核电站事故风险预测方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种核电站事故风险预测方法，其包括：获取核电站机组的实时运行数据；将实时运行数据输入核电站机组对应的仿真模型进行事故模拟；根据事故模拟的结果对事故风险进行预测。通过将获得的核电站实时运行数据输入仿真模型进行仿真测试，解决了核电站事故后的事故诊断问题，并依据核电仿真机中的事故模拟情况对真实核电厂的运行风险进行有效的预测。此外，本发明还公开了一种核电站事故风险预测系统。
【专利说明】核电站事故风险预测方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明属于核电设计领域，更具体地说，本发明涉及一种核电站事故风险预测方法和系统。
【背景技术】
[0002]风险预测与诊断是风险管理的重要组成部分，是风险控制的基础。对事件进行有效地风险预测与诊断需要综合考虑大量不确定的、随机的因素所造成的影响。随着分布式控制系统((Distributed Control System, DCS)在核电站控制系统中的广泛应用，利用仿真技术对核电站DCS系统进行模拟再现，不但可以用来培训电站运行人员，而且可应用于核电站的工程设计验证和核电站运行安全性分析。
[0003]仿真技术具有可重复、安全、经济等特点，核电站安全运行分析中常用的风险预测方法有:故障树分析法、故障模式影响及危害性分析、可靠性预计和建模仿真。前三种方法未完全考虑核电站工艺模型与运行参数，并且仅局限于理论。仿真技术的飞速发展也使得核电站的仿真模型日臻完善，模型精度不断提高。目前，根据DCS的控制设计、离线组态等因素，应用于核电站DCS的仿真技术主要有全范围仿真(Simulat1n)、实物模拟(Stimulat1n)和虚拟实物模拟(Emulat1n)。一方面，由于现有的仿真技术仅对于核电站的事故停留在事后的事故诊断层面，无法对可能发生的核电站安全运行事故进行预测；另一方面，由于相应的事故诊断技术局限于核电站状态运行图和事故管理导则，导致事故诊断效率低下。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于:提供一种在核电站事故风险预测过程中，通过将获得的核电站实时运行数据输入仿真模型进行仿真测试，解决了核电站仅能实现事故后的事故诊断，无法实现核电站运行中事故前的有效预测的问题。
[0005]为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站事故风险预测方法，其包括:获取核电站机组的实时运行数据；将实时运行数据输入核电站机组对应的仿真模型进行事故模拟；根据事故模拟的结果对事故风险进行预测与诊断。
[0006]作为本发明核电站事故风险预测方法的一种改进，所述方法还包括:根据所述预测的事故风险情况，提出预防所述事故的解决方案。
[0007]作为本发明核电站事故风险预测方法的一种改进，所述获取核电站机组的实时运行数据，包括:通过核电站实时监控装置获取所述核电站机组的实时运行数据。
[0008]作为本发明核电站事故风险预测方法的一种改进，所述将实时运行数据输入所述核电站机组对应的仿真模型进行事故模拟，包括:
[0009]将所述实时运行数据输入所述核电站机组对应的堆芯及热工水力模型进行事故模拟。
[0010]作为本发明核电站事故风险预测方法的一种改进，所述根据所述事故模拟的结果对所述事故风险进行预测，包括:
[0011]根据事故模拟的结果，利用所述概率安全评价方法PSA对所述事故风险进行预测。
[0012]作为本发明核电站事故风险预测方法的一种改进，所述核电站机组至少包括电站核岛机组、常规岛机组、电气系统机组中的一种。
[0013]为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种核电站事故风险预测系统，其包括:
[0014]数据获取装置，用于获取核电站机组的实时运行数据；
[0015]仿真模拟装置，用于根据所述实时运行数据进行事故模拟；
[0016]风险预测装置，用于根据所述事故模拟的结果对所述事故风险进行预测与诊断。
[0017]作为本发明核电站事故风险预测系统的一种改进，所述系统还包括:
[0018]风险处理装置，用于根据所述预测的事故风险情况，确定预防所述事故的解决方案。
[0019]作为本发明核电站事故风险预测系统的一种改进，所述数据获取装置与核电站实时监控装置相连，所述数据获取装置通过所述核电站实时监控装置获取所述核电站机组的实时运行数据。
[0020]作为本发明核电站事故风险预测系统的一种改进，所述仿真模拟装置包括:
[0021]接收模块，用于接收所述数据获取装置获取的核电站机组的实时运行数据；
[0022]仿真模块，用于根据所述实时运行数据进行堆芯及热工水力模型的事故模拟。
[0023]作为本发明核电站事故风险预测系统的一种改进，所述风险预测装置根据事故模拟的结果，利用所述概率安全评价方法PSA对所述事故风险进行预测。
