基于通用型辅助变量法的DET与RELAP5耦合的动态特性分析方法技术

本发明专利技术公开了基于通用型辅助变量法的DET与RELAP5耦合的动态特性分析方法，包括以下步骤：构建离散动态事件树的DET仿真模型，根据DET仿真对象状态转移类型，通过增加通用型辅助TRIP变量的方式，修改输入文件TRIP卡；通用型辅助TRIP变量为变量型或逻辑型；通过设定RELAP5程序的仿真时间，控制仿真时间步长，解析RELAP5程序每个仿真步长的输出结果文件；根据DET仿真对象状态转移类型，回溯执行RELAP5程序。本发明专利技术具有的优点是简化了DET与RELAP5程序耦合需要的RELAP5程序输入文件中DET状态转移对象TRIP的设定流程和方法，减小了建模复杂度，提高了建模效率。提高了建模效率。提高了建模效率。

【技术实现步骤摘要】
基于通用型辅助变量法的DET与RELAP5耦合的动态特性分析方法


[0001]本专利技术涉及一种核电厂安全分析领域，尤其涉及基于通用型辅助 变量法的DET与RELAP5耦合的动态特性分析方法。

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。单一的确定论或概率论方 法在分析核电厂事故动态特性上存在局限性，例如法国电力集团开展的 核电厂案例分析结果表明，传统的分析方法在估计由于核电厂严重事故 现象导致的放射性释放频率上相当保守；因此，为了实现对复杂系统演 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；而且动态事件树方法与传统 分析方法的主要不同之处在于核电厂事故物理进程由核电厂系统动态仿 真演化结果驱动，减少了对分析人员经验的依赖，同时减少了不必要的 保守的工程判断。
[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；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。
[0004]传统地，基于核电厂确定论安全分析，离散动态事件树方法需要 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，发展一种可自动实现DET 方法与确定论分析软件耦合的核电厂安全分析方法、技术方案和分析 工具，进而实现在概率的环境下对核电厂的事故演化过程进行动态模拟， 以获得核电厂的安全裕度特性以及安全性能。

