概率安全分析平台NFRisk设计与验证

为了提高国内在概率安全分析领域的技术能力,研发概率安全分析软件自主化和国产化的方法变得十分迫切和重要。概率安全分析平台NFRisk在遵循结构简化—模块化—割集生成—割集最小化的思路下,自主开发设计了结构化简,模块化,故障树向二元决策图的转换,割集求解以及割集最小化等算法,独立完成了概率安全分析平台NFRisk的管理设计,核心算法联合设计,同时独立完成了基于三类典型故障树的NFRisk平台的验证。

故障树求解中前处理技术的算法

核电厂概率安全评价(PSA)技术已引起核电业主和核安全当局的广泛重视,随着PSA应用的广泛开展和深入,对分析软件的计算速度提出了更高的要求。核电厂系统复杂庞大,其完整的PSA模型十分巨大,随着工作的进一步细致,其规模仍在增加,这给计算机的运算带来一定压力。为解决这一问题,在自主开发的PSA软件NFRisk中,采用了两种故障树求解的前处理技术:故障树结构简化方法和故障树模块化方法。实践证明:该技术的应用能明显加快故障树计算速度,缩短故障树求解时间。

适用于Living PSA快速求解最小割集的算法研究

Living PSA是现今核电厂安全分析的热点之一,核电厂本身是一个非常复杂的系统,其相应的Living PSA模型也相当庞大,这样在Living PSA的应用中,计算软件的分析速度成为限制其发展的瓶颈之一。本文基于现行常用的PSA分析算法,设计了一个能够快速求解故障树的算法。该算法首先将生成的故障树转化成用于计算的标准故障树,然后对标准故障树进行模块化,生成四类基本的独立子树,最后调用优化过的最小割集算法并采用多叉树方法进行割集的合并和吸收。该算法目前已应用于核电站快速风险分析软件平台NFRISK的开发中,并通过应用于中国实验快堆的一些系统和设备的故障树分析对其进行了初步验证。

故障树向二元决策图的转换算法

Living PSA(Living probability safety analysis)技术已引起核电业主和核安全当局的广泛重视,该技术要求能快速准确地反映核电厂实际运行状态。因此,基于对新型的可靠性分析算法——二元决策图(BDD)的研究和概率安全分析程序NFRisk的编写经验,介绍了二元决策图的基本概念,故障树向二元决策图转换时的基本事件的排序算法,以及将故障树转换成顶事件的二元决策图的算法。这些算法均已应用在NFRisk程序中,并被证明具有良好的计算性能。

概率安全分析软件的自主化研究与设计

随着核电技术和核电工程的快速发展,组织力量进行适用于Living PSA分析和应用开发要求的PSA计算分析软件的自主开发变得十分必要和迫切。核电站快速风险分析软件NFRisk的研究和开发着眼于研究Living PSA的管理和技术要求,基于这些要求开发PSA模型开发和维护的计算机程序,实现故障树建立和分析、不可用度分析、重要度分析、敏感性分析和时间相关性分析,以及事件树建立和分析等功能,并具备能够对大型PSA故障树进行快速分析和定量化的能力;同时NFRisk软件还将包括数据库分析和管理程序包,与目前商用PSA软件的数据接口程序等,最终构建成一个可进行多种应用开发的NFRisk软件。本文主要介绍NFRisk软件的开发设想、方案设计以及主要功能。