最佳估算加不确定性分析方法及其应用研究

最佳估算加不确定性方法能够消除常用方法所导致的过度保守性。基于RELAP5程序的最佳估算加不确定性分析方法,在充分吸收不确定性分析方法经验基础之上,考虑了初始条件、边界条件以及模型不确定性,以统计方法得到满足概率要求的结果。并将该方法应用于再淹没试验NEPTUN数据的分析,证明各不确定性参数的选取及评价的正确性。

适用于最佳估算事故分析方法的不确定性统计方法比较研究

最佳估算加不确定性(BEPU)事故分析方法能定量分析计算结果的不确定性,从而在保证核电厂安全性的前提下,释放出更多的裕量,进一步提高核电站的经济性。BEPU方法需要准确可靠通用的统计分析方法确定容忍区间上限。本文对适用于最佳估算方法的不确定性统计分析方法进行比较研究,使用DAKOTA程序针对标准正态分布函数随机抽样获得的不同容量样本,对比分析不同统计分析方法确定容忍区间上限时的优缺点,为最佳估算方法的开发和应用提供必要的统计分析方法和工具。分析结果表明,欧文因子法获得与理论值最为接近的容忍区间上限均值和最小方差。当样本分布未知且输入不确定性参数数量较大时,可采用非参量高阶WILKS公式计算容忍区间上限。

最佳估算加不确定性分析方法在我国核安全审评中的应用

目前核电厂安全分析用计算机程序多是基于保守方法开发的,给核电厂的设计和分析带来了过量裕度,增加了核电厂优化和改进的难度,使用最佳估算加不确定性分析方法可以减少或消除这些不必要的限制。在AP1000和CAP1400的审评过程中,国家核安全局采用最佳估算加不确定性方法对大破口失水事故进行了审查。本文介绍了四种最佳估算加不确定性分析方法,对不确定性的来源和不确定性统计方法进行了论述。基于ASTRUM方法,利用RELAP5程序对AP1000核电厂大破口失水事故进行了独立审核计算,经59组抽样计算后,最大的燃料包壳温度值为1070℃,满足验收准则要求。

核电厂最佳估算加不确定性分析方法研究综述

在核反应堆确定论安全分析中,利用热工水力程序对核电厂在事故下的瞬态响应进行预测,以评价其安全性。这是自20世纪50年代核反应堆系统投入运行以来,热工水力安全分析研究领域的主要议题。最佳估算加不确定性分析方法为国际原子能机构所推荐的安全分析方法,是核电厂执照申请安全分析技术的发展趋势,本文综述性的描述了最佳估算加不确定性分析方法的开发背景,发展历史和各类不确定性分析方法及其优缺点比较,为下阶段开发国内自主化的最佳估算加不确定性分析方法奠定基础。

LOFT试验的最佳估算模拟及认证评价模型的热工安全裕量影响分析

本文针对LOFTL2-5整体试验,用先进热工水力程序RELAP5/MOD3对其进行最佳估算模拟,分析验证了程序预测事故过程的能力;同时按照美国核管会10CFR50.46附录K的认证评价模型要求修改RELAP5/MOD3相关模型并进行模拟计算,通过对比程序修改前后对于预测值保守性的影响,分析了保守计算的PCT安全裕量,其结果可为验证并开发认证级LOCA安全分析工具提供参考。

示范快堆一回路主管道断裂事故最佳估算分析研究

与安全裕量有关的研究一直是反应堆安全设计与安全分析的重点和难点问题。本文针对池式示范快堆CFR600的设计特点,对主热传输系统中的重要现象进行了分析,并建立了最佳估算模型,基于Wilks方法对CFR600一回路主管道断裂事故进行了不确定性量化计算。最佳估算分析结果表明,CFR600在一回路主管道断裂事故下,包壳最高温度95%/95%上限为851.6℃,相较于保守分析结果具有约91.8℃裕量,低于包壳破损验收准则。

