基于核电站的仿真测试方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于核电站的仿真测试方法，其包括：仿真测试系统获取核电站系统第一时刻运行数据和第二时刻运行数据，第二时刻运行数据为实时运行数据；将获得的第一时刻运行数据和第二时刻运行数据输入预先设置的仿真模型进行仿真测试；将仿真测试的结果数据与实时运行数据进行比较；如果结果数据与实时运行数据的差值大于预先设置的误差值，仿真测试系统调整预先设置的仿真模型。通过将核电站系统的非实时运行数据和实时运行数据输入仿真模型进行仿真测试，不仅解决了核电站系统无法实现核电站运行中事故前有效的仿真风险预警的问题，还能实现精确的仿真测试。此外，本发明还公开了一种基于核电站的仿真测试系统。
【专利说明】基于核电站的仿真测试方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明属于核电设计领域，更具体地说，本发明涉及一种基于核电站的仿真测试方法和系统。
【背景技术】
[0002]随着计算机信息、网络、自动控制技术的高度发展，现阶段，核电站都采用DCS技术实现了电站控制与信息监视的数字化，计算机仿真技术作为一门利用模型进行实验研究和培训的技术，具有可重复、安全、经济等特点。
[0003]随着数字化技术的发展，核电站已不再局限于只能在控制室进行电站机组运行状态的监控，而是将核电站分布式控制系统(Distributed Control System, DCS)的数据采集出来，经过加工处理后，将系统网络的信息应用于第三方系统。仿真技术的飞速发展使核电站的仿真模型日臻完善，模型精度不断提高。仿真技术的应用对提高核能系统安全运行起到了重要作用，如系统设计分析、核电站运行支持以及核电站安全分析等。目前，核电站仿真机采用的都是离线运行模式，利用核电站各系统和部件的设计数据进行计算机建模，通过研究实际系统中发生的本质过程，然后将它转换成适合计算机处理的形式，建立对象的数学模型，即仿真模型，对核电站系统模型的实验来模拟设计中的系统和参数，对核电站各种预期的操作和瞬态进行模拟。
[0004]仿真系统是基于离线仿真技术，不能及时呈现核电厂当前状态，不能及时跟踪核电厂当前操作和状态改变，无法满足核电厂事故风险预测的要求；此外，由于仿真模型单一固定，无法根据实际情况进行修正，导致仿真失真严重，无法实现精确仿真，仿真效果较差。
【发明内容】
[0005]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，通过将核电站系统的非实时运行数据和实时运行数据输入仿真模型进行仿真测试，解决了核电站系统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测试的问题；此外，由于可以根据仿真测试的结果数据调整仿真模型，实现仿真的精确性，仿真效果佳。
[0006]为了实现上述发明目的，本发明提供了一种基于核电站的仿真测试方法，其包括:
[0007]仿真测试系统获取核电站系统第一时刻运行数据和第二时刻运行数据，第二时刻运行数据为实时运行数据；
[0008]仿真测试系统将获得的第一时刻运行数据和第二时刻运行数据输入预先设置的仿真模型进行仿真测试；
[0009]仿真测试系统将仿真测试的结果数据与实时运行数据进行比较；
[0010]若结果数据与实时运行数据的差值大于预先设置的误差值，仿真测试系统调整预先设置的仿真模型。
[0011]作为本发明基于核电站的仿真测试方法的一种改进，所述方法还包括:仿真测试系统将所述第一时刻运行数据和第二时刻运行数据输入调整后的仿真模型进行仿真测试。
[0012]作为本发明基于核电站的仿真测试方法的一种改进，所述方法还包括:
[0013]建立仿真测试系统与核电站分散控制系统DCS数据点的映射关系，仿真测试系统根据所述DCS数据点获取所述核电站系统的第一时刻运行数据和第二时刻运行数据。
[0014]作为本发明基于核电站的仿真测试方法的一种改进，所述方法还包括:
[0015]建立核电站系统的数据库，所述数据库保存所述核电站系统的运行数据。
[0016]作为本发明基于核电站的仿真测试方法的一种改进，所述仿真测试系统调整所述预先设置的仿真模型，包括:
[0017]仿真测试系统调整所述仿真模型的仿真参数。
[0018]作为本发明基于核电站的仿真测试方法的一种改进，所述仿真模型为堆芯及热工水力仿真模型。
[0019]作为本发明基于核电站的仿真测试方法的一种改进，所述方法还包括:若所述仿真测试系统调整所述预先设置的仿真模型后，所述结果数据与所述实时运行数据的差值仍大于预先设置的误差值，发送预警信息。
[0020]为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种基于核电站的仿真测试系统，其包括:
[0021]获取模块，用于获取核电站系统第一时刻运行数据和第二时刻运行数据，第二时刻运行数据为实时运行数据；
