一种基于风险的制定核电厂应急电源功率的决策方法与流程

文档序号:29990192发布日期:2022-05-11 13:42阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于风险的制定核电厂应急电源功率的决策方法,其特征在于,包括如下步骤:s1,确定反应堆衰变热移出途径;s2,识别应急电源潜在用户;s3,确认应用场景电力负荷;s4,定量评估应用场景对电厂安全性的影响;s5,制定应急电源功率。2.根据权利要求1所述的一种基于风险的制定核电厂应急电源功率的决策方法,其特征在于,所述s1中,首先结合电厂设计,确定所有的反应堆衰变热移出途径;热量从反应堆传递至环境热阱过程中经过的一系列系统组合被定义为一个衰变热移出途径;电厂通常具备多个衰变热移出途径以满足多样性的安全设计原则。3.根据权利要求2所述的一种基于风险的制定核电厂应急电源功率的决策方法,其特征在于,所述典型第二代压水堆核电厂的衰变热移出途径:1)二回路冷却,通过向蒸汽发生器二次侧供水冷却反应堆;2)余热排出系统,核电厂通常设置特定系统执行正常工况下的反应堆冷却功能;3)一回路注射冷却,通过直接向一回路注水冷却反应堆;对于第三代非能动压水堆核电厂,在上述途径的基础上还存在其他非能动的衰变热移出途径。4.根据权利要求1所述的一种基于风险的制定核电厂应急电源功率的决策方法,其特征在于,所述s2中,识别每个衰变热移出途径下应急电源的潜在用户;所有失电后会影响该衰变热移出途径可用性的设备都会被识别为潜在用户,它们一起构成了一个应急电源的应用场景,以保障反应堆冷却功能。5.根据权利要求4所述的一种基于风险的制定核电厂应急电源功率的决策方法,其特征在于,所述识别过程要注意以下几点:1)潜在用户识别范围应当包括直接参与传热过程的前沿系统以及保障前沿系统正常运行所需的支持系统,如控制系统、冷却系统等;2)参与冷却反应堆的部分设备可以是非能动设备,如止回阀等;此类设备不需要供电,应在识别潜在用户过程中筛除;3)参与冷却反应堆的部分设备可以是需要供电的能动设备,但满足失电安全设计,失电后设备状态会自动保持在系统运行所需状态;如某些气动阀失去控制电源后会自动开启或闭合,此类设备也应在识别潜在用户过程中筛除。6.根据权利要求1所述的一种基于风险的制定核电厂应急电源功率的决策方法,其特征在于,所述s3中,在完成识别应急电源潜在用户后,结合电厂实际情况确认每个应用场景的电力负荷;每个应用场景的电力负荷等于该应用场景下各设备的总额定功率。7.根据权利要求1所述的一种基于风险的制定核电厂应急电源功率的决策方法,其特征在于,所述s4中,为了最大程度地发挥应急电源的作用,本发明采用概率安全评价(psa)方法定量评估每个应用场景对电厂安全性的影响;堆芯损坏频率(cdf)和大量放射性释放频率(lrf)是衡量电厂安全性的主要指标,二者的定义分别为单位时间内预计发生堆芯损坏的次数和单位时间内预计发生大量放射性释放的次数;考虑到预防堆芯损坏是防止大量放射性释放的基本措施,本发明重点关注应急电源对cdf的影响;条件堆芯损坏概率(ccdp)表示特定事故条件下电厂发生堆芯损坏的可能性,丧失厂外电导致的ccdp数学表达式为:
ccdp
loop
=cdf
loop
/ie
loop
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)。8.根据权利要求7所述的一种基于风险的制定核电厂应急电源功率的决策方法,其特征在于,所述ccdp
loop
表示丧失厂外电导致的条件堆芯损坏概率;cdf
loop
表示丧失厂外电导致的cdf,单位通常是1/堆年;ie
loop
表示丧失厂外电发生频率,单位和cdf
loop
相同;以不设置应急电源条件下的ccdp
loop
作为基准值,各应用场景下ccdp
loop
相对基准值的降幅可以反映该应用场景中应急电源对电厂安全性的提升程度:其中,δ表示特定应用场景下的ccdp
loop
相对基准值的降幅,下标m表示第m个应用场景;降幅越大,应急电源的作用越显著显著。9.根据权利要求1所述的一种基于风险的制定核电厂应急电源功率的决策方法,其特征在于,所述s5中,从两个维度制定应急电源功率:1)丧失厂外电后,应急电源可以满足至少一条衰变热缓解途径正常运行;2)应急电源可以最大程度保障核电厂的安全性;对于维度1),所有应用场景都可以满足维度1)的要求;对于维度2),理论上δ越大,应急电源越能保障电厂安全性;但如果2个(或多个)排序最靠前的应用场景的δ取值接近,为了提高电厂经济性,可以选择电源功率需求最小的方案;本发明规定:如果在区间[δ
max
,δ
max-5%]范围内存在多个供电方案,选取其中电源功率需求最小的方案;如果在区间[δ
max
,δ
max-5%]范围内只有唯一方案,则直接采用该方案;其中,δ
max
表示ccdp
loop
相对基准值的最大降幅。

技术总结
本发明公开了一种基于风险的制定核电厂应急电源功率的决策方法,包括如下步骤:S1,确定反应堆衰变热移出途径;S2,识别应急电源潜在用户;S3,确认应用场景电力负荷;S4,定量评估应用场景对电厂安全性的影响;S5,制定应急电源功率。本发明通过核电厂需要结合自身设计,配置功率合理的应急电源,达到既满足基本安全需求,又节约成本的目的;对提高核电厂的安全性和经济性具有重要价值。安全性和经济性具有重要价值。安全性和经济性具有重要价值。


技术研发人员:张政铭 李肇华 杨亚军 胡军涛 许以全 卓钰铖 胡跃华
受保护的技术使用者:上海核工程研究设计院有限公司
技术研发日:2021.11.26
技术公布日:2022/5/10
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