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核电厂主冷却剂泵动态趋势实时预测方法研究
1
作者 张秀春 夏虹 +4 位作者 刘永康 朱少民 贾朱钧 姜莹莹 刘洁 《核动力工程》 北大核心 2025年第4期192-198,共7页
准确的预测是核动力装置状态监测和运行维护的基础,为了提高系统和部件动态趋势预测的精度,本文提出了一种基于信号分解策略的时间序列预测方法。首先,利用变分模态分解(VMD)将原始时间序列信号分解为2个分别含有高频成分和低频趋势项... 准确的预测是核动力装置状态监测和运行维护的基础,为了提高系统和部件动态趋势预测的精度,本文提出了一种基于信号分解策略的时间序列预测方法。首先,利用变分模态分解(VMD)将原始时间序列信号分解为2个分别含有高频成分和低频趋势项的子序列。然后,采用贝叶斯优化(BOA)的门控循环单元(BOA-GRU)模型和自回归移动平均(ARIMA)模型分别对高频和低频子序列进行预测。最后,将2个子序列的预测值进行重构得到原始信号的预测结果。利用提出的混合模型对某核电厂主冷却剂泵的时间序列信号进行单步和多步预测,并利用均方根误差(RMSE)、平均绝对百分比误差(MAPE)、平均绝对误差(MAE)等指标对预测精度进行评估。结果表明,该混合模型能够对主冷却剂泵的运行状态进行准确地预测和追踪,并且与基础模型的对比突出了混合模型在复杂信号预测中的优势。 展开更多
关键词 变分模态分解(VMD) 自回归移动平均(ARIMA) 门控循环单元(GRU) 混合模型 趋势预测 主冷却剂泵
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核反应堆衔铁编码棒位探测器设计
2
作者 周肖佳 张福海 +4 位作者 昌正科 常成 李远林 肖云 李翔 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第4期580-583,共4页
应用电磁感应原理探测位置,有线圈编码和衔铁编码两种方式,其中线圈编码广泛应用,而衔铁编码较复杂、应用少。针对衔铁编码式反应堆控制棒位置探测器,通过机械结构建模、电磁感应仿真分析、单线圈测量组件样件试制、全尺寸探测器样机试... 应用电磁感应原理探测位置,有线圈编码和衔铁编码两种方式,其中线圈编码广泛应用,而衔铁编码较复杂、应用少。针对衔铁编码式反应堆控制棒位置探测器,通过机械结构建模、电磁感应仿真分析、单线圈测量组件样件试制、全尺寸探测器样机试制、不同材料组合的感应电压实测、全行程棒位分辨能力测试等研究手段,对机械结构、材料选型、磁路特性、供电方式、编码规则完成了全面的理论研究和测试验证,总结提炼了衔铁编码棒位探测器的设计方法和性能效果,为同类型探测器的工程设计提供参考。 展开更多
关键词 核反应堆 棒位探测器 衔铁编码
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核电厂主泵智能监测与诊断系统的设计与开发 被引量：1
3
作者 徐仁义 王岩 +2 位作者 崔怀明 匡成骁 伍柯霖 《核动力工程》 北大核心 2025年第S1期158-165,共8页
为了提升核电厂设备的智能化运维水平,有效预防和减少设备停机,本研究针对反应堆冷却剂泵(简称主泵)设计开发了一套集数据采集与储存、状态监测、故障诊断、趋势预测、故障治理措施与防治决策支持等功能于一体的核电厂主泵智能监测与诊... 为了提升核电厂设备的智能化运维水平,有效预防和减少设备停机,本研究针对反应堆冷却剂泵(简称主泵)设计开发了一套集数据采集与储存、状态监测、故障诊断、趋势预测、故障治理措施与防治决策支持等功能于一体的核电厂主泵智能监测与诊断系统。试验结果表明,该系统能够实时跟踪主泵运行状态,并在故障工况下对主泵异常信息进行及时检测与故障模式的准确识别,进而基于设备当前状态和参数趋势预测结果给出故障治理的措施与运维决策指导。因此,本系统能够跟踪并及时识别主泵的运行状态,达到提升核动力设备状态监测能力和智能化运维水平的目的。 展开更多
关键词 反应堆冷却剂泵 智能监测与诊断系统 状态监测 故障诊断
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基于GPR-SVR协同训练的乏燃料衰变热预测研究
4
作者 刘子豪 刘彤 +2 位作者 温欣 李懿 王蓓琪 《核动力工程》 北大核心 2025年第2期272-281,共10页