[0022]仿真模块，用于将获得的第一时刻运行数据和第二时刻运行数据输入预先设置的仿真模型进行仿真测试；
[0023]比较模块，用于将仿真测试的结果数据与实时运行数据进行比较；
[0024]调整模块，用于若结果数据与实时运行数据的差值大于预先设置的误差值，调整所述预先设置的仿真模型。
[0025]作为本发明基于核电站的仿真测试系统的一种改进，所述仿真模块还用于:
[0026]将所述第一时刻运行数据和第二时刻运行数据输入调整后的仿真模型进行仿真测试。
[0027]作为本发明基于核电站的仿真测试系统的一种改进，所述系统还包括:
[0028]映射模块，用于建立仿真测试系统与核电站分散控制系统DCS数据点的映射关系，仿真测试系统根据所述DCS数据点获取所述核电站系统的第一时刻运行数据和第二时刻运行数据。
[0029]作为本发明基于核电站的仿真测试系统的一种改进，所述系统还包括:
[0030]数据库，用于保存所述核电站系统的运行数据。
[0031]作为本发明基于核电站的仿真测试系统的一种改进，所述调整模块调整所述预先设置的仿真模型，包括:调整所述仿真模型的仿真参数。
[0032]作为本发明基于核电站的仿真测试系统的一种改进，所述仿真模型为堆芯及热工水力仿真模型。
[0033]作为本发明基于核电站的仿真测试系统的一种改进，所述系统还包括:
[0034]报警模块，用于若所述调整模块调整所述预先设置的仿真模型后，所述结果数据与所述实时运行数据的差值仍大于预先设置的误差值，发送预警信息。
[0035]与现有技术相比，本发明基于核电站的仿真测试和系统具有以下有益技术效果:通过将核电站系统的非实时运行数据和实时运行数据输入仿真模型进行仿真测试，解决了核电站系统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测试的问题；此外，由于将仿真测试的结果数据与实时运行数据进行比较，并根据误差值对仿真模型进行调整，减少仿真过程中出现的仿真误差大，实现仿真的精确性，取得明显的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明基于核电站的仿真测试方法和系统进行详细说明，其中:
[0037]图1提供了一种基于核电站的仿真测试方法的一个实施例的流程图。
[0038]图2提供了一种基于核电站的仿真测试方法的又一个实施例的流程图。
[0039]图3提供了一种基于核电站的仿真测试系统的一个实施例的示意图。
[0040]图4提供了一种基于核电站的仿真测试系统的又一个实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0041]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。
[0042]图1提供了一种基于核电站的仿真测试方法，具体包括:
[0043]步骤101，仿真测试系统获取核电站系统第一时刻运行数据和第二时刻运行数据，第二时刻运行数据为实时运行数据。
[0044]其中，该第一时刻运行数据为历史运行数据,第二时刻运行数据为实时运行数据。在核电站事故风险测评过程中，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。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系统的历史运行数据和实时运行数据。其中，仿真测试系统包括:离线和在线仿真机或仿真平台。
[0045]具体的，仿真机或仿真平台与核电站分散控制系统DCS数据点建立映射关系，仿真机或仿真平台根据DCS数据点获取核电站系统的第一时刻运行数据和第二时刻运行数据。
[0046]步骤103，仿真测试系统将获得的第一时刻运行数据和第二时刻运行数据输入预先设置的仿真模型进行仿真测试；
[0047]具体的，核电站系统如核岛机组、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历史运行数据和实时运行数据输入相应机组的仿真模型进行仿真测试。
[0048]例如，将核岛机组历史运行数据、实时运行数据输入核岛机组对应的仿真模型进行仿真测试；
[0049]将常规岛机组历史运行数据、实时运行数据输入常规岛机组对应的仿真模型进行仿真测试；
[0050]将电气机组历史运行数据、实时运行数据输入电气机组对应的仿真模型进行仿真测试。
[0051]可选的，可以将其他设备的历史运行数据、实时运行数据输入到对应的设备的仿真模型进行仿真测试。
[0052]步骤105，仿真测试系统将仿真测试的结果数据与实时运行数据进行比较；
[0053]具体的，仿真模型根据输入的历史运行数据和实施运行数据进行仿真测试，并根据仿真测试计算方法得到的仿真结果数据，将仿真结果数据与实时运行数据进行比较。