[0024]作为本发明核电站事故风险预测系统的一种改进，所述系统中核电站机组至少包括电站核岛机组、常规岛机组、电气系统机组中的一种。
[0025]与现有技术相比，本发明核电站事故风险预测方法和系统具有以下有益技术效果:通过将获得的核电站实时运行数据输入仿真模型进行仿真测试，解决了核电站仅能实现事故后的事故诊断，无法实现核电站运行中事故前的有效预测的问题。此外，通过应用计算机仿真技术、风险监视及风险指引技术和概率安全评价(Probabilistic SafetyAssessment, PSA)技术,对核电站可能威胁电站安全的行为、事件、事故的发生进行风险评估及预测；利用核电仿真机对事故进行预演，结合核电厂实时运行状态和事故规程进行分析诊断，得出事故的原因，并运用决策支持系统给出事故解决方案，有效预防核电站运行中可能出现的事故，取得重大的经济、安全方面的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明核电站事故风险预测方法和系统进行详细说明，其中:
[0027]图1提供了本发明核电站事故风险预测方法的一个实施例的流程图。
[0028]图2提供了本发明核电站事故风险预测方法的又一个实施例的流程图。
[0029]图3提供了本发明核电站事故风险预测系统的一个实施例的示意图。
[0030]图4提供了本发明核电站事故风险预测系统的又一个实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0031]为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和【具体实施方式】，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的【具体实施方式】仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
[0032]图1提供了一种核电站事故风险预测方法，具体包括:
[0033]步骤101，获取核电站机组的实时运行数据；
[0034]在核电站事故风险预测过程中，进行事故前的风险预测主要还是仿真机对事故进行模拟判断。一般的，为实现仿真机能尽量贴近真实情况，仿真机需要获取核电站机组的实时运行数据。
[0035]具体的，将全范围仿真机与实时信息监控系统对接获取核电站实时运行数据。一般的，是将全范围的仿真机的数据点与核电站的DCS数据点建立数据通信网络，实现仿真机数据与核电站DCS数据的点表映射关系。
[0036]步骤103，将实时运行数据输入核电站机组对应的仿真模型进行事故模拟；
[0037]仿真机通过实时信息监控系统获得核电站机组实时运行数据，根据预先设定的事故模拟模型进行事故风险模拟预测。
[0038]具体的，核电站机组如核岛机组、常规岛机组、电气机组等各设备均设计有符合自身设备测试的仿真模型，通过将获得的相应机组的实时运行数据输入相应机组的仿真模型进行事故模拟操作。
[0039]例如，将核岛机组实时运行数据输入核岛机组对应的仿真模型进行事故模拟；
[0040]将常规岛机组实时运行数据输入常规岛机组对应的仿真模型进行事故模拟；
[0041 ] 将电气机组实时运行数据输入电气机组对应的仿真模型进行事故模拟。
[0042]可选的，可以将其他设备的实时运行数据输入到对应的设备的仿真模型进行事故模拟。
[0043]通过应用计算机仿真技术、风险监视以及风险指引技术和概率安全评价(Probabilistic Safety Assessment, PSA)技术,对核电站可能威胁电站安全的行为、事件、事故的发生进行风险评估及预测。
[0044]步骤105，根据事故模拟的结果对事故风险进行预测与诊断。
[0045]根据事故模拟的结果对事故风险进行预测与诊断。进一步的，根据事故风险的概率提出解决方案。解决方案根据风险类型、风险发生概率而定，可以包括:增大压强、减少压强、断电、暂停运行等等。
[0046]本发明实施例通过将获得的核电站实时运行数据输入仿真模型进行仿真测试，解决了核电站仅能实现事故后的事故诊断，无法实现核电站运行中事故前的有效预测的问题。此外，通过概率安全评价PSA技术，对核电站可能威胁电站安全的行为、事件、事故的发生进行风险评估及预测。实现核电站事故的提前预判和提前做好风险事故的解决方案。
[0047]请结合参看图2，图2提供了一种核电站事故风险预测方法的一个实施例。具体包括:
[0048]步骤201，核电站实时监控装置采集核电站机组实时运行数据；
[0049]为了防止核电站运行中出现的安全隐患，核电站一般都建立了集核辐射泄漏检测报、放射源安全截断等监控装置和系统。通过对核电站运行过程中的实时监控，实现有效的事故发现和采取措施。核电站实时监控装置采集核电站机组实时运行数据。
[0050]步骤203，仿真机向核电站实时监控装置发送获取实时运行数据的请求；
[0051]在核电站事故风险预测过程中，进行事故前的风险预测主要还是仿真机对事故进行模拟判断。一般的，为实现仿真机能尽量贴近真实情况，仿真机需要获取核电站机组的实时运行数据。
