CN109243643A - 核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道比较方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道比较方法及***,包括以下步骤:S1、采用不确定度均方根法制定交叉比较标准;S2、采集蒸汽流量冗余测量通道的实时蒸汽流量值;S3、对所采集的实时蒸汽流量值进行均值处理,获得蒸汽流量冗余测量通道的测量平均值,将所述蒸汽流量冗余测量通道的测量平均值作为交叉比较的参考值;S4、将所有采集的实时蒸汽流量值与所述参考值进行比较运算,将比较运算结果与所制定的交叉比较标准进行交叉比较。实施本发明可以在线验证核电站蒸发器的蒸汽通道的异常或故障,并根据验证结果执行相应处理动作,不介入过程通道并维持***及设备功能正常,有效提高核电站蒸发器重要设备及功能的可用性。
Description
技术领域
本发明涉及核电站蒸发器领域,更具体地说,涉及一种核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道比较方法及***。
背景技术
核电站在初始设计时符合多样性、冗余性和独立性原则,采用相同、冗余或者等效方式对同一测量对象进行测量,核电站的蒸发器(蒸汽发生器)蒸汽流量即为典型的被测对象。
虽然冗余设计提升了设备及功能的可靠性,但是,同时增加了设备的维护量。特别是当冗余测量内的测量设备出现偏差时,如何有效地判断蒸发器蒸汽流量的测量通道是否存在异常或者故障成为现有核电站急需解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道比较方法及***。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道比较方法,应用于核电站蒸发器的蒸汽流量冗余测量通道,包括以下步骤:
S1、采用不确定度均方根法制定交叉比较标准;
S2、采集蒸汽流量冗余测量通道的实时蒸汽流量值;
S3、对所采集的实时蒸汽流量值进行均值处理,获得蒸汽流量冗余测量通道的测量平均值,将所述蒸汽流量冗余测量通道的测量平均值作为交叉比较的参考值;
S4、将所有采集的实时蒸汽流量值与所述参考值进行比较运算,将比较运算结果与所制定的交叉比较标准进行交叉比较。
优选地,所述交叉比较标准包括:
小流量切除点及理论偏差和测量可达最大偏差临界点条件下的允许偏差标准;
蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度条件下的允许偏差标准;
反应堆保护通道功能允许误差条件下的允许偏差标准。
优选地,若所述交叉比较标准为:蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度条件下的允许偏差标准;
所述步骤S1包括:
S11、获取流量与差压的关系式;
S12、根据蒸汽流量通道运行工况和蒸汽密度与压力的关系、并结合流量与差压的关系式,计算蒸汽流量差压测量的不确定度;
S13、对计算所得的蒸汽流量差压测量的不确定度以及测量通道所有模块的不确定度进行计算,获得蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度;
S14、将计算所得的蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度自乘以设定系数,获得蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度条件下的允许偏差标准。
优选地,所述步骤S13包括:
利用误差均方根法,对所述蒸汽流量差压测量的不确定度以及测量通道所有模块的不确定度进行均方根运算,获得所述蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度。
优选地,若所述交叉比较标准为:小流量切除点及理论偏差和测量可达最大偏差临界点条件下的允许偏差标准;
所述步骤S1包括:
S21、设置小流量切除点,并根据所述小流量切除点计算小流量点通道整体的不确定度;
S22、获取通道整体的不确定流量理论值,根据所述通道整体的不确定流量理论值以及冗余测量通道实际最大的流量偏差值,计算得到理论偏差和测量可达最大偏差临界点通道的不确定度;
S23、获取所述小流量点通道整体的不确定度和所述理论偏差和测量可达最大偏差临界点通道的不确定度中的较小值,并将所述较小值乘以设定系数,获得小流量切除点及理论偏差和测量可达最大偏差临界点条件下的允许偏差标准。
优选地,若所述交叉比较标准为:反应堆保护通道功能允许误差条件下的允许偏差标准;
所述步骤S1包括:
S31、获得蒸汽流量冗余测量通道所有单一模块的不确定度;
S32、根据测量设备的功能允许误差以及所述所有单一模块的不确定度,确定蒸汽流量冗余测量通道的功能验证值;
S33、根据所述测量设备的数量对偏差标准的影响,确定反应堆保护通道功能允许误差条件下的允许偏差标准。
优选地,所述方法还包括:
依据正态分布概率,对所述交叉比较标准进行修正。
优选地,所述步骤S4包括:
S41、将所有采集的实时蒸汽流量值与所述参考值逐一进行作差运算,获得每一实时蒸汽流量值与参考值的差值;
S42、将所述每一实时蒸汽流量值与参考值的差值与所述交叉比较标准进行交叉比较。
优选地,所述步骤S4之后还包括:
S5、根据交叉比较结果,判断蒸汽流量冗余测量通道的异常情况。
本发明还提供一种核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道比较***,用于对核电站蒸发器的蒸汽流量冗余测量通道进行比较验证,包括:
确定单元,用于采用不确定度均方根法制定交叉比较标准;
采集单元,用于采集蒸汽流量冗余测量通道的实时蒸汽流量值;
参考值获取单元,用于对所采集的实时蒸汽流量值进行均值处理,获得蒸汽流量冗余测量通道的测量平均值,将所述蒸汽流量冗余测量通道的测量平均值作为交叉比较的参考值;
比较运算单元,用于将所有采集的实时蒸汽流量值与所述参考值进行比较运算,将比较运算结果与所制定的交叉比较标准进行交叉比较。
实施本发明的核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道比较方法及***,具有以下有益效果:实施本发明可以在线验证核电站蒸发器的蒸汽通道的异常或故障,并根据验证结果执行相应处理动作,不介入过程通道并维持***及设备功能正常,有效提高核电站蒸发器重要设备及功能的可用性。
另外,通过对***或者测量设备表征的参数及特征进行验证,维修活动在人员投入、维修工期、资源投入等都较介入性维修活动少,可以有效发现蒸汽流量冗余测量通道的异常或故障。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明核电站冗余测量通道的结构示意图;
图2是本发明核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量的结构示意图;
图3是本发明核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道比较方法的流程示意图;
图4是本发明获取蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度条件下的允许偏差标准的程序流程示意图;
图5是本发明获取小流量切除点及理论偏差和测量可达最大偏差临界点条件下的允许偏差标准的程序流程图;
图6是本发明获取反应堆保护通道功能允许误差条件下的允许偏差标准的程序流程图;
图7是本发明核电站蒸发器蒸汽流量测量通道的原理图;
图8是本发明核电站蒸发器蒸汽流量通道冗余测量交叉比较标准曲线图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示,为核电站典型流量冗余测量通道的结构示意图,其中,MD1和MD2为两路冗余测量通道,主管道安装有节流元件,如文丘里管,变送器MD1和变送器MD2感受节流元件前后差压,输出4~20mA电流信号,该电流信号输入至机柜进行信号处理和信号转化,一路参与显示和控制,另一路参与反应堆保护***(RPR),其中,显示1和显示2用于实时显示MD1和MD2的测量值。其中,一路测量通道对应设置一个测量设备,这里的测量设备即为图1中的变送器MD1和变送器MD2。
如图2所示,本发明的核电站蒸发器蒸汽流量测量设置有两路测量通道,其中,每一路测量通道中的测量设备采用的是图1所示的流量冗余测量通道的测量原理。
参见图3,为本发明核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道比较方法的流程示意图。该比较方法应用于核电站蒸发器的蒸汽流量冗余测量通道。
具体的,如图3所示,该核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道比较方法包括以下步骤:
步骤S1、采用不确定度均方根法制定交叉比较标准。
由于流量测量通道本身的测量特性,导致低功率情况下测量的不确定较额定功率下大,所以,在低情况下交叉比较标准采用流量测量通道整体的不确定,而在接近额定功率下,交叉比较标准采用核电站最终安全分析报告(FSAR)对保护通道的功能允许误差前提下计算得到允许偏差。
