OOPSE——一种基于C^(++)/Java的程序分析系统

1 引言 面向对象技术自八十年代以来,在软件的各个领域得到了广泛应用,基于对象技术的面向对象软件开发方法也随之兴起,并被广泛采用.面向对象软件开发方法强调采用面向对象的观点认识客观世界,采用面向对象的方法模拟客观世界,使得软件结构和问题结构相一致,相对降低了软件的复杂性,方便了软件的设计、编程、维护和使用,从而特别适合于大型的、复杂的软件系统的开发.尽管面向对象的软件开发方法具有很多优点,但也存在着一些问题.例如,语言的灵活性、描述能力和程序的可靠性、功能之间难以统一,多态性和动态定连使得运行时很难确定在给定的程序点对象的动态类型,封装与继承的矛盾,以及多继承机制复杂的语义等使得人工管理面向对象的软件开发过程变得困难,同时,这也会导致软件开发效率的降低.

铅铋堆系统分析程序开发初步研究

为解决多维计算程序对铅铋堆主回路进行长时间模拟时所需计算资源庞大的问题,基于自主开发的一维CFD程序,将零维点堆动力学模型及二维燃料棒传热模型集成到其中,并进行多物理场耦合,开发了一款适用于池式铅铋堆的系统分析程序。使用OECD/NEA发布的加速器驱动次临界系统(ADS)失束事故国际基准例题,对所开发程序进行稳态以及瞬态验证,以确保模型准确性。验证结果表明,所开发程序在关键参数上与发布结果吻合较好,且所需计算资源明显小于多维程序,证明了该程序可以对池式铅铋堆进行初步的热工水力及安全分析。

池式钠冷快堆系统分析程序开发

针对池式钠冷快堆的特点,在对快堆系统的水力模型、热工模型和中子动力学模型进行详细分类和建模的基础上,利用FORTRAN95语言开发了可用于池式钠冷快堆事故分析的系统分析程序(FASYS程序)。以中国实验快堆为计算对象对FASYS程序模型进行了初步验证,所获得的结果和试验值与其他系统程序计算值符合良好,证明了所开发的系统分析程序的正确性。

基于RELAP5的海洋条件下反应堆热工水力系统分析程序开发

研究了倾斜、起伏和摇摆等海洋条件的数学模型。通过修改控制方程,开发了国内首个基于先进的、自由节点划分的RELAP5程序,并且适用于海洋条件的反应堆热工水力系统分析程序RELAP5/MC。用RELAP5/MC对海洋条件下简单两环路系统的自然循环特性进行了计算,其结果都能得到合理解释,由此表明程序开发是初步成功的。

基于SCALE的熔盐堆添料与后处理系统分析程序开发及验证

在线添料及在线去除中子毒物是熔盐堆区别于其他固体燃料反应堆的主要特征之一,能够实现较高的燃耗深度和燃料利用率。然而,现有的反应堆物理计算分析软件SCALE不能直接模拟熔盐堆的燃耗计算。因此,本文耦合SCALE中的截面处理模块、临界计算模块以及燃耗计算模块,开发了一套适用于多流体熔盐堆的添料与后处理系统分析程序MSR-RRS,实现熔盐堆的在线添料、裂变产物在线处理或离线批次处理等模拟功能。基于MSR-RRS对现有的单流熔盐增殖堆和双流熔盐快堆的燃耗性能进行了验证。结果表明,MSR-RRS计算结果与基准模型结果符合较好。MSR-RRS适用于多种堆型、多种燃料循环运行模式。

钠冷快堆系统分析程序FR-Sdaso衰变热计算模型开发与验证

反应堆停堆后的余热导出是反应堆的重要安全功能之一,停堆初期余热由裂变功率和衰变热构成,停堆后期余热主要取决于衰变热。本文开发了应用于钠冷快堆系统分析程序FR-Sdaso的衰变热计算模型,该模型可考虑裂变功率和功率历史的影响。通过与ANSI/ANS-5.1—2005标准和SAS4A/SASYS-1程序对比进行了模型验证。FR-Sdaso程序的计算结果与ANSI/ANS-5.1—2005标准的最大相对偏差约为0.1%,与SAS4A/SASYS-1的最大相对偏差在10-8量级,初步证明了所开发模型的正确性。最后,基于中国实验快堆的设计数据,分析了紧急停堆过程中裂变功率对衰变热的影响,结果表明,忽略裂变功率的影响导致衰变热的最大相对偏差约-7%,出现在停堆初期。因此,计算停堆初期衰变热时应考虑裂变功率的影响。