[0052]具体的，将全范围仿真机与实时信息监控系统对接获取核电站实时运行数据。一般的，是将全范围的仿真机的数据点与核电站的DCS数据点建立数据通信网络，实现仿真机数据与核电站DCS数据的点表映射关系。仿真机向核电站实时监控装置发送获取实时运行数据的请求。
[0053]步骤205，实时监控装置根据仿真机的请求发送核电站机组实时运行数据；
[0054]步骤207，仿真机根据获得的实时运行数据，结合根据预先设定的事故模拟模型进行事故风险模拟预测与诊断。
[0055]仿真机通过实时信息监控系统获得核电站机组实时运行数据，根据预先设定的事故模拟模型进行事故风险模拟预测与诊断。
[0056]具体的，核电站机组如核岛机组、常规岛机组、电气机组等各设备均设计有符合自身设备测试的仿真模型，通过将获得的相应机组的实时运行数据输入相应机组的仿真模型进行事故模拟操作。
[0057]例如，将核岛机组实时运行数据输入核岛机组对应的仿真模型进行事故模拟；
[0058]将常规岛机组实时运行数据输入常规岛机组对应的仿真模型进行事故模拟；
[0059]将电气机组实时运行数据输入电气机组对应的仿真模型进行事故模拟。
[0060]可选的，可以将其他设备的实时运行数据输入到对应的设备的仿真模型进行事故模拟。可选的，仿真机将获得的实时运行数据输入核电站机组对应的堆芯及热工水力模型进行事故模拟。
[0061]通过应用计算机仿真技术、风险监视以及风险指引技术和概率安全评价(Probabilistic Safety Assessment, PSA)技术,对核电站可能威胁电站安全的行为、事件、事故的发生进行风险评估及预测。
[0062]本发明实施例中，通过将获得的核电站实时运行数据输入仿真模型进行仿真测试，解决了核电站仅能实现事故后的事故诊断，无法实现核电站运行中事故前的有效预测的问题。同时，通过应用计算机仿真技术、风险监视及风险指引技术和概率安全评价(Probabilistic Safety Assessment, PSA)技术,对核电站可能威胁电站安全的行为、事件、事故的发生进行风险评估及预测；利用核电仿真机对事故进行预演，结合核电厂实时运行状态和事故规程进行分析诊断，得出事故的原因，并运用决策支持系统给出事故解决方案，有效预防核电站运行中可能出现的事故，取得重大的经济、安全方面的效果。
[0063]图3提供了一种核电站事故风险预测系统的一个实施例的示意图，其包括:
[0064]数据获取装置301，用于获取核电站机组的实时运行数据；
[0065]在核电站事故风险预测过程中，进行事故前的风险预测主要还是仿真机对事故进行模拟判断。一般的，为实现仿真机能尽量贴近真实情况，仿真机需要获取核电站机组的实时运行数据。
[0066]具体的，数据获取装置301与实时信息监控系统对接获取核电站实时运行数据。一般的，数据获取装置301与核电站的DCS数据点建立数据通信网络，实现仿真机数据与核电站DCS数据的点表映射关系。
[0067]仿真模拟装置303，用于根据实时运行数据进行事故模拟；
[0068]数据获取装置301通过实时信息监控系统获得核电站机组实时运行数据，仿真模拟装置303根据预先设定的事故模拟模型进行事故风险模拟预测。
[0069]数据获取装置301通过应用计算机仿真技术、风险监视以及风险指引技术和概率安全评价(Probabilistic Safety Assessment, PSA)技术,对核电站可能威胁电站安全的行为、事件、事故的发生进行风险评估及预测。
[0070]风险预测装置305，用于根据事故模拟的结果对事故风险进行预测与诊断。
[0071]风险预测装置305根据事故模拟的结果对事故风险进行预测与诊断。
[0072]本发明实施例通过将获得的核电站实时运行数据输入仿真模型进行仿真测试，解决了核电站仅能实现事故后的事故诊断，无法实现核电站运行中事故前的有效预测的问题。同时，通过概率安全评价PSA技术，对核电站可能威胁电站安全的行为、事件、事故的发生进行风险评估及预测。实现核电站事故的提前预判和提前做好风险事故的解决方案。
[0073]请结合参看图4，图4提供了一种核电站的通信系统的示意图，其包括:数据获取装置401、仿真模拟装置403、风险预测装置405以及风险处理装置407。具体:
[0074]数据获取装置401，用于通过中继向接收方发送呼叫请求。
[0075]在核电站事故风险预测过程中，进行事故前的风险预测主要还是仿真机对事故进行模拟判断。一般的，为实现仿真机能尽量贴近真实情况，仿真机需要获取核电站机组的实时运行数据。
[0076]具体的，数据获取装置401与实时信息监控系统对接获取核电站实时运行数据。一般的，数据获取装置401与核电站的DCS数据点建立数据通信网络，实现仿真机数据与核电站DCS数据的点表映射关系。
[0077]仿真模拟装置403，用于根据实时运行数据进行事故模拟；
[0078]数据获取装置401通过实时信息监控系统获得核电站机组实时运行数据，仿真模拟装置403根据预先设定的事故模拟模型进行事故风险模拟预测。
