基于神经网络方法的AP1000非能动系统可靠性分析

发布时间：2021-08-08 00:26

　　后处理费用的不确定以及人们对核电安全的担忧，都对核电站设计的安全性和经济性提出了更高的要求，而非能动设计即为解决方案之一。非能动设计，通过简化装置，减少对外界输入的依赖，提高了核电系统的安全性和经济性。但是因为设计思路有较大差别，广泛应用于传统核电站安全分析的概率安全评价（Probabilistic Safety Assessment，PSA）方法并不能完全适用，而针对非能动系统的安全分析目前还刚刚起步，此类研究非常必要和重要。本文以目前非能动核电站中最为主流的AP1000堆型为研究对象，重点分析了该堆型用于排出堆芯余热的非能动余热排出系统（Passive Residual Heat Removalsystem，PRHRs）的安全评价方法。讨论了当前非能动可靠性研究的分析框架，针对当前方法中存在的计算成本过高的问题，创新性的使用了神经网络方法和二次响应面方法进行替代分析。首先，根据AP1000设计说明文档提供的数据，使用Relap5最优估算程序建立电厂的模型，并进行稳态调试。该模型针对PRHRs的分析进行了适当简化，设定研究的事故工况为丧失主给水事故。第二步，对PRHRs的相关参数进行... 

【文章来源】：清华大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

AP1000一回路三维模型图

图 1-1 AP1000 一回路三维模型图 图 1-2 AP1000 安全壳布置图AP1000 的主要设计特征如下[14][15]：1) 电功率约 1250MW，过程中产生的蒸汽热功率为 3415MW；2) 安全系统采用非能动理念设计，设计要求为发生事故 72 小时内在无人为干预、无外部能量输入的情况下保持堆芯和安全壳冷却；3) 设计的堆芯损坏频率为 5.08x10-7，大量放射性物质释放频率为 5.94x10-8；4) 电站的燃料更换周期为 18 个月；5) 非计划停堆的频率平均小于 1 次每年，全电厂可用概率为 93%；6) 与相同等级的能动堆型相比，部件更为简化，尤其是安全级的设备数量大大减少；7) 设计工作年限为 60 年，其中无需更换压力容器；8) AP1000 一回路系统的大部分设计依照现有的成熟设计的经验，如蒸发器、主泵等等，对于现有部件的改进都是依靠在更加严格的情况下进行试验得到的数据保证。

图 2-2 神经元模型示意图 经 元 模 型 的 输 入 为 向 量1 2(p , p , , p )RP =L， 权 值 向 1,2 1, w , , w )RL，输出为 y，则对该模型可以使用数学表达式进行1,1Ri iiy f P w b= = + ∑ 为神经元的激活函数，常见的形式有如下三种：型函数( )1, 00, 0xf xx ≥= < 型输出为 1 或 0，模拟生物神经结构的兴奋或者抑制的信号；线性函数1, 1x ≥

【参考文献】：
期刊论文
[1]响应面方法计算HTR-10余热排出系统物理过程的失效概率[J]. 谢国锋,何旭洪,童节娟,郑艳华.  物理学报. 2007(06)
[2]重抽样技术──自举法[J]. 莫惠栋.  扬州大学学报(自然科学版). 2001(01)
[3]AHP基本原理简介[J]. 张波.  西北大学学报(自然科学版). 1998(02)

硕士论文
[1]BP神经网络的算法改进与应用研究[D]. 程玥.重庆大学 2011
[2]AP1000核电厂大破口失水事故最佳估算分析建模与不确定性研究[D]. 倪超.上海交通大学 2011



本文编号：3328832