第二測量數(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;所述第二測量數(shù)據(jù)包括自給能中子探測器測得的信號。
[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)獲取第一測量數(shù)據(jù)，并將所述第一測量數(shù)據(jù)存儲在第一數(shù)據(jù)庫。
[0016]可選的，在所述步驟S1之后，所述監(jiān)測方法還包括:驗證所述第一測量數(shù)據(jù)的完整性和正確性。
[0017]可選的，所述步驟S2具體為:從核電站堆芯測量系統(tǒng)的自給能中子探測器獲取第二測量數(shù)據(jù)，并將所述第二測量數(shù)據(jù)存儲在第二數(shù)據(jù)庫。
[0018]可選的，在所述步驟S2之后，所述監(jiān)測方法還包括:驗證所述第二測量數(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)測方法還包括:
[0020]接收客戶端的應(yīng)用調(diào)用請求，基于所述應(yīng)用調(diào)用請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，執(zhí)行所述步驟S3。
[0021]可選的，所述步驟S3具體為:
[0022]根據(jù)所述第一測量數(shù)據(jù)和所述第二測量數(shù)據(jù)，對堆芯理論計算單元進行三維功率分布的重構(gòu)修正，并對重構(gòu)修正后的三維功率分布進行處理，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在第三數(shù)據(jù)庫。
[0024]可選的，所述步驟S4具體為:
[0025]對所述堆芯狀態(tài)參數(shù)和所述堆芯裕量進行處理，以獲得堆芯狀態(tài)的跟蹤監(jiān)測數(shù)據(jù)和預(yù)測數(shù)據(jù)，并顯示輸出所述跟蹤監(jiān)測數(shù)據(jù)和所述預(yù)測數(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器采集，并經(jīng)由設(shè)置在核電站自動控制和保護層的堆芯測量系統(tǒng)信號調(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]通過設(shè)置在核電站自動控制和保護層或操作和管理信息層的客戶端對所述堆芯狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行顯示輸出。
[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)測服務(wù)器，包括:
[0034]第一測量數(shù)據(jù)獲取單元，用于從核電站分布式控制系統(tǒng)獲取第一測量數(shù)據(jù)；
[0035]第二測量數(shù)據(jù)獲取單元，用于從核電站堆芯測量系統(tǒng)的自給能中子探測器獲取第二測量數(shù)據(jù)；
[0036]數(shù)據(jù)處理單元，用于根據(jù)所述第一測量數(shù)據(jù)和所述第二測量數(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;所述第二測量數(shù)據(jù)包括自給能中子探測器測得的信號。
[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)測服務(wù)器還包括:
[0041]第一數(shù)據(jù)庫，用于存儲從核電站分布式控制系統(tǒng)獲取的第一測量數(shù)據(jù)。
[0042]可選的，所述監(jiān)測服務(wù)器還包括:
[0043]第一驗證單元，用于在所述第一數(shù)據(jù)庫存儲所述第一測量數(shù)據(jù)后，驗證所述第一測量數(shù)據(jù)的完整性和正確性。
[0044]可選的所述監(jiān)測服務(wù)器還包括:
[0045]第二數(shù)據(jù)庫，用于存儲從核電站堆芯測量系統(tǒng)的自給能中子探測器獲取的第二測量數(shù)據(jù)。
[0046]可選的，所述監(jiān)測服務(wù)器還包括:
[0047]第二驗證單元，用于在所述第二數(shù)據(jù)庫存儲所述第二測量數(shù)據(jù)后，驗證所述第二測量數(shù)據(jù)的完整性和正確性。
[0048]可選的，所述監(jiān)測服務(wù)器還包括:
[0049]應(yīng)用管理單元，用于在所述第一測量數(shù)據(jù)獲取單元獲取所述第一測量數(shù)據(jù)、以及所述第二測量數(shù)據(jù)獲取單元獲取所述第二測量數(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)用請求，基于所述應(yīng)用調(diào)用請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所述監(jiān)測服務(wù)器的工作參數(shù)進行配置和維護。
[0051]可選的，所述數(shù)據(jù)處理單元具體用于根據(jù)所述第一測量數(shù)據(jù)和所述第二測量數(shù)據(jù)，對堆芯理論計算單元進行三維功率分布的重構(gòu)修正，并對重構(gòu)修正后的三維功率分布進行處理，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)測服務(wù)器還包括:
[0053]第三數(shù)據(jù)庫，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:對所述堆芯狀態(tài)參數(shù)和所述堆芯裕量進行處理，以獲得堆芯狀態(tài)的跟蹤監(jiān)測數(shù)據(jù)和預(yù)測數(shù)據(jù)，并顯示輸出所述跟蹤監(jiān)測數(shù)據(jù)和所述預(yù)測數(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器采集，并經(jīng)由設(shè)置在核電站自動控制和保護層的堆芯測量系統(tǒng)信號調(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)置在核電站自動控制和保護層或操作和管理信息層的客戶端進行顯示。
[0061]可選的，所述監(jiān)測服務(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)、所述堆芯測量