大破口LOCA事故ASTRUM最佳估算分析方法优化研究

ASTRUM(Automated Statistical Treatment of Uncertainty Method)分析方法是美国西屋公司开发的能够自动执行不确定性计算的最佳估算方法。在该方法中,对于部分对大破口LOCA(Loss of Coolant Accident)事故计算结果具有重要影响的参数,采用了参数保守性确认分析的办法,以确定其保守的取值组合。然后,在此基础上执行对其它参数抽样的ASTRUM最佳估算。这种做法对于不同的事故工况或抽样工况得到的保守性参数取值组合可能不同,具有一定的偶然性,在固定这些参数保守组合的基础上再对其余参数抽样进行最佳估算,可能会导致ASTRUM计算结果出现一定程度的偏差。本文取消了原ASTRUM方法中参数保守性确认分析这一环节,通过开发自编的BE_SAMPLE抽样程序,对原参数保守性确认分析中的重要参数进行抽样,执行了全参数的抽样统计分析,并给出了优化结论,它可以为后续ASTRUM方法的优化和研究提供参考。

核电站最佳估算安全分析中的不确定度评估方法分析

不确定度评估是核电站最佳估算安全分析中的重要一环。本文对不确定度的来源和不确定度评估方法进行了概述,将不确定度评估方法分为统计类和确定类两种,总结了统计类不确定度评估方法的一般流程。从计算代价和计算准确度等方面对各种不确定度评估方法进行了比较。分析结果表明,目前非参数抽样结合复杂热工水力模型的方法是不确定度评估最佳选择,该方法在满足"95/95准则"的前提下易实现,且计算代价较小。

最佳估算方法中不确定度评估关键问题分析

应用最佳估算+不确定度(BEPU)分析方法对核电厂进行事故分析或安全评审已成为国际发展趋势。本文对最佳估算分析中基于输入传递的统计类不确定度评估的流程进行了总结,并对其关键步骤进行了分析和研究。分析认为,评估流程可分为确定目标参数、确定重要输入参数及其分布、抽样、模型分析和目标参数分析5步,其中现象识别和重要度排序表(PIRT)是一种适用的重要输入参数确定方法,输入参数的分布需根据试验数据或专家判断确定;抽样方法上,可采用参数抽样或非参数抽样,后者可大幅减小抽样数量;不确定度评估所用模型须经过充分试验或分析证明其适用性;通过对目标参数进行统计,可获得不确定度范围及输入参数的敏感性。

压水堆最佳估算程序TRAC-PFI——流体动力学模型及特点

本文在简介了TRAC-PF1程序的基础上,着重论证和讨论了TRAC-PF1的流体动力学模型和数值解方法,分析了该模型的特点和应用范围。最后简述了TRAC-PF1在流体动力学模型上对TRAC-PD2的改进及其结果。

压水堆失水事故最佳估算方法研究

传统使用的失水事故分析模型和方法被公认是极度保守的,它带来不必要的过量裕度,限制了运行核电厂和新建核电厂的功率提高,并限制了运行的灵活性。最佳估算方法的发展和应用为消除这些不必要的限制提供了可能。本文介绍了压水堆失水事故最佳估算方法的进展;叙述了最佳估算方法及评价方法,特别是不确定性分析方法,介绍了目前已获使用的最佳估算程序。

COSINE最佳估算大LOCA评价模型评估矩阵开发

依据美国NRC最新的EMDAP方法,基于压水堆大破口LOCA事故发展特征,识别各发展阶段的重要现象和过程,并以此为基础,结合分析国内外已有实验数据,开发了3个与大破口LOCA事故发展阶段相对应的最佳估算评价模型评估矩阵。

最佳估算方法在核临界安全分析的应用研究

最佳估算方法可以同时对多个参数按概率分布进行抽样,从而模拟系统真实的物理状况,计算结果的容忍区间及置信水平与抽样数目有关。本文将最佳估算方法应用于压水堆核电站乏燃料贮存格架和燃料运输容器的临界安全分析,采用非参数抽样统计方法,多参数同时抽样,并对各抽样参数的敏感度进行分析。抽样计算的结果统计分析表明,最佳估算方法更接近真实值,证明原逐参数单独进行敏感性分析方法的保守性并得到相应的保守裕量;对于特定研究对象参数的敏感性排序是稳定的,主要取决于参数自身的敏感性,参数的范围及分布的影响较小,应在相关设备的设计与制造中重点关注敏感度高的参数。