[0054]步骤107，若结果数据与实时运行数据的差值大于预先设置的误差值，仿真测试系统调整预先设置的仿真模型。
[0055]若仿真结果数据与实时运行数据的差值大于预先设置的误差值，即超出预先设置的误差范围，调整预先设置的仿真模型，通常是调整仿真模型的参数设置。
[0056]本发明实施例通过将获得的核电站系统的第一时刻运行数据和第二时刻运行数据进行仿真测试，解决了核电站不能根据实时运行数据进行仿真测试的难题；此外，由于通过将仿真测试结果与实时运行数据进行比较，在误差值较大的前提下，对仿真模型进行修正，实现仿真测试的不断优化。有效地解决了仿真误差大、仿真失真的难题。
[0057]请结合参看图2，图2提供了一种基于核电站的仿真测试方法的一个实施例。具体包括:
[0058]步骤201，核电站系统向数据库发送数据；
[0059]一般的，核电站系统安装有实时监控装置，通过实时监控装置采集核电站系统实时运行数据，并将采集的运行数据传送给数据库保存。
[0060]步骤203，数据库保存核电站系统发送的运行数据；
[0061]数据库接收核电站系统发送的运行数据，运行数据包括历史运行数据和实时运行数据，即每时刻的运行数据，并将各个时刻的运行数据进行保存。
[0062]步骤205，仿真测试系统建立与分散控制系统DSC的数据映射关系；
[0063]步骤207，仿真测试系统向DSC发送获取核电站第一时刻、第二时刻运行数据的请求；
[0064]具体的，仿真测试系统通过与DSC建立的数据映射关系向DSC发送获取核电站第一时刻、第二时刻运行数据的请求；
[0065]步骤209，DSC发送采集核电站第一时刻、第二时刻运行数据请求；
[0066]具体的，DSC根据仿真测试系统发送的获取核电站第一时刻、第二时刻运行数据的请求，向数据库发送采集运行数据的请求。
[0067]步骤211，数据库根据采集请求向DSC发送反馈成功的响应。
[0068]步骤213，DSC根据数据库的响应向仿真测试系统发送获取成功的响应，并将向数据库采集的核电站系统第一时刻、第二时刻运行数据发送给仿真测试系统。
[0069]步骤215，仿真测试系统根据获得的核电站系统第一时刻、第二时刻运行数据，进行仿真测试。
[0070]具体的，仿真测试系统将获得的第一时刻运行数据和第二时刻运行数据输入预先设置的仿真模型进行仿真测试；
[0071]具体的，核电站系统如核岛机组、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历史运行数据和实时运行数据输入相应机组的仿真模型进行仿真测试。
[0072]例如，将核岛机组历史运行数据、实时运行数据输入核岛机组对应的仿真模型进行仿真测试；
[0073]将常规岛机组历史运行数据、实时运行数据输入常规岛机组对应的仿真模型进行仿真测试；
[0074]将电气机组历史运行数据、实时运行数据输入电气机组对应的仿真模型进行仿真测试。
[0075]可选的，可以将其他设备的历史运行数据、实时运行数据输入到对应的设备的仿真模型进行仿真测试。
[0076]进一步的，仿真测试系统将仿真测试的结果数据与实时运行数据进行比较；具体的，仿真模型根据输入的历史运行数据和实施运行数据进行仿真测试，并根据仿真测试计算方法得到的仿真结果数据，将仿真结果数据与实时运行数据进行比较。
[0077]更进一步的，若结果数据与述实时运行数据的差值大于预先设置的误差值，仿真测试系统调整预先设置的仿真模型。
[0078]更进一步的，若仿真测试系统调整述预先设置的仿真模型后，结果数据与实时运行数据的差值仍大于预先设置的误差值，发送预警信息。
[0079]若仿真结果数据与实时运行数据的差值大于预先设置的误差值，即超出预先设置的误差范围，调整预先设置的仿真模型，通常是调整仿真模型的参数设置。
[0080]本发明实施例通过将获得的核电站系统的第一时刻运行数据和第二时刻运行数据进行仿真测试，解决了核电站不能根据实时运行数据进行仿真测试的难题；此外，由于通过将仿真测试结果与实时运行数据进行比较，在误差值较大的前提下，对仿真模型进行修正，实现仿真测试的不断优化，有效地解决了仿真误差大、仿真失真的难题。
[0081]图3提供了一种基于核电站的仿真测试系统的一个实施例的示意图，具体包括:
[0082]数据模块301，用于获取核电站系统第一时刻运行数据和第二时刻运行数据，第二时刻运行数据为实时运行数据；
[0083]其中，该第一时刻运行数据为历史运行数据，第二时刻运行数据为实时运行数据。在核电站仿真测试过程中，主要还是仿真机的模拟测试。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系统的历史运行数据和实时运行数据。
[0084]具体的，数据模块301与核电站分散控制系统DCS数据点建立映射关系，数据模块301根据DCS数据点获取核电站系统的第一时刻运行数据和第二时刻运行数据。
[0085]仿真模块303，用于将获得的第一时刻运行数据和所述第二时刻运行数据输入预先设置的仿真模型进行仿真测试；