可选的,本发明实施例中所制定的交叉比较标准可以包括:小流量切除点及理论偏差和测量可达最大偏差临界点条件下的允许偏差标准;蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度条件下的允许偏差标准;反应堆保护通道功能允许误差条件下的允许偏差标准。
具体的,各个交叉比较标准可以根据以下方式进行计算获得。
如图4所示,若交叉比较标准为:蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度条件下的允许偏差标准;
步骤S1包括:
步骤S11、获取流量与差压的关系式。
根据核电站典型流量冗余测量通道的测量原理可知,本发明实施例核电站蒸汽流量测量也是采用图1的测量原理进行测量,因此,可以获得蒸汽流量与差压的关系式如下:
其中,Q为蒸汽流量测量值;ΔP为差压信号;ρ为蒸汽流体密度。
由上述蒸汽流量与差压的关系式可以得到:
进而可以得到,
其中,ΔPMAX为差压量程;QMAX为流量量程(即理论最大值),δ为求微分符号。
步骤S12、根据蒸汽流量通道运行工况和蒸汽密度与压力的关系、并结合流量与差压的关系式,计算蒸汽流量差压测量的不确定度。
本发明实施例中,核电站蒸汽流量通道运行工况为:65~75bar,蒸汽密度与压力的关系为:ρ=0.58P-4.25,ρAVG=36.6kg/m3,由此可以看出,蒸汽密度对蒸汽质量流量的影响较大,因此,可以计算得到蒸汽流量差压测量的不确定度。具体计算过程如下:
进而得到:
所以,蒸汽流量差压测量的不确定度为:
其中,λ1为差压(ΔP)测量的不确定度系数;QST为蒸汽流量的测量平均值;δQST′为蒸汽流量ΔP测量的不确定度流量值(t/h);εST′为蒸汽流量ΔP测量的不确定度百分比(%)。可以理解地,为了统一,本文所说的蒸汽流量差压测量的不确定度,即指蒸汽流量ΔP测量的不确定度百分比。
步骤S13、对计算所得的蒸汽流量差压测量的不确定度以及测量通道所有模块的不确定度进行计算,获得蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度。
可选的,在该步骤中,可以利用误差均方根法,对蒸汽流量差压测量的不确定度以及测量通道所有模块的不确定度进行均方根运算,获得蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度。
其中,测量通道所有模块的不确定度可直接根据所使用的模块的使用说明书直接获得。在步骤S13中获得蒸汽流量差压测量的不确定度后,再结合测量通道所有模块的不确定度,利用误差均方根法进行均方根运算,即可获得蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度。
具体可以通过以下计算式子获得:
其中,εST为蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度(%);ε1、ε2、……、εk为蒸汽流量冗余测量通道内单一模块的不确定度,k为蒸汽流量冗余测量通道所包含的模块的数量。
步骤S14、将计算所得的蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度自乘以设定系数,获得蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度条件下的允许偏差标准。
可选的,根据图2可知,本发明实施例蒸汽流量冗余测量通道为两条,所以,在获得蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度后,还需进行均方处理,即乘以设定系数。其中,设定系数为因此,蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度条件下的允许偏差标准以数学表达式表示为:
如图5所示,若交叉比较标准为:小流量切除点及理论偏差和测量可达最大偏差临界点条件下的允许偏差标准;则步骤S1可以包括:
步骤S21、设置小流量切除点,并根据小流量切除点计算小流量点通道整体的不确定度。
由前述流量与差压的关系式可以看出,蒸汽流量与差压存在开方的关系,因此,在进行开方运算时小信号误差较大,所以,在进行交叉比较标准制定时,为了保证交叉比较标准的有效性,需设置流量死区,即设置小流量切除点。
具体的,本发明实施例中,小流量切除点以α表示,实时测量的实时蒸汽流量值为QST,理论最大值为QMAX,其中α为百分比。由于设置了小流量切除点,所以,当实时蒸汽流量值QST<α×QMAX时,流量显示为0;当实时蒸汽流量值QST≥α×QMAX时,流量显示为当前的测量值。因此,当实时蒸汽流量值QST<α×QMAX时,给蒸汽流量通道整体的不确定度取值为QSTa=α×QMAX,从而可以计算得到小流量切除点时,蒸汽流量通道整体的不确定度,即