M310电厂小破口失水事故最佳估算加不确定性分析研究

最佳估算加不确定性分析(BEPU)方法已成为国内外对核电厂进行事故分析或安全评审的重要方式。对M310电厂小破口叠加失去厂外电事故工况进行不确定性量化分析。采用RELAP5程序建立M310电厂模型,并进行稳态计算和事故瞬态验证。建立SBLOCA重要参数表,进行非参数统计抽样和不确定性分析,计算得到目标参数的不确定性输出区间,并通过敏感性分析评估了影响较大的输入参数。

核电厂反应堆最佳估计功率监测法的研究

反应堆功率是核电机组运行中的关键参数,其测量值对机组安全和经济运行均具有重要意义。反应堆功率测量值通常采用热平衡方法计算得到,但电厂运行经验表明功率测量值可能会出现高估或低估的情况。因此为在早期识别热平衡法功率测量值存在的潜在漂移或偏差,验证测量值的准确性,有必要引入反应堆功率监测手段。最佳估算功率监测法(BEPM)是美国核电厂反应堆功率监测的常用方法。本文重点研究了BEPM的数学原理和计算方法,通过举例介绍和讨论了该方法的工程应用。

CATHARE程序的主要特征及应用

介绍了CATHARE程序的主要特征、应用范围、开发策略,简要描述了程序的基本方程、物理方程、数值解法、不确定性分析方法,并对CATHARE程序在中国核动力研究设计院空泡物理和自然循环实验室(BPNCL)的应用进行了简要描述。应用结果表明,我国在利用引进的程序进行研究分析和设计计算时,对大型程序手册上描述的一些计算能力的计算精度需要进行充分的实验验证和评价,不可盲目用于工程设计。

基于TRACE程序的大破口BEPU分析方法在独立审核计算中的应用

我国某大功率非能动压水堆首次采用标准设计的方法。本文基于TRACE程序,采用最佳估算及不确定性分析方法对该电厂大破口失水事故开展了独立审核计算,并探讨了该方法在核安全审评中的应用。最佳估算结果表明,该压水堆大破口失水事故下包壳峰值温度低于验收准则限值。该计算结果可作为独立审核计算的重要部分应用于核电厂安全审评中。

压水堆核电站热工水力系统程序的研发现状与趋势

比较分析了目前世界上典型的压水堆核电站热工水力系统程序的研发历程、发展现状、应用范围,着重指出了最佳估算、程序耦合、程序评估在热工水力系统程序研发中的重要作用,阐述了各国热工水力系统程序研发模式对我国自主创新的借鉴意义。

BEPU分析方法在CNP600弹棒事故中的应用

最佳估算加不确定性(BEPU)事故分析方法同传统的保守性事故分析方法相比,可获取现实的分析结果和安全裕量,在保证核电厂安全性的前提下,提高核电厂的经济效益和运行灵活性。针对CNP600的设计特点,利用最佳估算程序RELAP5-3D建立热态满功率(HFP)和热态零功率(HZP)条件下的弹棒事故(REA)分析模型。通过弹棒事故现象识别分级表(PIRT)识别事故瞬态下重要的过程和现象,筛选出对关键安全参数有重要影响的输入参数。利用DAKOTA程序对重要不确定性输入参数进行拉丁超立方抽样(LHS),通过非参数统计方法计算关键安全参数的单侧容忍上限。计算结果显示:两种弹棒条件下,REA瞬态过程中的最大芯块平均焓值、芯块峰值温度、包壳峰值温度、系统峰值压力均满足弹棒事故验收准则;利用非参数统计方法计算的核功率峰值单侧容忍上限结果合理,最大芯块平均焓值单侧容忍上限计算值同传统弹棒事故保守计算值相比具有可观的安全裕量。

套管式直流蒸汽发生器稳态特性分析

新型核动力装置采用结构紧凑的双面加热型套管式直流蒸汽发生器,单相一次侧流体在中心管及环形通道外的空间内由上而下流动;二次侧流体在环形狭窄流道内由下而上流动,经过相变在出口处变为过热蒸汽.由于套管式直流蒸汽发生器工作原理与自然循环蒸汽发生器有着本质的不同,为保证其安全可靠的运行,需要研究其稳态和动态运行特性,解决启停过程和升降负荷过程所可能遇到的问题以及水动力不稳定性、脉动问题,基于此,采用最佳估算程序RE-LAP5/SCDAP/MOD3.4分析了单台套管式直流蒸汽发生器有效传热区的稳态运行特性和规律,从而为启停特性分析、动态特性分析以及控制方案的制定提供稳态参考.