快堆系统分析程序FASYS堆芯分析模块验证

中国原子能科学研究院自主开发了快堆系统分析程序FASYS,已用于中国实验快堆的调试试验分析,目前正用于中国示范快堆的事故分析。FASYS程序包含堆芯分析模块、一二回路模块、事故余热排出系统模块等,其中堆芯分析模块包括点堆、衰变热、反应性反馈、堆芯通道热工水力模型等。本文采用解析解、DINROS程序、SAS4A/SASSYS-1程序验证FASYS程序的点堆模型;采用SAS4A/SASSYS-1程序验证FASYS程序的衰变热、反应性反馈和堆芯通道热工水力模型,各模型的验证结果均符合良好。对FASYS程序堆芯分析模块各模型的计算偏差和整体计算偏差进行评估,为中国示范快堆的事故分析提供参考。

电力系统分析综合程序仿真系统教学应用

电力系统的数字化、自动化和综合化程度愈来愈高,电力系统安全稳定运行越来越重要,对学生提出了更高的要求。由于受实际条件限制,电力专业学生接触实际现场实际操作和控制往往难以实现。为了适应电力系统的新发展,电气工程及其自动化专业引入了电力系统分析综合程序。文章介绍了基于电力系统分析综合程序的仿真系统的主要功能、特点,并应用于电力专业教学的实践,让学生通过仿真更全面地掌握电力系统的知识。

电力系统分析综合程序仿真平台在电气专业教学中的应用

该文介绍了基于电力系统分析综合程序仿真平台的主要功能和特点,并将其应用于电气工程及其自动化专业实践的教学,让学生通过仿真平台更全面、更深入地掌握电力系统的专业知识。

超临界水冷堆系统分析程序开发

详细介绍了自主开发的超临界水堆(SCWR)安全分析程序SCTRAN的数学模型、辅助方程及计算流程。运用圆管内超临界水的喷放实验数据和西屋公司SCWR大破口失水事故(LOCA)数据对SCTRAN程序的有效性进行验证。验证结果表明,SCTRAN计算结果与程序APROS基本一致,对西屋公司SCWR非能动冷却剂系统的事故分析结果同RELAP5-3D程序的结果基本一致,计算结果可靠性较高,具备对SCWR进行事故分析的能力。

基于组件的电力系统综合分析程序

介绍了基于组件技术的开发方法,以组合(原样重用现有组件)、继承(扩展地重用组件)、设计(制作领域专用组件)组件为基础,按照一定的集成规则,分期、递增式开发应用系统。在开发过程中遵循以组件为核心、组件实现透明及增量式设计原则。该技术具有开放性、易升级、易维护等优点。将组件技术应用到电力系统综合分析程序中,并建立1个统一的错误报告机制。

基于KRUSTY带核实验的热管冷却反应堆瞬态分析程序验证

基于斯特林技术的千瓦级热管反应堆实验(Kilowatt Reactor Using Stirling Technology,KRUSTY)开展了目前国内外唯一完成且公开发表的热管冷却反应堆带核实验,实验开展的工况包括冷态启动、负载变化、热管失效、反应性引入及热阱丧失事故等,这些工况下的带核实验数据对于热管堆瞬态分析程序的验证至关重要。本文自主研发了适用于热管反应堆的瞬态分析程序TAPIRS-D,采用KRUSTY带核实验数据对该程序展开了验证,对实验开展的冷态启动、负载变化、热管失效、反应性引入及热阱丧失事故进行了模拟计算和对比。验证结果表明:TAPIRS-D程序计算结果与实验数据符合较好,各工况下模型计算燃料温度的最大相对误差小于2%,整体功率的计算平均误差小于10%,预测的堆芯功率与温度瞬态响应与实验数据趋势符合一致,验证了TAPIRS-D程序的准确性与可靠性。本文研究可为其他新开发的热管堆热工安全分析程序的验证工作提供参考。

海洋条件反应堆热工水力系统分析程序开发及验证

为解决我国浮动核电站研发过程中缺乏适用于海洋条件的反应堆热工水力系统分析程序的问题,本文通过对船舶典型运动形式进行数学描述,建立了海洋条件下流体的惯性加速度模型。通过在现有商用程序中添加海洋条件计算模块,开发得到了适用于船舶核动力装置的反应堆热工水力系统分析程序,并利用实验验证和程序间对比验证的方式对海洋条件建模和程序修改的正确性进行了评估。结果表明:程序能够实现对摇摆运动下流动波动实验的模拟,不同运动条件下的程序计算结果与RETRAN-02/GRAV等程序符合良好,证明了运动条件下程序计算结果的可靠性。