在压水堆核电厂中,乏燃料组件的衰变热是堆芯余热的主要来源,准确预测衰变热对于反应堆冷却系统的设计和安全分析至关重要,但传统核素衰变模拟程序计算成本高,而机器学习模型由于数据不足可能存在过拟合问题。本文基于高斯过程回归(GPR... 在压水堆核电厂中,乏燃料组件的衰变热是堆芯余热的主要来源,准确预测衰变热对于反应堆冷却系统的设计和安全分析至关重要,但传统核素衰变模拟程序计算成本高,而机器学习模型由于数据不足可能存在过拟合问题。本文基于高斯过程回归(GPR)和支持向量回归(SVR)方法建立了协同训练的基础模型,生成了高质量的乏燃料衰变热虚拟数据,并与核电厂实测数据组成了混合数据集,采用混合数据集训练极限学习机(ELM)模型,对乏燃料衰变热进行了预测。结果表明,与常规的机器学习模型相比,协同训练显著提升了衰变热预测的稳定性和准确性。经过混合数据集训练后,ELM模型的预测稳定性提高了39.9%,衰变热预测结果的均方根误差(RMSE)比传统核素衰变模拟程序低25.7%。本研究提出的方法可为解决核工程领域存在的小数据集问题提供新思路。 展开更多
关键词 衰变热预测 虚拟数据 协同训练 乏燃料 高斯过程回归(GPR) 支持向量回归(SVR)
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三轴承型核主泵水膜涡动问题数值模拟与机理分析
5
作者 王路遥 张福海 +4 位作者 郭逸 晁义林 刘祥松 孟晋 袁宏 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S2期389-399,共11页
针对三轴承型核主泵在电站服役期出现的轴位移波动超限问题,以ANDRITZ核主泵为研究对象,基于流体动力学和转子动力学计算方法,探究核主泵轴系振动特征、核主泵半频涡动的发生机制以及影响水润滑轴承稳定性的关键因素及其物理本质,进而... 针对三轴承型核主泵在电站服役期出现的轴位移波动超限问题,以ANDRITZ核主泵为研究对象,基于流体动力学和转子动力学计算方法,探究核主泵轴系振动特征、核主泵半频涡动的发生机制以及影响水润滑轴承稳定性的关键因素及其物理本质,进而研究核主泵的水膜涡动问题。研究发现:水润滑轴承的非线性动力学“失稳”诱发了核主泵半频涡动现象;额定工况下,核主泵轴系振幅边界线呈双喇叭型,双喇叭中心点靠近电机驱动端轴承区域,核主泵轴系在不同轴段的振动特性存在显著差异,半频涡动现象主要出现在靠近联轴器和泵轴侧的区域,而电机上部轴段主要表现为工频振动,叶轮侧轴段区域则以半频振动为主;同转子旋转方向垂直的切向力是导致水膜涡动问题的关键作用力,水导轴承的交叉刚度系数和液膜环向平均速度比是影响切向力的关键物理量。研究成果有助于核主泵的优化设计、故障诊断和电站的运维管理。 展开更多
关键词 核主泵 轴系振动 半频涡动 数值计算
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核电厂辐射监测系统抗电磁干扰性优化设计
6
作者 刘正山 向先保 +6 位作者 黄瑞铭 彭阳 杨兴荣 徐巧 连杰 翁政 林子迪 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第11期1735-1741,共7页
核电厂辐射监测系统(KRT系统)在复杂电磁环境中易引发异常报警,面临稳定性与可靠性不足的挑战。本课题从敏感机理、抑制干扰等方面进行了KRT系统抗干扰方法的研究。现场测试和实际应用结果表明:所提出的评估方法和抗扰措施,可有效提升KR... 核电厂辐射监测系统(KRT系统)在复杂电磁环境中易引发异常报警,面临稳定性与可靠性不足的挑战。本课题从敏感机理、抑制干扰等方面进行了KRT系统抗干扰方法的研究。现场测试和实际应用结果表明:所提出的评估方法和抗扰措施,可有效提升KRT系统的抗干扰性能,也为核电厂电磁干扰作业的安全性预判及防护措施优化提供了依据。 展开更多
关键词 核电厂 辐射监测系统 复杂电磁环境 抗干扰
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SOP规程下堆芯冷却监测系统的设计 被引量：17
7
作者 何正熙 余俊辉 +1 位作者 李小芬 苟拓 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期107-110,共4页
在岭澳核电站二期工程中首次采用状态导向规程(SOP)。根据该规程的要求,堆芯冷却监测系统(CCMS)需要完成SOP下6大状态功能中的2个监测任务,即一回路水装量和一回路压力温度的监测。由反应堆压力容器水位来反映水装量,用最低过冷裕度(ΔT... 在岭澳核电站二期工程中首次采用状态导向规程(SOP)。根据该规程的要求,堆芯冷却监测系统(CCMS)需要完成SOP下6大状态功能中的2个监测任务,即一回路水装量和一回路压力温度的监测。由反应堆压力容器水位来反映水装量,用最低过冷裕度(ΔTsat)来反映一回路的压力和温度。为了完成这些监测任务,从一次仪表、数据处理到信息显示相对于事件导向规程(EOP)下的设计都有重大的不同,本文主要从系统设计的角度对其进行描述。 展开更多
