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基于谐波参数化方法预测控制棒棒位
1
作者
申鹏飞
张成龙
+5 位作者
张鹏
周梦飞
袁媛
刘国明
霍小东
王侃
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1452-1458,共7页
微型堆中控制棒棒位的准确探测对于微纳型核能系统的远程实时监测和无人化智能化运营至关重要,也会影响功率在线监测的精度。本文提出了一种谐波参数化方法,将高阶谐波拟合为控制棒棒位的多项式函数矩阵,构造探测器响应方程,通过搜索棒...
微型堆中控制棒棒位的准确探测对于微纳型核能系统的远程实时监测和无人化智能化运营至关重要,也会影响功率在线监测的精度。本文提出了一种谐波参数化方法,将高阶谐波拟合为控制棒棒位的多项式函数矩阵,构造探测器响应方程,通过搜索棒位以最小化残差来实现精准的控制棒棒位预测,同时可得到对应的高阶谐波及堆芯重构功率。基于棱柱式气冷堆模型完成验证,数值结果表明,预测棒位的平均偏差为1.6 cm,预测精度较高;相比于固定高阶谐波,节块级功率重构的最大均方根相对误差从6.1%降至3%以内,最大相对误差从14.5%降至5%以内。这些结果验证了谐波参数化方法预测控制棒棒位以及改善堆芯功率重构精度的可行性,并为后续气冷微堆在线监测及故障诊断提供了一种思路。
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关键词
气冷微堆
谐波参数化方法
控制棒棒位预测
功率重构
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职称材料
基于PCA的气冷微型堆堆芯在线监测方法研究
被引量：
1
2
作者
张成龙
周梦飞
+2 位作者
张鹏
刘国明
袁媛
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1467-1477,共11页
先进微型堆的研发面临仅依靠少量堆外探测器信号实现堆芯在线监测的挑战。本研究提出一种通过主成分分析和堆外探测器空间响应函数进行堆芯功率重构和棒位预测的方法,并在气冷微型堆上初步验证其可行性。研究结果表明,通过核设计程序构...
先进微型堆的研发面临仅依靠少量堆外探测器信号实现堆芯在线监测的挑战。本研究提出一种通过主成分分析和堆外探测器空间响应函数进行堆芯功率重构和棒位预测的方法,并在气冷微型堆上初步验证其可行性。研究结果表明,通过核设计程序构建不同工况下堆芯节块功率分布数据库,可以选择少于堆外探测器信号个数的主成分实现堆芯功率分布的降维,且样本恢复精度在2.5%以内;为保证主成分的适用性,应使功率分布数据库包含尽量全面的工况因素;堆外探测器响应函数受其与堆芯节块的相对位置影响显著,轴向探测器响应受前后反射层厚度影响明显,径向探测器响应与全堆燃料组件列均有映射关系;节块级功率重构可基于主成分降维和堆外探测器信号通过最小二乘法实现,重构误差在2.9%以内;轴向芯块级功率重构可基于重构的节块级功率通过多项式拟合实现,最大功率因子拟合误差在0.2%以内;棒位预测可通过构建棒位与功率在主成分上的投影系数之间函数映射模型和非线性最小二乘法拟合实现,棒位预测偏差在0.5 cm以内。该堆芯在线监测方法功率重构、棒位预测精度高,不受堆型和工况限制,可应用在各种先进微堆研发中。
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关键词
气冷微型堆
主成分分析
堆外探测器响应函数
功率重构
控制棒棒位预测
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职称材料
题名
基于谐波参数化方法预测控制棒棒位
1
作者
申鹏飞
张成龙
张鹏
周梦飞
袁媛
刘国明
霍小东
王侃
机构
中国核电工程有限公司
清华大学工程物理系
出处
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1452-1458,共7页
文摘
微型堆中控制棒棒位的准确探测对于微纳型核能系统的远程实时监测和无人化智能化运营至关重要,也会影响功率在线监测的精度。本文提出了一种谐波参数化方法,将高阶谐波拟合为控制棒棒位的多项式函数矩阵,构造探测器响应方程,通过搜索棒位以最小化残差来实现精准的控制棒棒位预测,同时可得到对应的高阶谐波及堆芯重构功率。基于棱柱式气冷堆模型完成验证,数值结果表明,预测棒位的平均偏差为1.6 cm,预测精度较高;相比于固定高阶谐波,节块级功率重构的最大均方根相对误差从6.1%降至3%以内,最大相对误差从14.5%降至5%以内。这些结果验证了谐波参数化方法预测控制棒棒位以及改善堆芯功率重构精度的可行性,并为后续气冷微堆在线监测及故障诊断提供了一种思路。
关键词
气冷微堆
谐波参数化方法
控制棒棒位预测
功率重构
Keywords
gas-cooled micro reactor
harmonic parameterization method
control rod position indica-tion
power reconstruction
分类号
TL424 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
基于PCA的气冷微型堆堆芯在线监测方法研究
被引量：
1
2
作者
张成龙
周梦飞
张鹏
刘国明
袁媛
机构
中国核电工程有限公司
出处
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1467-1477,共11页
文摘
先进微型堆的研发面临仅依靠少量堆外探测器信号实现堆芯在线监测的挑战。本研究提出一种通过主成分分析和堆外探测器空间响应函数进行堆芯功率重构和棒位预测的方法,并在气冷微型堆上初步验证其可行性。研究结果表明,通过核设计程序构建不同工况下堆芯节块功率分布数据库,可以选择少于堆外探测器信号个数的主成分实现堆芯功率分布的降维,且样本恢复精度在2.5%以内;为保证主成分的适用性,应使功率分布数据库包含尽量全面的工况因素;堆外探测器响应函数受其与堆芯节块的相对位置影响显著,轴向探测器响应受前后反射层厚度影响明显,径向探测器响应与全堆燃料组件列均有映射关系;节块级功率重构可基于主成分降维和堆外探测器信号通过最小二乘法实现,重构误差在2.9%以内;轴向芯块级功率重构可基于重构的节块级功率通过多项式拟合实现,最大功率因子拟合误差在0.2%以内;棒位预测可通过构建棒位与功率在主成分上的投影系数之间函数映射模型和非线性最小二乘法拟合实现,棒位预测偏差在0.5 cm以内。该堆芯在线监测方法功率重构、棒位预测精度高,不受堆型和工况限制,可应用在各种先进微堆研发中。
关键词
气冷微型堆
主成分分析
堆外探测器响应函数
功率重构
控制棒棒位预测
Keywords
gas-cooled micro reactor
principal component analysis
ex-core detector response function
power reconstruction
control rod position prediction
分类号
TL424 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于谐波参数化方法预测控制棒棒位
申鹏飞
张成龙
张鹏
周梦飞
袁媛
刘国明
霍小东
王侃
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
基于PCA的气冷微型堆堆芯在线监测方法研究
张成龙
周梦飞
张鹏
刘国明
袁媛
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
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引证文献
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