利用嵌入离散动态事件树改进核电厂安全性能分析的方法技术

本发明专利技术公开了利用嵌入离散动态事件树改进核电厂安全性能分析的方法，包括以下步骤：S1、根据核电厂需要分析的安全问题，按照确定论安全分析方法编写RELAP5软件输入文件“*.i”文件；S2、构建作为基本接口模块的DETRIA

【技术实现步骤摘要】
利用嵌入离散动态事件树改进核电厂安全性能分析的方法


[0001]本专利技术涉及一种核电厂安全分析领域，尤其涉及利用嵌入离散动态事件树改进核电厂安全性能分析的方法。

技术介绍

[0002]传统的核电厂安全分析方法包括确定论安全分析方法和概率安全评价方法两种；其中确定论安全分析方法普遍采用RELAP5等软件；概率安全评价方法基于传统事件树/故障树方法。单一的确定论和概率论在分析核电厂事故动态特性方面存在局限性；因此，为了实现对核电厂复杂系统演化过程中的硬件/软件/流程/人类行为之间可能的复杂交互模型进行显式建模，进而发展了动态事件树方法。
[0003]目前，离散动态事件树(DDET)是动态事件树方法在实际工程应用中应用较为广泛的一种方法(以下除特殊说明，DDET简称DET)，DET方法根据其有效的分支规则生成一系列含时间动态变化的事件序列，具体通过确定分支条件的方式确定系统演化路径，即当条件满足时，就会导致复杂系统在不同分支路径上的演化，进而得到一系列事件序列集用以生成DET模型；DET模型生成后，所有由分支表示的事件序列都可以利用确定论安全分析方法进行仿真模拟，也即可开展确定论分析；
[0004]基于核电厂确定论安全分析与离散动态事件树方法耦合需要大量的计算资源并产生大量的数据，基于传统的分析人员手动设置分析边界条件的方法不能实现上述需求，因此，需要研究可自动实现DET方法与确定论分析软件耦合的核电厂安全分析方法、流程和分析工具等。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，克服传统的核电厂单一的确定论安全分析和概率安全评价的不足，本专利技术提供了利用嵌入离散动态事件树改进核电厂安全性能分析的方法，该方法通过DET与确定论分析软件的动态耦合，除了可以获得传统的确定论分析计算结果之外，还可获得计算分析结果的可能性也就是发生概率，进而为核电厂的设计、运行及管理提供风险指引型的决策支持信息。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：利用嵌入离散动态事件树改进核电厂安全性能分析的方法，包括以下步骤：
[0007]S1、根据核电厂需要分析的安全问题，确定DETRIA配置文件输出的根节点信息，并将根节点信息加入DET仿真模型中，即按照确定论安全分析方法构建用于 RELAP5的输入文件“*.i”文件；
[0008]S2、构建DET仿真模型中用于RELAP5启动模块的DETRIA
‑
D模块，以实现 RELAP5程序的启动调用与计算分析；
[0009]S3、构建DET仿真模型的DETRIA
‑
E模块，基于DET节点信息，DETRIA
‑
E模块用以实现多变量DET分支策略；并且DETRIA
‑
E模块将DET节点中的模型文件作为DETRIA
‑
D模块的输
入，实现RELAP5程序的启动调用，生成得到RELAP5对应计算模型的输出文件和再启动文件，并解析输出文件中DET仿真对象状态控制TRIP 变量变化的时间信息；
[0010]S4、构建DET仿真模型中用于RELAP5软件数据提取模块的DETRIA
‑
B模块，将步骤S3中的RELAP5对应计算模型的输出文件作为DETRIA
‑
B模块的输入， DETRIA
‑
B模块提取输出文件的小编辑数据、TRIP数据和再启动数据，并给予TRIP 数据对DET仿真对象状态转移发生的DET分支时刻进行识别；
[0011]S5、构建DET仿真模型中用于RELAP5软件文件管理模块的DETRIA
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C模块，根据是否检测到DET分支时刻，将DETRIA
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B模块的输出文件输入DETRIA
‑
C模块中，DETRIA
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C模块依据DET仿真模型的分支规则获取RELAP5程序回溯再启动的 RELAP5再启号；确定DET仿真对象状态转移类型，更新RELAP5程序计算的再启动输入文件，并生成用于DET成功分支和失败分支的RELAP5程序计算的再启动输入文件；
[0012]S6、构建DET仿真模型中用于RELAP5软件基本接口模块的DETRIA
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A模块，以DETRIA
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C模块的输出文件为DETRIA
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A模块的输入，DETRIA
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A模块依据DET 分支时刻确定RELAP5程序回溯再启动时间，并以生成的DET成功分支和DET失败分支的RELAP5程序计算的再启动输入文件，及仿真时间步长RELAP5计算结果文件为输入，回溯执行RELAP5程序，以完成DET成功分支和DET失败分支的下一个仿真时间步长的模拟，并将DET成功分支和DET失败分支的节点信息添加进 DET仿真队列；
[0013]S7、构建DET仿真模型中RELAP5软件后处理模块的DETRIA
