一种用于压水堆系统动态模型参数评价的灵敏度分析方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于压水堆系统动态模型参数评价的灵敏度分析方法。该方法包括：步骤1，针对压水堆系统动态模型，按照其内部物理边界分解为多个子模块模型；步骤2，考虑模型参数之间的相关性，确定各子模块变量集、参数集；步骤3，进行子模块变量初始化，计算轨迹灵敏度指标，从而分析确定影响输出变量稳态值的全部参数；步骤4，基于参数灵敏度的零值及大小判定，评估得到参数的可辨识难易程度，以利于合理选择参数辨识及获取方案以提高参数获取效率及准确性。本发明专利技术步骤简单，结构清晰，参数评价指标易获取且评价结果快捷、高效，实用性强。

Sensitivity analysis method for dynamic model parameter evaluation of PWR system

The invention relates to a sensitivity analysis method for evaluating the dynamic model parameters of a PWR system. The method comprises the following steps: 1, according to the system dynamics model of PWR, according to its internal physical boundaries are divided into multiple sub module; step 2, considering the correlation between model parameters, to determine the set of variables and parameters of sub module; step 3, sub module variable initialization, calculation of trajectory sensitivity index, and analysis all parameters affect the steady-state value of the output variable; step 4, zero and the size of the parameter sensitivity is determined based on the assessment results, parameters identification degree of difficulty, in order to facilitate the reasonable choice of parameter identification and acquisition scheme to improve the efficiency and accuracy of parameter acquisition. The method has the advantages of simple steps, clear structure, easy access to parameter evaluation indexes, quick and efficient evaluation results and strong practicability.

【技术实现步骤摘要】
一种用于压水堆系统动态模型参数评价的灵敏度分析方法
本专利技术涉及核电机组建模仿真
，具体涉及一种用于压水堆系统动态模型参数评价的灵敏度分析方法。
技术介绍
压水堆核电机组具有单机容量大、核安全要求高、对电网扰动敏感、启动及停堆换料时间长等特点。反应堆系统具有高度复杂、非线性、时变等特点。建立精确有效的仿真模型及准确辨识模型参数，对电力系统动态分析和安全控制具有重要意义。国内外已有较多励磁系统、原动机调速系统模型及参数辨识研究，但针对核电机组参数辨识的研究较少。常见的模型参数辨识方法有：最小二乘辨识、卡尔曼滤波辨识、Volterra级数辨识等方法，这些辨识方法对输入输出信号及待辨识模型要求较高，对一些非线性系统辨识效果不理想。基于智能优化算法的非线性系统参数辨识方法对输入输出信号的要求低，主要依赖于所选定的目标函数，因而受到广泛关注。灵敏度分析可用于估算数学模型参数改动之后对系统性能的影响、参数辨识、参数估算等，包括时域灵敏度分析方法和频域灵敏度分析方法。时域灵敏度分析方法又包括常规灵敏度分析法、摄动法灵敏度分析法、轨迹灵敏度分析法等。常规解析灵敏度分析法是一种静态的灵敏度方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于压水堆系统动态模型参数评价的灵敏度分析方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤S1：针对压水堆系统动态模型，按照其内部物理边界分解为多个子模块模型；该些子模块包括：堆芯中子动态模块、堆芯燃料及冷却剂温度模块、热线温度模块、冷线温度模块、一回路平均温度模块、蒸汽发生器模块、反应堆功率控制系统模块、冷却剂主泵模块；步骤S2：考虑模型参数之间的相关性，确定各子模块变量集、参数集；步骤S3：进行子模块变量初始化，计算轨迹灵敏度指标，从而分析确定影响输出变量稳态值的全部参数；步骤S4：评估得到参数的可辨识难易程度，以利于模型参数的辨识及其准确性评价。

【技术特征摘要】
1.一种用于压水堆系统动态模型参数评价的灵敏度分析方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤S1：针对压水堆系统动态模型，按照其内部物理边界分解为多个子模块模型；该些子模块包括：堆芯中子动态模块、堆芯燃料及冷却剂温度模块、热线温度模块、冷线温度模块、一回路平均温度模块、蒸汽发生器模块、反应堆功率控制系统模块、冷却剂主泵模块；步骤S2：考虑模型参数之间的相关性，确定各子模块变量集、参数集；步骤S3：进行子模块变量初始化，计算轨迹灵敏度指标，从而分析确定影响输出变量稳态值的全部参数；步骤S4：评估得到参数的可辨识难易程度，以利于模型参数的辨识及其准确性评价。2.根据权利要求1所述的一种用于压水堆系统动态模型参数评价的灵敏度分析方法，其特征在于：所述步骤S2中，各子模块变量集、参数集的确定方法如下：对于堆芯中子动态模块，其变量集为{Nr,Cr,TF,Tav,ρext}其中，Nr为中子通量密度；Cr为等效单组缓发中子先驱核密度，为中间变量；TF为堆芯燃料温度；Tav为反应堆冷却剂平均温度；ρext为控制棒引入的反应性；对于堆芯中子动态模块，其参数集为A＝{l,β,λ,αF,αC}其中，l为平均中子寿命；β为缓发中子组的总份额；λ为等效缓发中子组的延时常数；αF为燃料温度反应性系数；αC为冷却剂温度反应性系数；对于堆芯燃料及冷却剂温度模块，其变量集为{TF,Tav,Tθ1,Tθ2}其中，Tθ1为反应堆冷却剂入口温度；Tθ2为反应堆冷却剂出口温度；对于堆芯燃料及冷却剂温度模块，其参数集为B＝{b1,b2,b3,b4,b5}b1＝P0×Ff/μfb2＝P0×(1-Ff)/μcb3＝Ω/μfb4＝Ω/μcb5＝M/μc其中，P0为堆芯热功率，Ff为燃料发热份额，Ω为堆芯中燃料与冷却剂传热系数，μf为堆芯中燃料比热容，μc为堆芯冷却剂比热容，M＝Dsp×Cpc×mCn，Dsp为冷却剂主泵流量，Cpc为冷却剂比热容，mCn为额定工况下冷却剂质量流量；对于蒸汽发生器模块，其变量集为{Tp,Ps,Tm,THL,TCL,Qs}其中，Tp为一回路冷却剂平均温度；Ps为蒸汽发生器出口蒸汽压力；Tm为U形传热管温度；THL为蒸汽发生器一回路冷却剂入口温度；TCL为蒸汽发生器一回路冷却剂出口温度；Qs为二回路蒸汽流量；对于蒸汽发生器模块，其参数集为C＝{c1,c2,c3,c4,c5,c6}c1＝M/μpc2＝Ωp/μpc3＝Ωp/μmc4＝ΩS/μmc5＝ΩSc6＝(hs-hfw)×Gsn其中，Ωp为蒸汽发生器中一回路冷却剂与U形传热管传热系数，ΩS为U形传热管与二回路蒸汽传热系数，μp为蒸汽发生器冷却剂比热容，μm为U形传热管比热容，Gsn为额定工况下二回路主蒸汽流量，hfw和hs分别为二回路给水入口温度比焓和出口蒸汽比焓。3.根据权利要求2所述的一种用于压水堆系统动态模型参数评价的灵敏度分析方法，其特征在于：所述步骤S3中具体实现如下：(1)子模块变量初始化基于压水堆各子模块数学模型的微分方程，令方程左边等于零，计算各子模块输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：林毅，林章岁，李荣敏，赵洁，雷勇，王力，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，国家电网公司，国网福建省电力有限公司经济技术研究院，武汉大学，
类型：发明
国别省市：福建,35