其中,εSTa为小流量切除点时蒸汽流量通道整体的不确定度。
步骤S22、获取通道整体的不确定流量理论值,根据通道整体的不确定流量理论值以及冗余测量通道实际最大的流量偏差值,计算得到理论偏差和测量可达最大偏差临界点通道的不确定度。
蒸汽流量测量通道整体的不确定度理论值可以通过以下式子获得:
εST×QMAX。
另外,考虑理论偏差和测量可达最大偏差临界点条件下时,蒸汽流量冗余测量通道实际最大的流量偏差值为:
|QSTj-QSTj+1|MAX=n×QST;
其中,QSTj为其中一个测量设备测量的显示值,n为测量设备的数量,QST为蒸汽流量的测量平均值(t/h)。
令n×QST=εST×QMAX,计算得到理论偏差和测量可达最大偏差临界点的不确定度以及测量可达最大偏差临界点的蒸汽流量值QSTb。
步骤S23、获取小流量点通道整体的不确定度和理论偏差和测量可达最大偏差临界点通道的不确定度中的较小值,并将较小值乘以设定系数,获得小流量切除点及理论偏差和测量可达最大偏差临界点条件下的允许偏差标准。
可选的,设定系数可以为所以,小流量切除点及理论偏差和测量可达最大偏差临界点条件下的允许偏差标准以数学表达式可以表示为:
如图6所示,若交叉比较标准为:反应堆保护通道功能允许误差条件下的允许偏差标准;则步骤S1可以包括:
步骤S31、获得蒸汽流量冗余测量通道所有单一模块的不确定度。
蒸汽流量冗余测量通道内的所有单一模块的不确定即为每一个单一模块自身的测量精度,可以通过每一个单一模块的使用说明书直接获得。
步骤S32、根据测量设备的功能允许误差以及所有单一模块的不确定度,确定蒸汽流量冗余测量通道的功能验证值。
测量设备的功能允许误差可以通过以下式子获得:
δ(FS)=(δ(FP)2-δ(FT)2)1/2;
结合所有单一模块的不确定度进行均方根运算得到:
其中,δ(FS)=(δ(FP)2-δ(FT)2)1/2。
ε(fv)为蒸汽流量冗余测量通道的功能验证值,δ(FS)为测量设备的功能允许误差,εj、εj+1、……、为蒸汽流量冗余测量通道内所有单一模块的不确定度,δ(FP)为通道功能允许误差,其中,通道功能允许误差δ(FP)是测量设备的功能允许误差δ(FS)与通道信号处理部分的功能允许误差δ(FT)的总和,即
通过使ε(fv)=εST,可以计算得到蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度与通道功能允许误差交叉点的流量值QZ。当小于QZ时,说明通道整体客观存在的不确定度大于通道功能允许误差,所以以通道整体的不确定度作为交叉比较标准;当大于QZ时,说明通道整体客观存在的不确定度小于通道功能允许误差,所以以通道功能允许误差作为交叉比较标准。
步骤S33、根据测量设备的数量对偏差标准的影响,确定反应堆保护通道功能允许误差条件下的允许偏差标准。
具体的,每一个测量设备的参考测量精度为ε(t),假设测量设备数目的系数为X,则可以得到反应堆保护通道功能允许误差条件下的允许偏差标准以数学表达式表示为:
由该式子可以看出,测量设备的数量越多,冗余程度越高,则说明参考值的可信度越高,可适当放宽标准。
其中,系数X与测量设备(冗余传感器)数目的对应关系如下表:
通过上述方案,最终可以确定蒸汽流量冗余测量通道的交叉比较标准以数学式可以表示为:
由该式子可以看出,当蒸汽流量的测量平均值QST小于或等于小流量切除点时的流量值QSTa和测量可达最大偏差临界点的QSTb中的较大值时,则以小流量切除点及理论偏差和测量可达最大偏差临界点条件下的允许偏差标准作为交叉比较标准;当测量流量平均值QST小于通道整体不确定度及通道功能允许误差交叉点的流量值QZ,且大于小流量切除点时的流量值QSTa和测量可达最大偏差临界点的QSTb中的较大值时,则以蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度条件下的允许偏差标准作为交叉比较标准;当测量流量平均值QST大于或等于通道整体不确定度及通道功能允许误差交叉点的流量值QZ时,则以反应堆保护通道功能允许误差条件下的允许偏差标准作为交叉比较标准。
进一步地,在本发明实施例中,为了使所制定的交叉比较标准精度更高,可以利用正态分布概率,对所制定的交叉比较标准进行修正。
具体的,依据正态分布概率分析,根据参数为μ=0,σ2(σ为标准偏差)的正态分布概率密度函数:
其中,x为蒸汽流量冗余测量通道的不确定度,当-1.96σ≤x≤+1.96σ,正态分布函数Φ(x)=95%,根据设计标准在此区间可满足蒸汽流量测量通道可用性的判断要求,故令1.96σ=C(fv)。不同的流量测量通道在严苛程度上存在差异,因此,可根据正态分布概率分析,设定C(fv)系数,实现异常和故障判断的覆盖概率。
步骤S2、采集蒸汽流量冗余测量通道的实时蒸汽流量值。