[0079]具体的，仿真模拟装置403包括接收模块4031和仿真模块4033。其中，
[0080]接收模块4031，用于接收数据获取装置获取的核电站机组的实时运行数据；
[0081]仿真模块4033，用于根据实时运行数据进行堆芯及热工水力模型的事故模拟。
[0082]风险预测装置405，用于根据所述事故模拟的结果对所述事故风险进行预测与诊断。
[0083]风险处理装置407，用于根据预测的事故风险情况，确定预防事故的解决方案。
[0084]具体的，风险处理装置407根据事故风险的概率提出解决方案。解决方案根据风险类型、风险发生概率而定，可以包括:增大压强、减少压强、断电、暂停运行等等。
[0085]系统的实施方法和流程可以参见前述实施例中介绍的方法实施例，此处不再赘述。
[0086]结合以上对本发明的详细描述可以看出，相对于现有技术，本发明至少具有以下有益技术效果:通过将获得的核电站实时运行数据输入仿真模型进行仿真测试，解决了核电站仅能实现事故后的事故诊断，无法实现核电站运行中事故前的有效预测的问题。此夕卜，通过应用计算机仿真技术、风险监视及风险指引技术和概率安全评价(Probabi IisticSafety Assessment,PSA)技术,对核电站可能威胁电站安全的行为、事件、事故的发生进行风险评估及预测；利用核电仿真机对事故进行预演，结合核电厂实时运行状态和事故规程进行分析诊断，得出事故的原因，并运用决策支持系统给出事故解决方案，有效预防核电站运行中可能出现的事故，取得重大的经济、安全方面的效果。
[0087]根据上述原理，本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
【权利要求】
1.一种核电站事故风险预测方法，其特征在于，所述方法包括: 获取核电站机组的实时运行数据； 将所述实时运行数据输入所述核电站机组对应的仿真模型进行事故模拟； 根据所述事故模拟的结果对所述事故风险进行预测与诊断。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 根据所述预测的事故风险情况，确定预防所述事故的解决方案。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取核电站机组的实时运行数据，包括:通过核电站实时监控装置获取所述核电站机组的实时运行数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述实时运行数据输入所述核电站机组对应的仿真模型进行事故模拟，包括: 将所述实时运行数据输入所述核电站机组对应的堆芯及热工水力模型进行事故模拟。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述事故模拟的结果对所述事故风险进行预测，包括: 根据事故模拟的结果，利用概率安全评价方法PSA对所述事故风险进行预测。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述核电站机组至少包括电站核岛机组、常规岛机组、电气系统机组中的一种。
7.一种核电站事故风险预测系统，其特征在于，所述系统包括: 数据获取装置，用于获取核电站机组的实时运行数据； 仿真模拟装置，用于根据所述实时运行数据进行事故模拟； 风险预测装置，用于根据所述事故模拟的结果对所述事故风险进行预测与诊断。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括: 风险处理装置，用于根据所述预测的事故风险情况，确定预防所述事故的解决方案。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述数据获取装置与核电站实时监控装置相连，所述数据获取装置通过所述核电站实时监控装置获取所述核电站机组的实时运行数据。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述仿真模拟装置包括: 接收模块，用于接收所述数据获取装置获取的核电站机组的实时运行数据； 仿真模块，用于根据所述实时运行数据进行堆芯及热工水力模型的事故模拟。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述风险预测装置根据事故模拟的结果，利用概率安全评价方法PSA对所述事故风险进行预测。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统中核电站机组至少包括电站核岛机组、常规岛机组、电气系统机组中的一种。
【文档编号】G06Q10/04GK104299042SQ201310302223
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年7月15日 优先权日:2013年7月15日
【发明者】段奇志, 王春冰, 颜振宇, 谢红云, 谭珂, 何大宇 申请人:中广核工程有限公司, 中国广核集团有限公司