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F模块，DETRIA
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F 模块将DET仿真模型各完整分支序列的数据合并于同一数据文件中，供后续数据处理。
[0014]通过上述技术方案，该方法可实现动态事件树(Dynamic Event Tree，DET)方法自主的与确定论安全分析程序RELAP5/MOD4.0程序耦合，更加科学的获得核电厂事故工况下的动态特性，为核电厂实施基于风险的设计、运行及管理提供决策支持分析工具；另外，依据该方法，通过修改接口规则，也可适用于DET方法与其它类似的核电站事故分析软件耦合。
[0015]进一步地，在步骤S6中，所述DETRIA
‑
A模块包括以下4个子功能模块：
[0016]①
、DETRIA
‑
A
‑
1子模块是RELAP5程序再启动卡生成接口；
[0017]②
、DETRIA
‑
A
‑
2模块是通用文件复制接口；
[0018]③
、DETRIA
‑
A
‑
3模块是RELAP5输入文件变量修改接口；
[0019]④
、DETRIA
‑
A
‑
4模块是是RELAP5输入文件中trip逻辑控制接口。
[0020]通过上述技术方案，其具体内容如下：
[0021]①
、DETRIA
‑
A
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1子模块是RELAP5程序再启动卡生成接口；其功能是根据 RELAP5再启动文件restart_Source.i，复制restart_Source.i的数据生成DET耦合仿真需要的特定的再启动根文件，记为DET_root_rFile.i；并基于RELAP5仿真输入文件DET.i文件中201卡的数据替换DET_root_rFile.i中201卡的数据；
[0022]②
、DETRIA
‑
A
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.利用嵌入离散动态事件树改进核电厂安全性能分析的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据核电厂需要分析的安全问题，确定DETRIA配置文件输出的根节点信息，并将根节点信息加入DET仿真模型中，即按照确定论安全分析方法构建用于RELAP5的输入文件“*.i”文件；S2、构建DET仿真模型中用于RELAP5启动模块的DETRIA
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D模块，以实现RELAP5程序的启动调用与计算分析；S3、构建DET仿真模型的DETRIA
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E模块，基于DET节点信息，DETRIA
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E模块用以实现多变量DET分支策略；并且DETRIA
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E模块将DET节点中的模型文件作为DETRIA
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D模块的输入，实现RELAP5程序的启动调用，生成得到RELAP5对应计算模型的输出文件和再启动文件，并解析输出文件中DET仿真对象状态控制TRIP变量变化的时间信息；S4、构建DET仿真模型中用于RELAP5软件数据提取模块的DETRIA
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B模块，将步骤S3中的RELAP5对应计算模型的输出文件作为DETRIA
‑
B模块的输入，DETRIA
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B模块提取输出文件的小编辑数据、TRIP数据和再启动数据，并给予TRIP数据对DET仿真对象状态转移发生的DET分支时刻进行识别；S5、构建DET仿真模型中用于RELAP5软件文件管理模块的DETRIA
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C模块，根据是否检测到DET分支时刻，将DETRIA
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B模块的输出文件输入DETRIA
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C模块中，DETRIA
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C模块依据DET仿真模型的分支规则获取RELAP5程序回溯再启动的RELAP5再启号；确定DET仿真对象状态转移类型，更新RELAP5程序计算的再启动输入文件，并生成用于DET成功分支和失败分支或者运行失效分支的RELAP5程序计算的再启动输入文件；S6、构建DET仿真模型中用于RELAP5软件基本接口模块的DETRIA
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A模块，以DETRIA
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【专利技术属性】
技术研发人员：王贺，汪良军，徐安琪，刘铭，李磊，孙大彬，陈思娟，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：