基于PSASP的光伏接入系统容量及位置的分析研究

对光伏接入系统的位置和容量进行分析和研究,可以起到提升系统运行的安全性和稳定性的作用。建立光伏接入容量及位置的优化模型,采用静态N-1对系统安全分析,考虑系统网损的变化情况,分析了多故障情况下电网的安全性和稳定性,并针对系统的实际情况,给出了改善系统稳定性的相应措施。通过电力系统分析综合程序(PSASP)搭建了IEEE 39节点标准系统仿真模型,仿真结果验证了所提措施的正确性和有效性。

COSINE系统分析程序并行耦合计算研究

达到实时仿真是全范围模拟机的重要要求,全范围模拟机需要具有足够的计算速度。为提高全范围模拟机的计算速度,基于COSINE软件包里的系统分析程序cosSyst,建立了整体模型,使用压力、焓值、质量流量和空泡份额作为耦合参数,将整体模型拆分成耦合模型,并比较了在三种流体状态下采用并行计算的效果。研究结果表明,与整体模型相比,采用并行计算的耦合模型的节点参数基本保持不变,CPU消耗时间变短。采用耦合方案进行并行计算可以提高系统分析程序的计算速度,有助于全范围模拟机达到实时仿真。

钠冷快堆系统分析程序FASYS模拟失流事故的验证与确认

为了对钠冷快堆系统分析程序FASYS用于模拟失流事故的正确性与准确性进行测试,本文运用V&V(verification and validation)策略进行了验证与确认工作。分别介绍了现象识别与排序表、验证矩阵的建立过程,单元测试的实施过程,使用点堆方程解析解、燃料热导率随温度变化时的传热计算、SAS程序中子物理与衰变热计算、CEFR主泵工作特性4个分离效应分别验证FASYS程序点堆方程、燃料棒与冷却剂换热方程、衰变热计算方程、泵的水力方程4个模型的正确性,使用EBR-Ⅱ SHRT-17、SHRT-45R这2个整体效应初步确认FASYS程序能否用于模拟钠冷快堆的失流事故的过程。结果证明了使用FASYS程序模拟失流事故可行,并具有较高的准确性。

电力系统分析综合程序的用户自定义模型

随着电力系统和电力电子技术、控制技术的发展 ,各种新型系统元件和新的控制功能不断在电力系统投入使用 ,电力系统分析程序有必要而且必须采用用户自定义模型方法来模拟这些元件和功能。介绍了电力系统分析综合程序的用户自定义模型的组成、原理和建模方法 ,并以UFV 2K型电网安全自动装置过电流切负荷功能为例 。

铅冷微堆SMILE典型无保护瞬态热工安全分析

核能系统小型化是核能未来发展的重要方向,其中小型铅冷快堆是技术路线之一。在小型铅冷快堆研发过程中,瞬态工况下热工水力安全特性是重要的研究内容之一,这不仅是对反应堆安全特性的重要验证,也对反应堆系统的后续设计完善具有重要参考价值。兆瓦级铅冷快堆SMILE是国家电投集团科学技术研究院有限公司提出的高安全、紧凑型铅冷快堆方案。为研究SMILE的安全特性,使用系统分析程序ATHLET对其进行典型无保护瞬态热工水力性能分析。结果表明,SMILE在应对典型无保护瞬态事故时具备良好的固有安全特性。

适用于反应堆系统分析程序的控制模块计算逻辑研究

介绍反应堆系统分析程序的控制模块,并且重点对瞬态计算中控制模块的两种控制逻辑计算流程做阐述,同时还对计算过程中需要采用的回退功能做相应介绍。

考虑操作方便性的电力系统分析综合程序实用改进程序

电力系统分析综合程序是电力生产运行确定电网运行方式时最常用的电力系统仿真程序。在应用电力系统综合程序调整电网运行方式时,针对其在数据存取上存在的一些不便之处,以方便运行方式分析、提高仿真准确性为出发点,编制了自动对比不同运行方式变化数据的比对分析和数据外部修改、回存程序。该两程序在长沙电网2009年年度运行方式的确定中得到了实际应用。实践证明所编制的程序能有效提高工作效率,并减少因人为因素出错的几率。