关键词 堆芯冷却监测 SOP EOP 系统设计
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福清核电厂一期数字化核仪表系统设计 被引量：9
8
作者 王银丽 罗炜 +3 位作者 朱攀 李艳蓉 朱宏亮 杨戴博 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期72-76,共5页
核仪表系统(RPN)是核电厂仪控系统的重要组成部分。介绍福清核电厂一期数字化核仪表系统的结构、功能、设计要求和设计特点,并从设计的角度就RPN与安全级数字化仪控系统的功能划分与岭澳核电站二期进行比较。结果表明,福清核电厂一期数... 核仪表系统(RPN)是核电厂仪控系统的重要组成部分。介绍福清核电厂一期数字化核仪表系统的结构、功能、设计要求和设计特点,并从设计的角度就RPN与安全级数字化仪控系统的功能划分与岭澳核电站二期进行比较。结果表明,福清核电厂一期数字化RPN设计能较好地满足系统的功能要求,为后续项目RPN优化设计提供了借鉴。 展开更多
关键词 核电厂 核仪表系统 探测器 定期试验
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测量压水堆核电站一回路水泄漏的 ^(13)N 监测系统 被引量：10
9
作者 郭兰英 赵修良 +4 位作者 赵立宏 龚学余 曹雷 何宪 凌球 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 1998年第4期282-284,共3页
本文描述了监测压水堆核电站一回路水泄漏率的１３Ｎ监测系统的工作原理，系统组成及工作性能。该系统具有探测灵敏度高、可靠性高及响应速度快等优点。
关键词 核电站 压水堆核电站 泄漏率 氮13 监测系统
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基于Tricon V10 PLC平台的核电厂保护系统设计 被引量：5
10
作者 罗炜 刘宏春 +2 位作者 冯威 朱攀 王银丽 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期115-119,共5页
反应堆保护系统执行核电厂最重要的安全功能。本文提出了基于Tricon V10 PLC平台的反应堆保护系统方案,详细介绍了保护系统的结构、接口、多样性和故障检测设计。
关键词 保护系统 TRICON 结构 接口 多样性 故障检测
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多源数据融合方法研究 被引量：6
11
作者 李洪伟 刘兆东 +3 位作者 闵远胜 何亮 刘鎏 赵文涛 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期77-80,共4页
选取工程应用中易于实现的数据融合方法进行分析研究,并以融合数据与数据真实值的偏差作为数据融合方法的稳定性判定依据,进行了三余度多源数据的数据融合仿真试验。试验结果表明,加权最小二乘法在数据融合时表现稳定,可替代常用的矩估... 选取工程应用中易于实现的数据融合方法进行分析研究,并以融合数据与数据真实值的偏差作为数据融合方法的稳定性判定依据,进行了三余度多源数据的数据融合仿真试验。试验结果表明,加权最小二乘法在数据融合时表现稳定,可替代常用的矩估计融合和中值融合,更有效地提高融合数据的精度。 展开更多
关键词 数据融合 矩估计 模糊关系 加权最小二乘法
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保护测量通道响应时间自动测试功能设计 被引量：5
12
作者 李红霞 霍雨佳 +2 位作者 陈静 余俊辉 朱加良 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期66-67,共2页
采用双触点和快速采集的方法,设计保护测量通道响应时间自动测试功能,并应用于秦山核电厂二期扩建工程定期试验。调试和运行情况表明,该设计完全满足核电厂的要求,操作简单方便、可靠性高、运行情况良好。
关键词 保护测量通道 响应时间 在线 自动测试 触点 跃变 快速采集
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基于SOP的核电厂数字化主控室操纵员监视行为可靠性研究 被引量：7
13