[0086]具体的，核电站系统如核岛机组、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，仿真模块303通过将获得的相应机组的历史运行数据和实时运行数据输入相应机组的仿真模型进行仿真测试。
[0087]例如，仿真模块303将核岛机组历史运行数据、实时运行数据输入核岛机组对应的仿真模型进行仿真测试；
[0088]仿真模块303将常规岛机组历史运行数据、实时运行数据输入常规岛机组对应的仿真模型进行仿真测试；
[0089]仿真模块303将电气机组历史运行数据、实时运行数据输入电气机组对应的仿真模型进行仿真测试。
[0090]可选的，仿真模块303可以将其他设备的历史运行数据、实时运行数据输入到对应的设备的仿真模型进行仿真测试。
[0091]比较模块305，用于将仿真测试的结果数据与实时运行数据进行比较；
[0092]具体的，仿真模型根据输入的历史运行数据和实施运行数据进行仿真测试，并根据仿真测试计算方法得到的仿真结果数据，比较模块305将仿真结果数据与实时运行数据进行比较。
[0093]调整模块307，用于若结果数据与实时运行数据的差值大于预先设置的误差值，调整预先设置的仿真模型。
[0094]若仿真结果数据与实时运行数据的差值大于预先设置的误差值，即超出预先设置的误差范围，调整模块307调整预先设置的仿真模型，通常是调整仿真模型的参数设置。
[0095]本发明实施例通过将获得的核电站系统的第一时刻运行数据和第二时刻运行数据进行仿真测试，解决了核电站不能根据实时运行数据进行仿真测试的难题，此外，由于通过将仿真测试结果与实时运行数据进行比较，在误差值较大的前提下，对仿真模型进行修正，实现仿真测试的不断优化。有效地解决了仿真误差大、仿真失真的难题。
[0096]请结合参看图4，图4提供了一种基于核电站的仿真测试系统的示意图，包括:映射模块401、获取模块403、仿真模块405、比较模块407、调整模块409以及数据库411。
[0097]映射模块401，用于建立仿真测试系统与核电站分散控制系统DCS数据点的映射关系。
[0098]数据模块403，用于获取核电站系统第一时刻运行数据和第二时刻运行数据，第二时刻运行数据为实时运行数据；
[0099]其中，该第一时刻运行数据为历史运行数据，第二时刻运行数据为实时运行数据。在核电站仿真测试过程中，主要还是仿真机的模拟测试。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系统的历史运行数据和实时运行数据。
[0100]具体的，数据模块403通过映射模块401与核电站分散控制系统DCS数据点建立映射关系，数据模块403根据所述DCS数据点获取核电站系统的第一时刻运行数据和第二时刻运行数据。
[0101]仿真模块405，用于将获得的第一时刻运行数据和第二时刻运行数据输入预先设置的仿真模型进行仿真测试；
[0102]具体的，核电站系统如核岛机组、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，仿真模块405通过将获得的相应机组的历史运行数据和实时运行数据输入相应机组的仿真模型进行仿真测试。
[0103]例如，仿真模块405将核岛机组历史运行数据、实时运行数据输入核岛机组对应的仿真模型进行仿真测试；
[0104]仿真模块405将常规岛机组历史运行数据、实时运行数据输入常规岛机组对应的仿真模型进行仿真测试；
[0105]仿真模块405将电气机组历史运行数据、实时运行数据输入电气机组对应的仿真模型进行仿真测试。
[0106]可选的，仿真模块405可以将其他设备的历史运行数据、实时运行数据输入到对应的设备的仿真模型进行仿真测试。
[0107]比较模块407，用于将仿真测试的结果数据与实时运行数据进行比较；
[0108]具体的，仿真模型根据输入的历史运行数据和实施运行数据进行仿真测试，并根据仿真测试计算方法得到的仿真结果数据，比较模块407将仿真结果数据与实时运行数据进行比较。
[0109]调整模块409，用于若结果数据与实时运行数据的差值大于预先设置的误差值，调整预先设置的仿真模型。
[0110]若仿真结果数据与实时运行数据的差值大于预先设置的误差值，即超出预先设置的误差范围，调整模块409调整预先设置的仿真模型，通常是调整仿真模型的参数设置。
[0111]可选的，该系统还可以包括数据库411。
[0112]数据库411，用于保存核电站系统的运行数据。
[0113]可选的，该系统还可以包括报警模块413。
[0114]报警模块413，用于若调整模块409调整预先设置的仿真模型后，结果数据与实时运行数据的差值仍大于预先设置的误差值，发送预警信息。
[0115]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。