蒸汽流量冗余测量通道的实时蒸汽流量值包括多个,具体以所设置的测量设备确定,即一个测量设备对应一个实时蒸汽流量值。假设有n个测量设备,则所采集的实时蒸汽流量值为:QST1、QST2、QST3、……、QSTn。
步骤S3、对所采集的实时蒸汽流量值进行均值处理,获得蒸汽流量冗余测量通道的测量平均值,将蒸汽流量冗余测量通道的测量平均值作为交叉比较的参考值。
蒸汽流量冗余测量通道的测量平均值以数学表达式可以表示为:
S4、将所有采集的实时蒸汽流量值与参考值进行比较运算,将比较运算结果与所制定的交叉比较标准进行交叉比较。
可选的,本发明实施例中,步骤S4可以包括:
步骤S41、将所有采集的实时蒸汽流量值与参考值逐一进行作差运算,获得每一实时蒸汽流量值与参考值的差值。
步骤S42、将每一实时蒸汽流量值与参考值的差值与交叉比较标准进行交叉比较。
进一步地,步骤S4之后还可以包括:
步骤S5、根据交叉比较结果,判断蒸汽流量冗余测量通道的异常情况。
具体的,将所采集的实时蒸汽量值QST1、QST2、QST3、……、QSTn逐一与蒸汽流量冗余测量通道的测量平均值QST进行比较,若超出交叉比较标准,如则说明QST1对应的蒸汽测量通道存在异常,需要进一步进行检查和处理,或者采取介入性的维修方式。反之,若则说明QST1对应的测量通道偏差在允许范围之内,结果合格,不需处理。
本发明还提供了一种核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道比较***,用于对核电站蒸发器的蒸汽流量冗余测量通道进行比较验证,该比较***可用于实现上述核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道比较方法,具体的,该比较***可以包括:
确定单元10,用于采用不确定度均方根法制定交叉比较标准;
采集单元20,用于采集蒸汽流量冗余测量通道的实时蒸汽流量值;
参考值获取单元30,用于对所采集的实时蒸汽流量值进行均值处理,获得蒸汽流量冗余测量通道的测量平均值,将蒸汽流量冗余测量通道的测量平均值作为交叉比较的参考值;
比较运算单元40,用于将所有采集的实时蒸汽流量值与参考值进行比较运算,将比较运算结果与所制定的交叉比较标准进行交叉比较。
通过实施本发明可以在线验证核电站蒸发器的蒸汽通道的异常或故障,并根据验证结果执行相应处理动作,不介入过程通道并维持***及设备功能正常,有效提高核电站蒸发器重要设备及功能的可用性。
另外,通过对***或者测量设备表征的参数及特征进行验证,维修活动在人员投入、维修工期、资源投入等都较介入性维修活动少,可以有效发现蒸汽流量冗余测量通道的异常或故障。
下面以一个具体工程实例对本发明的技术方案进行详细说明。
以核电站蒸汽器蒸汽流量测量为例,具体如图7所示,为两路冗余设置,蒸汽流量的测量设备(M)测量节流元件前后差压信号,并转化输出4~20mA电流信号,RS电流转电压模块将4~20mA电流信号转换为1~5V电压信号。差压电压信号通过乘除法器进行压力修正,然后送至DC开方模块进行开方运算,一路参与反应堆保护逻辑(RPR);另一路经过IS隔离模块送EU计算机显示以及蒸发器水位控制。其中,图7中MP表示压力变送器,MU为乘除法器模块。
已知差压(ΔP)的不确定度,QMAX=2442(t/h),根据测量原理和特性,设定ΔP测量的不确定度系数λ1=1.01%,小流量切除点α=0.5%,核电站最终安全分析报告(RSAR)对蒸汽流量通道功能允许误差要求为δ(FP)=3%。
下表为蒸汽测量通道内各个单一模块的不确定度:
模块 | RS | DC | XU | IS | CA | EU | MU |
不确定度 | ε<sub>1</sub>=0.15% | ε<sub>2</sub>=0.5% | ε<sub>3</sub>=0.5% | ε<sub>4</sub>=0.5% | ε<sub>5</sub>=0.1% | ε<sub>6</sub>=0.5% | ε<sub>7</sub>=0.5% |
根据核电站蒸汽流量ΔP测量的不确定度:
蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度:
最终的蒸汽流量交叉比较标准C(fv)为:
根据上述公式,可以获得核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道交叉比较标准曲线,如图8所示。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施,并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰,均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道比较方法,应用于核电站蒸发器的蒸汽流量冗余测量通道,其特征在于,包括以下步骤:
S1、采用不确定度均方根法制定交叉比较标准;
S2、采集蒸汽流量冗余测量通道的实时蒸汽流量值;
S3、对所采集的实时蒸汽流量值进行均值处理,获得蒸汽流量冗余测量通道的测量平均值,将所述蒸汽流量冗余测量通道的测量平均值作为交叉比较的参考值;
S4、将所有采集的实时蒸汽流量值与所述参考值进行比较运算,将比较运算结果与所制定的交叉比较标准进行交叉比较。
2.根据权利要求1所述的核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道比较方法,其特征在于,所述交叉比较标准包括:
小流量切除点及理论偏差和测量可达最大偏差临界点条件下的允许偏差标准;
蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度条件下的允许偏差标准;
反应堆保护通道功能允许误差条件下的允许偏差标准。
3.根据权利要求2所述的核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道比较方法,其特征在于,若所述交叉比较标准为:蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度条件下的允许偏差标准;
所述步骤S1包括:
S11、获取流量与差压的关系式;
S12、根据蒸汽流量通道运行工况和蒸汽密度与压力的关系、并结合流量与差压的关系式,计算蒸汽流量差压测量的不确定度;
S13、对计算所得的蒸汽流量差压测量的不确定度以及测量通道所有模块的不确定度进行计算,获得蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度;
S14、将计算所得的蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度乘以设定系数,获得蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度条件下的允许偏差标准。
4.根据权利要求3所述的核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道比较方法,其特征在于,所述步骤S13包括:
利用误差均方根法,对所述蒸汽流量差压测量的不确定度以及测量通道所有模块的不确定度进行均方根运算,获得所述蒸汽流量冗余测量通道整体的不确定度。
5.根据权利要求2所述的核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道比较方法,其特征在于,若所述交叉比较标准为:小流量切除点及理论偏差和测量可达最大偏差临界点条件下的允许偏差标准;
所述步骤S1包括:
S21、设置小流量切除点,并根据所述小流量切除点计算小流量点通道整体的不确定度;
S22、获取通道整体的不确定流量理论值,根据所述通道整体的不确定流量理论值以及冗余测量通道实际最大的流量偏差值,计算得到理论偏差和测量可达最大偏差临界点通道的不确定度;
S23、获取所述小流量点通道整体的不确定度和所述理论偏差和测量可达最大偏差临界点通道的不确定度中的较小值,并将所述较小值乘以设定系数,获得小流量切除点及理论偏差和测量可达最大偏差临界点条件下的允许偏差标准。
6.根据权利要求2所述的核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道比较方法,其特征在于,若所述交叉比较标准为:反应堆保护通道功能允许误差条件下的允许偏差标准;
所述步骤S1包括:
S31、获得蒸汽流量冗余测量通道所有单一模块的不确定度;
S32、根据测量设备的功能允许误差以及所述所有单一模块的不确定度,确定蒸汽流量冗余测量通道的功能验证值;
S33、根据所述测量设备的数量对偏差标准的影响,确定反应堆保护通道功能允许误差条件下的允许偏差标准。
7.根据权利要求1所述的核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道比较方法,其特征在于,所述方法还包括:
依据正态分布概率,对所述交叉比较标准进行修正。
8.根据权利要求1所述的核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道比较方法,其特征在于,所述步骤S4包括:
S41、将所有采集的实时蒸汽流量值与所述参考值逐一进行作差运算,获得每一实时蒸汽流量值与参考值的差值;
S42、将所述每一实时蒸汽流量值与参考值的差值与所述交叉比较标准进行交叉比较。