作者 张力 鄢跃勇 +1 位作者 戴立操 青涛 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期109-114,共6页
针对数字化后主控室操纵员执行规程时不同数字化特征下的监视任务的失误率和平均执行时间进行实验研究。通过电厂实地考察、操纵员访谈,进而设计相关仿真实验。实验结果显示:颜色类监视失误概率为1.71×10^(-3),数字类监视失误概率... 针对数字化后主控室操纵员执行规程时不同数字化特征下的监视任务的失误率和平均执行时间进行实验研究。通过电厂实地考察、操纵员访谈,进而设计相关仿真实验。实验结果显示:颜色类监视失误概率为1.71×10^(-3),数字类监视失误概率为1.57×10^(-3),但监视目标物理形态对监视失误率没有显著影响;二类任务越复杂(导航次数越多),平均执行时间越大,导航次数为3次时显著小于1次和2次时的监视失误率;不同监视目标数量下的监视失误率及平均执行时间结果差异显著,监视目标数量越多,监视失误率越大,平均执行时间越长,即监视可靠性越低。 展开更多
关键词 数字化主控室 监视行为 监视失误率 平均执行时间 SOP
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秦山核电二期扩建工程堆芯冷却监测系统设计 被引量：6
14
作者 何正熙 李白 +1 位作者 吴峻 张帆 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期5-9,共5页
由于秦山核电二期工程中使用的堆芯冷却监测系统机柜已停产,所以在秦山二期扩建工程中采用了安全级数字化仪表控制系统(TXS)作为堆芯冷却监测系统的处理平台。本文详细描述了采用TXS平台后堆芯冷却监测系统的结构和工作原理。
关键词 堆芯冷却监测系统 TXS 分散控制系统
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在核反应堆安全运行中使用在线监视技术的设想 被引量：6
15
作者 罗征培 李富 +1 位作者 王亚奇 刘文锋 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2000年第1期32-38,共7页
为确保不超过安全极限 ,监测什么样的变量是反应堆安全保护的关键。时刻监视它离安全限值的裕量有利于克服过剩的保守性。对缺少固定在芯内的中子探测器的情况 ,提议对DNB、芯块熔化、PCI等人们关心的安全极限 ,仍直接监测芯内功率分布 ... 为确保不超过安全极限 ,监测什么样的变量是反应堆安全保护的关键。时刻监视它离安全限值的裕量有利于克服过剩的保守性。对缺少固定在芯内的中子探测器的情况 ,提议对DNB、芯块熔化、PCI等人们关心的安全极限 ,仍直接监测芯内功率分布 ,提出对压水堆如何设置它的安全整定值的公式 ;论述了实现这设想的先决条件为 :所监测的变量必须是实测的、空间连续的、时间连续的和快速响应的 ,并介绍了为此所开拓的某些方法。 展开更多
关键词 核反应堆 安全整定值 安全运行 在线监视技术
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核电厂核测量系统电磁干扰及抗干扰研究 被引量：8
16
作者 赵修良 孙娜 +3 位作者 贺三军 陈斌 刘丽艳 周超 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2018年第4期556-562,共7页
介绍了核电厂核测量系统基本原理,分析了空间辐射干扰、电源干扰、传输线干扰和电子器件噪声等干扰源对核电厂核测量系统产生的不利影响;研究了核测量系统相关抗电磁干扰策略,总结了抑制核测量系统电磁干扰的多种有效措施;并探讨了核电... 介绍了核电厂核测量系统基本原理,分析了空间辐射干扰、电源干扰、传输线干扰和电子器件噪声等干扰源对核电厂核测量系统产生的不利影响;研究了核测量系统相关抗电磁干扰策略,总结了抑制核测量系统电磁干扰的多种有效措施;并探讨了核电厂电磁兼容抗扰度试验方法及相关法规。指出了为了满足核电厂核测量系统的抗扰度要求,未来核测量系统将向着低噪声前端电子学设计和全数字化信号处理的方向发展。 展开更多
关键词 核测量系统 电磁干扰 抗干扰
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基于DDS技术的电荷信号发生器设计 被引量：8
17
作者 王磊 李翔 胡建荣 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期182-185,共4页