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，本专利技术提供了基于通用型辅助变量法的DET与RELAP5 耦合的动态特性分析方法，通用性更强，适用范围更广，只需要区分DET 仿真对象状态转移属于参数型状态转移还是逻辑性状态转移两种即可；不 需要在对仿真对象区分运行型还是需求型，一次转移还是多次转移，以及 转移条件的逻辑判断关系。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：基于通用型辅助变量法的DET 与RELAP5耦合
的动态特性分析方法，包括以下步骤：
[0007]S1、构建离散动态事件树的DET仿真模型，根据DET仿真对象状态 转移类型，通过增加通用型辅助TRIP变量的方式，修改输入文件的TRIP 卡；其中通用型辅助TRIP变量为变量型或逻辑型；
[0008]S2、确定DET仿真对象应用于RELAP5程序的仿真时间和仿真时间 步长，并运行RELAP5程序；
[0009]S3、根据RELAP5程序输出仿真时间步长的结果文件，解析结果文 件获取DET仿真对象状态转移控制TRIP变量变化的时间信息；
[0010]S4、识别DET仿真对象状态转移发生的DET分支时刻，并依据DET 仿真模型的分支规则获取RELAP5程序回溯再启动的RELAP5再启动号；
[0011]S5、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、依据DET分支时刻确定RELAP5程序回溯再启动时间，并以更 新后的成功和失败再启动文件为输入，结合当前仿真步长RELAP5计算结 果文件，回溯执行RELAP5程序，完成DET成功分支和失败分支的下一 个仿真步长的模拟；
[0013]S7、循环步骤S2
‑
步骤S6的过程，一直到仿真时间达到用户指定的 仿真任务时间，DET与RELAP5程序的动态耦合结束。
[0014]通过上述技术方案，通过增加辅助TRIP变量的方法，简化了RELAP5 程序输入文件中，DET仿真对象状态转移TRIP的设定流程和方法，降低 了复杂性，提高了效率。
[0015]进一步地，在步骤S1中，以核电厂系统、设备或人员操作作为DET 仿真对象，DET仿真对象的状态转移通过RELAP5中的TRIP变量控制； TRIP变量逻辑值分为真(True)，假(False)；DET仿真对象的TRIP变 量空间向量其中n为DET仿真对象数量，si代表第 i个DET仿真对象对应的TRIP的逻辑值，即
[0016]进一步地，在步骤S2中，确定核电厂始发事故的分析对象，按照确 定论分析方法编程模拟核电厂事故的初始RELAP5程序输入卡文件，所述 输入卡文件包括初始RELAP5输入文件Root.i和初始再启动计算文件R0.i； 其中“Root”代表符合RELAP5程序要求的任意文件名，“R
0”代表文件 名，“.i”代表文件类型。
[0017]通过上述技术方案，该部分是RELAP5与DET耦合所必需的部分， Root.i文件中的DET仿真对象的TRIP卡需要按通用型辅助变量方式建模， 使其内容上简化。
[0018]进一步地，在步骤S2中，所述RELAP5初始再启动计算文件R0.i文 件包括
①
、RELAP5程序再启动103卡；
②
、RELAP5程序时间步长控制 201卡；
③
、RELAP5程序的100卡。
[0019]通过上述技术方案，该步骤是重启调用RELAP5程序必须的，该技术 方案作为整体的一部分。
[0020]进一步地，在步骤S3和步骤S4中，识别DET仿真对象状态转移发 生的DET分支时刻的具体方法如下：
[0021]第1步：根据步骤S3获得DET仿真对象状态转移控制TRIP变量变 化的时间信息；
[0022]第2步：判断仿真时间步长是否存在分支；若不存在分支，则更新 RELAP5初始的再启动文件R0.i中的仿真时间，RELAP5程序输入卡中时 间控制卡的仿真时间为结束时仿真
时间与RELAP5程序的仿真步长之和， 然后以初始再启动计算文件R0.i和结果文件Root.r为输入，再次运行 RELAP5程序；
[0023]第3步：若存在分支，则通过解析结果文件获得DET仿真对象状态 转移TRIP触发最小时间，然后根据DET仿真模型的分支规则获得与其 RELAP5回溯再启动信息块编号对应的RELAP5再启动号。
[0024]通过上述技术方案，传统分析方法中不需要自动回溯确定RELA本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于通用型辅助变量法的DET与RELAP5耦合的动态特性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、构建离散动态事件树的DET仿真模型，根据DET仿真对象状态转移类型，通过增加通用型辅助TRIP变量的方式，修改RELAP5程序输入文件的TRIP卡；其中通用型辅助TRIP变量为变量型或逻辑型；S2、确定DET仿真对象应用于RELAP5程序的仿真时间和仿真时间步长，并运行RELAP5程序；S3、根据RELAP5程序输出仿真时间步长的结果文件，解析结果文件获取DET仿真对象状态转移控制TRIP变量变化的时间信息；S4、识别DET仿真对象状态转移发生的DET分支时刻，并依据DET仿真模型的分支规则获取RELAP5程序回溯再启动的RELAP5再启动号；S5、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；S6、依据DET分支时刻确定RELAP5程序回溯再启动时间，并以更新后的成功和失败再启动文件为输入，结合当前仿真步长RELAP5计算结果文件，回溯执行RELAP5程序，完成DET成功分支和失败分支的下一个仿真步长的模拟；S7、循环步骤S2
‑
步骤S6的过程，一直到仿真时间达到用户指定的仿真任务时间，DET与RELAP5程序的动态耦合结束。2.根据权利要求1所述的基于通用型辅助变量法的DET与RELAP5耦合的动态特性分析方法，其特征在于，在步骤S1中，以核电厂系统、设备或人员操作作为DET仿真对象，DET仿真对象的状态转移通过RELAP5中的TRIP变量控制；TRIP变量逻辑值分为真(True)，假(False)；DET仿真对象的TRIP变量空间向量其中n为DET仿真对象数量，si代表第i个DET仿真对象对应的TRIP的逻辑值，即3.根据权利要求1所述的基于通用型辅助变量法的DET与RELAP5耦合的动态特性分析方法，其特征在于，在步骤S2中，确定核电厂始发事故的分析对象，按照确定论分析方法编程模拟核电厂事故的初始RELAP5程序输入卡文件，所述输入卡文件包括初始RELAP5输入文件Root.i和初始再启动计算文件R0.i；其中“Root”代表符合RELAP5程序要求的任意文件名，“R
0”代表文件名，“.i”代表文件类型。4.根据权利要求3所述的基于通用型辅助变量法的DET与RELAP5耦合的动态特性分析方法，其特征在于，在步骤S2中，所述RELAP5初始再启动计算文件R0.i文件包括
①
、RELAP5程序再启动103卡；
②
、RELAP5程序时间步长控制201卡；
③
、RELAP5程序的100卡。5.根据权利要求1所述的基于通用型辅助变量法的DET与RELAP5耦合的动态特性分析方法，其特征在于，在步骤S3和步骤S4中，识别DET仿真对象状态转移发生的DET分支时刻的具体方法如下：第
①
步：根据步骤S3获得DET仿真对象状态转移控制TRIP变量变化的时间信息；第
②
步：判断仿真时间步长是否存在分支；若不存在分支，则更新RELAP5初始的再启动
文件R0.i中的仿真时间，RELAP5程序输入卡中时间控制卡的仿真时间为结束时仿真时间与RELAP5程序的仿真步长之和，然后以初始再启动计算文件R0.i和结果文件Root.r为输入，再次运行RELAP5程序；第
③
步：若存在分支，则通过解析结果文件获得DET仿真对象状态转移TRIP触发最小时间，然后根据DET仿真模型的分支规则获得与其RELAP5回溯再启动信息块编号对应的RELAP5再启动号。6.根据权利要求1所述的基于通用型辅助变量法的DET与RELAP5耦合的动态特性分析方法，其特征在于，在步骤S6中，所述DET回溯...

【专利技术属性】
技术研发人员：王贺，汪良军，孙大彬，陈浩尹，夏庚磊，李磊，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：