[0116]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系统的第一时刻运行数据和第二时刻运行数据进行仿真测试，解决了核电站不能根据实时运行数据进行仿真测试的难题；此外，由于通过将仿真测试结果与实时运行数据进行比较，在误差值较大的前提下，对仿真模型进行修正，实现仿真测试的不断优化，有效地解决了仿真误差大、仿真失真的难题。利用核电仿真机的精确化仿真测试，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。
[0117]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】
1.一种基于核电站的仿真测试方法，其特征在于，所述方法包括: 仿真测试系统获取核电站系统第一时刻运行数据和第二时刻运行数据，第二时刻运行数据为实时运行数据； 仿真测试系统将获得的第一时刻运行数据和第二时刻运行数据输入预先设置的仿真模型进行仿真测试； 仿真测试系统将仿真测试的结果数据与实时运行数据进行比较； 若结果数据与实时运行数据的差值大于预先设置的误差值，仿真测试系统调整所述预先设置的仿真模型。
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: 仿真测试系统将所述第一时刻运行数据和第二时刻运行数据输入调整后的仿真模型进行仿真测试。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 建立仿真测试系统与核电站分散控制系统DCS数据点的映射关系，仿真测试系统根据所述DCS数据点获取所述核电站系统的第一时刻运行数据和第二时刻运行数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 建立核电站系统的数据库，所述数据库保存所述核电站系统的运行数据。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述仿真测试系统调整所述预先设置的仿真模型，包括: 仿真测试系统调整所述仿真模型的仿真参数。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述仿真模型为堆芯及热工水力仿真模型。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 若所述仿真测试系统调整所述预先设置的仿真模型后，所述结果数据与所述实时运行数据的差值仍大于预先设置的误差值，发送预警信息。
8.一种基于核电站的仿真测试系统，其特征在于，所述系统包括: 获取模块，用于获取核电站系统第一时刻运行数据和第二时刻运行数据，所述第二时刻运行数据为实时运行数据； 仿真模块，用于将所述获得的第一时刻运行数据和所述第二时刻运行数据输入预先设置的仿真模型进行仿真测试； 比较模块，用于将仿真测试的结果数据与所述实时运行数据进行比较； 调整模块，用于若所述结果数据与所述实时运行数据的差值大于预先设置的误差值，调整所述预先设置的仿真模型。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述仿真模块还用于: 将所述第一时刻运行数据和第二时刻运行数据输入调整后的仿真模型进行仿真测试。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括: 映射模块，用于建立仿真测试系统与核电站分散控制系统DCS数据点的映射关系，仿真测试系统根据所述DCS数据点获取所述核电站系统的第一时刻运行数据和第二时刻运行数据。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述系统还包括: 数据库，用于保存所述核电站系统的运行数据。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述调整模块调整所述预先设置的仿真模型，包括:调整所述仿真模型的仿真参数。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的系统，其特征在于，所述仿真模型为堆芯及热工水力仿真模型。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述系统还包括: 报警模块，用于若所述调整模块调整所述预先设置的仿真模型后，所述结果数据与所述实时运行数据的差值仍大于预先设置的误差值，发送预警信息。
【文档编号】G06F17/50GK104299660SQ201310302406
【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】卢超, 颜振宇, 谭珂, 谢红云, 平嘉临, 何大宇, 王春冰, 段奇志 申请人:中广核工程有限公司, 中国广核集团有限公司