基于SCADE的反应堆中子倍增时间算法设计与验证

喻恒; 王银丽; 何正熙; 黄有骏; 蒋天植; 林超; 杨振雷; 张宓

doi:10.13832/j.jnpe.2022.02.0189

基于SCADE的反应堆中子倍增时间算法设计与验证

doi: 10.13832/j.jnpe.2022.02.0189

1.
中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，成都，610213
2.
生态环境部核与辐射安全中心，北京，100082

详细信息

作者简介:
喻　恒（1992—），男，硕士研究生，现主要从事核仪表系统设计方面的研究，E-mail: 2205322546@qq.com

中图分类号: TL334
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出版历程
- 收稿日期: 2021-02-03
- 修回日期: 2021-08-05
- 刊出日期: 2022-04-02

Design and Verification of Algorithm of Reactor Neutron Doubling Time Based on SCADE

1.
Science and Technology on Reactor System Design Technology Laboratory, Nuclear Power Institute of China, Chengdu, 610213, China
2.
Nuclear and Radiation Safety Center, Ministry of Ecological Environment, Beijing, 100082, China

摘要

摘要: 为实现反应堆装料至升功率期间对核裂变反应速率的密切监视，需对反应堆中子倍增时间进行正确稳定的测量。本文基于对中子注量率测量的统计特性分析，设计了一种适用于压水堆核仪表系统的倍增时间算法，并利用SCADE软件对实现了算法，同时在方家山核电工程2号机组上进行了堆上试验，试验验证了该算法的稳定性、及时性和有效性。因此，本研究设计的反应堆中子倍增时间算法能够应用于压水堆核仪表系统中子注量率测量信号的处理。
- SCADE /
- 倍增时间 /
- 统计特性 /
- 信号处理
Abstract: To realize the close monitoring of the nuclear fission rate of reactor during the period from fuel loading to power ascension, the correct and stable measurement of reactor neutron doubling time shall be implemented. Based on the statistical analysis of neutron fluence rate measurement, a doubling time algorithm suitable for PWR nuclear instrument system is designed and implemented by SCADE software. The in-pile test is carried out on Unit 2 of Fangjiashan nuclear power project. Tests verify the stability, timeliness and effectiveness of the algorithm. Therefore, the reactor neutron doubling time algorithm designed in this study can be applied to the processing of the neutron fluence rate measurement signal of the PWR nuclear instrumentation system.
- SCADE /
- Doubling time /
- Statistical characteristics /
- Signal processing

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图 1 基于SCADE的算法设计

Figure 1. Algorithm Design Based on SCADE

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图 2 试验系统结构

Figure 2. Structure of Test System

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图 3 阶段1滤波前计数率和滤波后计数率

Figure 3. Count Rate Before Filtering and Count Rate After Filtering at Phase 1

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图 4 阶段1倍增时间倒数

Figure 4. Reciprocal of Doubling Time at Phase 1

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图 5 阶段2滤波前计数率和滤波后计数率

Figure 5. Count Rate Before Filtering and Count Rate After Filtering at Phase 2

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图 6 阶段2倍增时间倒数和倍增时间

Figure 6. Reciprocal of Doubling Time and Doubling Time at Phase 2

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图 7 阶段3区段1和区段2计数率

Figure 7. Count Rate of Section 1 and Section 2 at Phase 3

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图 8 阶段3倍增时间倒数

Figure 8. Reciprocal of Doubling Time at Phase 3

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表 1 区段1和区段2数据对比

Table 1. Comparison of Data of Section 1 and Section 2

对比项区段1（算法处理后数据）区段2

倍增时间平均值/s 45 36
标准偏差/s 23.6 156.8
偏差/平均值 0.524 4.35

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