一种堆芯装载方案局部搜索方法及系统技术方案

本发明专利技术属于方案优选技术领域，提供了一种堆芯装载方案局部搜索方法及系统，包括：获取局部搜索空间，将局部搜索空间划分为多个子搜索区域；通过多个子搜索区域确定装载区域数量，以及确定局部搜索空间中组件位置数量和燃料组件数量；依据装载区域数量、组件位置数量和燃料组件数量，通过组合算法、排列算法、旋转算法中的一种或几种，计算得到搜索空间的全部方案；依据经济性指标，在全部方案中进行搜索，得到最优方案；通过组合算法、排列算法、旋转算法得到的全部方案，显著扩大了堆芯装载方案的搜索空间，改善了换料循环中所设计堆芯装载方案的经济性。案的经济性。案的经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种堆芯装载方案局部搜索方法及系统


[0001]本专利技术属于方案优选
，尤其涉及一种堆芯装载方案局部搜索方法及系统。

技术介绍

[0002]压水堆每个运行循环结束后要卸出全部燃料组件中的一部分，装载新的燃料组件并对所有燃料组件位置进行重新排列以获得尽可能优的燃料经济性。典型现代压水堆装载有157盒燃料组件，可能的堆芯装载方案数量非常巨大。因此，通常根据工程经验确定一个初始方案，然后，基于初始方案的评价结果调整少量几盒燃料组件的位置并得到一个新的方案，重复评价
‑
调整
‑
评价过程，直到获得满足安全设计要求并且综合经济性尽可能优的方案。
[0003]换料设计得到的堆芯装载方案经济性和评价方案数量正相关，受制于设计方法目前评价的堆芯装载方案数量是非常有限的。调整方案过程中用到的燃料组件位置调整方式包括：任意两个位置燃料组件的交换、斜对称位置燃料组件的交换以及燃料组件位置的旋转等。由于缺少基于以上规则的堆芯装载方案产生方法，每次调整只能产生少量几个方案进行评价和比较，无法得到经济性更好的局部最优方案。
[0004]综上，专利技术人发现，目前普遍采用的堆芯装载方案设计方法严重依赖工程经验，在调整燃料组件位置过程中，如何调整、怎么调整完全由工程经验决定。堆芯装载方案评价过程包括堆芯参数计算、数据提取、堆芯方案经济性参数计算和比较等步骤，堆芯装载方案的评价效率低；目前，堆芯装载方案评价过程是手动完成的，无法在有限的时间内完成大批量堆芯装载方案的评价。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决上述问题，提出了一种堆芯装载方案局部搜索方法及系统，可以直接得到局部最优解，且扩大了堆芯装载方案的搜索范围，从而提高了所设计堆芯装载方案的经济性。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种堆芯装载方案局部搜索方法，包括：
[0007]获取局部搜索空间，将局部搜索空间划分为多个子搜索区域；
[0008]通过多个子搜索区域确定装载区域数量，以及确定局部搜索空间中组件位置数量和燃料组件数量；
[0009]依据装载区域数量、组件位置数量和燃料组件数量，通过组合算法、排列算法、旋转算法中的一种或几种，计算得到搜索空间的全部方案；
[0010]依据经济性指标，在全部方案中进行搜索，得到最优方案。
[0011]进一步的，局部搜索空间按照堆芯对称性的不同分为四分之一对称堆芯局部搜索空间和八分之一对称堆芯局部搜索空间。
[0012]进一步的，对于四分之一对称堆芯，通过组合算法获得的总方案数为：
[0013][0014]其中，K为装载区域个数，m
k
为组件位置个数，n
k
为燃料组件个数；
[0015]对于八分之一对称堆芯，通过组合算法获得的总方案数为：
[0016][0017]其中，n
k4
和m
k4
分别为四分之一对称燃料组件个数和组件位置个数；n
k8
和m
k8
分别为八分之一对称燃料组件个数和组件位置个数；
[0018]按照批料排列后的方案数为：
[0019][0020]其中，B为批料数；m
b
为不同批次的燃料组件；m为燃料组件的组合数；b为批料编号；i为位置编号。
[0021]进一步的，对于四分之一对称堆芯，通过排列算法获得的总方案数为：
[0022][0023]其中，其中，K为装载区域个数，m
k
为组件位置个数，n
k
为燃料组件个数；考虑每一种方案排列的旋转，则总方案数：
[0024][0025]对于八分之一对称堆芯，通过排列算法获得的总方案数为：
[0026][0027]其中，n
k4
和m
k4
分别为四分之一对称堆芯燃料组件个数和组件位置个数；n
k8
和m
k8
分别为八分之一对称堆芯燃料组件个数和组件位置个数；
[0028]如果n
k8
>m
k8
，且将八分之一对称堆芯的燃料组件分为2个四分之一对称堆芯燃料组件，此时总方案数为：