9.根据权利要求1所述的核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道比较方法,其特征在于,所述步骤S4之后还包括:
S5、根据交叉比较结果,判断蒸汽流量冗余测量通道的异常情况。
10.一种核电站蒸发器蒸汽流量冗余测量通道比较***,用于对核电站蒸发器的蒸汽流量冗余测量通道进行比较验证,其特征在于,包括:
确定单元,用于采用不确定度均方根法制定交叉比较标准;
采集单元,用于采集蒸汽流量冗余测量通道的实时蒸汽流量值;
参考值获取单元,用于对所采集的实时蒸汽流量值进行均值处理,获得蒸汽流量冗余测量通道的测量平均值,将所述蒸汽流量冗余测量通道的测量平均值作为交叉比较的参考值;
比较运算单元,用于将所有采集的实时蒸汽流量值与所述参考值进行比较运算,将比较运算结果与所制定的交叉比较标准进行交叉比较。
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---|---|---|---|---|
CN111982245A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-11-24 | 中广核核电运营有限公司 | 主蒸汽流量的校准方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4957296A (zh) * | 1972-07-12 | 1974-06-04 | ||
RU1793477C (ru) * | 1991-01-25 | 1993-02-07 | Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники | Устройство дл управлени и защиты атомного реактора |
CN101840740A (zh) * | 2009-06-19 | 2010-09-22 | 中广核工程有限公司 | 一种两通道故障自动检测***及检测方法 |
CN102193045A (zh) * | 2010-03-19 | 2011-09-21 | 江苏核电有限公司 | 模拟量信号通道一致性检查方法 |
CN106782708A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-05-31 | 苏州热工研究院有限公司 | 一种修正核电站中液位变送器的多变量交叉比较方法 |
CN107464591A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-12-12 | 中国核电工程有限公司 | 一种安全壳泄漏在线监测***传感器组合优化方法 |
-
2018
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4957296A (zh) * | 1972-07-12 | 1974-06-04 | ||
RU1793477C (ru) * | 1991-01-25 | 1993-02-07 | Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники | Устройство дл управлени и защиты атомного реактора |
CN101840740A (zh) * | 2009-06-19 | 2010-09-22 | 中广核工程有限公司 | 一种两通道故障自动检测***及检测方法 |
CN102193045A (zh) * | 2010-03-19 | 2011-09-21 | 江苏核电有限公司 | 模拟量信号通道一致性检查方法 |
CN106782708A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-05-31 | 苏州热工研究院有限公司 | 一种修正核电站中液位变送器的多变量交叉比较方法 |
CN107464591A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-12-12 | 中国核电工程有限公司 | 一种安全壳泄漏在线监测***传感器组合优化方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111982245A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-11-24 | 中广核核电运营有限公司 | 主蒸汽流量的校准方法、装置、计算机设备和存储介质 |
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