利用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)、数模转换(DAC)电路和电荷转换电路设计了电荷信号发生器,采用直接数字频率合成(DDS)技术实现了信号的调频、调幅、调相,同时详细阐述了DDS技术的工作原理及模拟电路的设计思路。在Modelsim软件平台下,... 利用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)、数模转换(DAC)电路和电荷转换电路设计了电荷信号发生器,采用直接数字频率合成(DDS)技术实现了信号的调频、调幅、调相,同时详细阐述了DDS技术的工作原理及模拟电路的设计思路。在Modelsim软件平台下,对程序进行了功能仿真,并调用SignalTap Ⅱ逻辑分析仪捕获显示实时信号,仿真结果和捕获的实际波形证明了程序的正确性。将电压信号转换为电荷信号,并与电荷转换器、调理放大器联调,经测试输出波形达到技术要求,证明了电荷信号发生器的有效性和可靠性。电荷信号发生器可以作为标准的信号源应用于松脱部件和振动监测系统的安装调试和核电厂大修检查。 展开更多
关键词 电荷信号发生器 直接数字频率合成(DDS) 现场可编程逻辑门阵列(FPGA)
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数字化核电厂反应堆冷却剂温度测量通道校准试验研究 被引量：4
18
作者 霍雨佳 李红霞 +3 位作者 李亮 陈静 李小芬 朱加良 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期77-80,共4页
介绍反应堆冷却剂温度测量通道校准(TP RCP63)试验的内容,分析数字化技术对核电厂TP RCP63试验的影响,着重论述与模拟技术核电厂相比存在的变化与问题,并提出采用数字化技术后核电厂TP RCP63试验中温差、平均温度加法器系数以及温度信... 介绍反应堆冷却剂温度测量通道校准(TP RCP63)试验的内容,分析数字化技术对核电厂TP RCP63试验的影响,着重论述与模拟技术核电厂相比存在的变化与问题,并提出采用数字化技术后核电厂TP RCP63试验中温差、平均温度加法器系数以及温度信号的校准设计方案。 展开更多
关键词 反应堆冷却剂 温度测量通道 校准试验
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数字化反应堆集中数据采集系统研制 被引量：5
19
作者 代航阳 邓圣 崔璨 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期56-59,共4页
通过分析反应堆运行状态的数据对象,并针对反应堆的试验需求,设计基于数字化的集中数据采集与处理系统。该系统综合运用计算机总线、电气隔离、虚拟仪器、LabWindows/CVI平台和Access数据库等技术进行系统的软硬件设计,实现试验过程数... 通过分析反应堆运行状态的数据对象,并针对反应堆的试验需求,设计基于数字化的集中数据采集与处理系统。该系统综合运用计算机总线、电气隔离、虚拟仪器、LabWindows/CVI平台和Access数据库等技术进行系统的软硬件设计,实现试验过程数据的自动采集记录、故障报警、数据融合分析和远程辐射监控等功能;基于多层构架的软件设计实现运行状态的界面显示和故障查询,提高数据采集的直观性和可靠性。试验证明,本系统运行稳定可靠,数据处理能力强、安全性高,操作简单易维护,提高了反应堆集中数据采集的数字化和自动化程度,达到了设计指标要求。 展开更多
关键词 集中数据采集系统 运行监测 临界外推 故障报警
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反应堆物理试验用便携式数字反应性仪的研制 被引量：5
20
作者 黄礼渊 付国恩 李翔 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期638-641,660,共5页
反应堆物理试验中需进行反应性测量,为了测量反应性,研制了基于逆动态法原理的可消除空间效应的便携式数字反应性仪。详细叙述了数字反应性仪的物理模型、硬件设计、软件设计、动态跟踪法和可消除空间效应的落棒法测量模式以及堆上考验... 反应堆物理试验中需进行反应性测量,为了测量反应性,研制了基于逆动态法原理的可消除空间效应的便携式数字反应性仪。详细叙述了数字反应性仪的物理模型、硬件设计、软件设计、动态跟踪法和可消除空间效应的落棒法测量模式以及堆上考验试验情况。 展开更多
关键词 数字反应性仪 空间效应 逆动态法 动态跟踪法 落棒法
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