[0029][0030]如果考虑八分之一对称组件在四分之一对称堆芯内部对称位置的调换，则总方案数为：
[0031][0032]如果考虑燃料组件的旋转，则通过旋转算法总方案数：
[0033][0034]进一步的，各子搜索区域燃料组件位置对应的全堆燃料组件数量和提供的燃料组件数量一致。
[0035]进一步的，先利用组合算法进行方案筛选，得到初步方案数，然后利用排列算法，在初步方案中进行筛选，得到进一步的方案数，最后，利用旋转算法，在进一步的方案中进行筛选，得到最终的方案数；利用排列算法，在初步方案中进行筛选时可重复进行。
[0036]进一步的，经济性指标有包括寿期末堆芯燃耗、循环长度和卸料组件平均燃耗。
[0037]第二方面，本专利技术还提供了一种堆芯装载方案局部搜索系统，包括：
[0038]获取局部搜索空间，将局部搜索空间划分为多个子搜索区域；
[0039]通过多个子搜索区域确定装载区域数量，以及确定局部搜索空间中组件位置数量和燃料组件数量；
[0040]依据装载区域数量、组件位置数量和燃料组件数量，通过组合算法、排列算法、旋转算法中的一种或几种，计算得到搜索空间的全部方案；
[0041]依据经济性指标，在全部方案中进行搜索，得到最优方案。
[0042]第三方面，本专利技术还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现了第一方面中所述的堆芯装载方案局部搜索方法的步骤。
[0043]第四方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现了第一方面中所述的堆芯装载方案局部搜索方法的步骤。
[0044]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0045]本专利技术依据装载区域数量、组件位置数量和燃料组件数量，通过组合算法、排列算法、旋转算法中的一种或几种，计算得到搜索空间的全部方案，可以按照各种燃料组件位置调整规则产生所定义局部空间的全部方案，并可以依据经济性指标自动进行评价后给出最优的堆芯装载方案；通过组合算法、排列算法、旋转算法得到的全部方案，显著扩大了堆芯装载方案的搜索空间，改善了换料循环中所设计堆芯装载方案的经济性。
附图说明
[0046]构成本实施例的一部分的说明书附图用来提供对本实施例的进一步理解，本实施例的示意性实施例及其说明用于解释本实施例，并不构成对本实施例的不当限定。
[0047]图1为本专利技术实施例1的流程图；
[0048]图2为本专利技术实施例1的类型匹配的堆芯装载方案分区组合算法的流程图；
[0049]图3为本专利技术实施例1的类型匹配本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种堆芯装载方案局部搜索方法，其特征在于，包括：获取局部搜索空间，将局部搜索空间划分为多个子搜索区域；通过多个子搜索区域确定装载区域数量，以及确定局部搜索空间中组件位置数量和燃料组件数量；依据装载区域数量、组件位置数量和燃料组件数量，通过组合算法、排列算法、旋转算法中的一种或几种，计算得到搜索空间的全部方案；依据经济性指标，在全部方案中进行搜索，得到最优方案。2.如权利要求1所述的一种堆芯装载方案局部搜索方法，其特征在于，局部搜索空间按照堆芯对称性的不同分为四分之一对称堆芯局部搜索空间和八分之一对称堆芯局部搜索空间。3.如权利要求2所述的一种堆芯装载方案局部搜索方法，其特征在于，对于四分之一对称堆芯，通过组合算法获得的总方案数为：其中，K为装载区域个数，m
k
为组件位置个数，n
k
为燃料组件个数；对于八分之一对称堆芯，通过组合算法获得的总方案数为：其中，n
k4
和m
k4
分别为四分之一对称燃料组件个数和组件位置个数；n
k8
和m
k8
分别为八分之一对称燃料组件个数和组件位置个数；按照批料排列后的方案数为：其中，B为批料数；m
b
为不同批次的燃料组件；m为燃料组件的组合数；b为批料编号；i为位置编号。4.如权利要求2所述的一种堆芯装载方案局部搜索方法，其特征在于，对于四分之一对称堆芯，通过排列算法获得的总方案数为：其中，其中，K为装载区域个数，m
k
为组件位置个数，n
k
为燃料组件个数；考虑每一种方案排列的旋转，则总方案数：对于八分之一对称堆芯，通过排列算法获得的总方案数为：其中，n
k4
和m
k4
分别为四分之一对称堆芯燃料组件个数和组件位置个数；n
k8
和m

【专利技术属性】
技术研发人员：郭建，秦玉龙，王丽华，杨庆湘，施建锋，党哈雷，曹泓，
申请(专利权)人：上海核工程研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：