一种控制棒微积分价值测量试验的数据处理方法

摘要

本发明属于一种反应堆启动试验技术领域，具体涉及一种控制棒微积分价值测量试验的数据处理方法。该方法包含以下步骤：步骤一、向堆芯连续小流量注入清水或硼酸溶液；步骤二、移动控制棒，记录数据点；步骤三、对数据点线性拟合；步骤四、求出反应性变化；步骤五、求出反应性的微分价值和积分价值；步骤六、重复步骤二到五；步骤七、对设计棒位与设计反应性微分价值作图；步骤八、对步骤五的图进行拟合；步骤九、对比测量值和设计值。该方法减少甚至忽略空间效应对试验结果的影响，降低了反应性测量值误差，精度提高约5%；通过对设计值进行一元六次拟合，减小了传统方法对测量值线性拟合带来的误差，同时减小了标准偏差。

说明书

技术领域

本发明属于一种反应堆物理启动试验技术领域，具体涉及一种控制棒微积 分价值测量试验的数据处理方法。

背景技术

根据核安全法规的要求，换料后的堆芯必须进行中子物理启动试验，以验 证堆芯设计的准确性和安全性，控制棒微积分价值测量是其中的重要一项。 VVER-1000/428型反应堆控制棒共分成10组，其中第8，9，10组为调节棒组， 第10组为主调节棒组。试验通过调硼法针对第9，10组控制棒进行测量，可得 到每一个控制棒移动周期的棒位变化ΔHi，以及对应的堆芯反应性变化Δρi， 通过Δρi/ΔHi得到棒微分价值，积分价值为∑Δρi。插值得到与设计值相同 棒位下的反应性测量值，按照公式（测量值/设计值-1）*100%来评价是否满足 验收准则。这种传统的数据处理方法存在一些不足，主要表现在以下两方面：

反应性测量值误差偏大。试验过程及数据处理是基于点堆中子动力学模型， 而中子通量在堆芯是三维空间分布的，控制棒位置的改变不仅改变堆芯总的中 子通量密度，也改变局部分布，但目前所采用的反应性仪不能反映堆芯的局部 功率变化。采用控制棒下插后记录的所有数据点或者短时间隔后的所有数据点， 进行描点截取反应性的话，无法降低空间效应的影响，造成反应性测量值误差 偏大。

测量值与设计值对比方法导致误差偏大。为了与设计值对比，通常将测量 值按照设计值对应的棒位进行线性拟合，然后按照（测量值/设计值-1）*100% 来评价是否满足验收准则。由于测量值本身就存在较大的测量偏差，采用对测 量值线性拟合的方法导致总的误差偏大。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制棒微积分价值测量试验的数据处理方法，减 小数据处理过程带来的误差，提高试验精度。

为了解决上述问题，本发明的一种控制棒微积分价值测量试验的数据处理 方法，该方法包含以下步骤：

步骤一、向堆芯连续小流量注入清水或硼酸溶液；

步骤二、当主调棒组控制棒从约85%堆芯高度下插时，由反应性仪记录本 周期插棒前后堆芯反应性的变化，记录反应性；

步骤三、选择控制棒移动后t时间反应性仪记录的点，利用最小二乘法进行 拟合，得反应性变化拟合线，用同样的方法对上一周期数据进行拟合，得到上 周期反应性变化拟合线；

步骤四、利用步骤三所得的反应性拟合线，求出控制棒移动前反应性仪记 录的反应性变化量△ρ_i′和控制棒移动后反应性仪记录的反应性变化量△ρ_i′′，每一 周期棒价值△ρ_i的计算方法为△ρ_i=(△ρ_i′+△ρ_i′′)/2；

步骤五、通过△ρ_i/△Hi得到在H测量处棒微分价值，通过∑△ρ_i得到积 分价值，其中△Hi为本周期控制棒移动的深度，H_测量为本周期的棒位高 度，以H_测量为横坐标，测量的控制棒微分价值为纵坐标记录该点；

步骤六、重复步骤二到步骤五，做到多个控制棒微分价值测量值 的离散点；

步骤七、以设计棒位H_设计为横坐标，控制棒微分价值设计值为纵坐 标做控制棒微分价值设计值变化图；

步骤八、对步骤六的控制棒微分价值设计值进行拟合，得到相应的 关系式；

步骤九、根据控制棒微分价值设计值关系式，将测量棒位H_测量带入 公式，得到测量棒位H_测量下的棒微分价值设计值，与测量得到棒微分 价值对比，然后按照（测量值/设计值-1）*100%来评价是否满足验收准则。

所述的步骤二中，控制棒的移动中，反应性需要控制在±0.05βeff之间。

所述的步骤三中，t≥200s。

所述的步骤八中，对控制棒微分价值设计值进行一元六次拟合。

本方法的有益技术效果在于：通过对试验数据点选择的分析和优化，可减 少甚至忽略空间效应对试验结果的影响，降低传统数据分析方法的反应性测量 值误差，精度提高约5%。通过对设计值进行一元六次拟合，减小了传统方法对 测量值线性拟合带来的误差，标准偏差由0.054pcm/cm降低至0.012pcm/cm。

附图说明

图1为控制棒反应性价值数据处理示意图；

图2为试验中反应性仪记录的数据点；

图3为反应性微分价值设计值与控制棒距堆芯底部位置关系图；

图4为反应性微分价值测量值与控制棒距堆芯底部位置关系图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

该方法包括以下步骤：

步骤一、向堆芯连续小流量注入清水或硼酸溶液；

步骤二、当主调棒组控制棒从约85%堆芯高度下插时，由反应性仪记录本 周期插棒前后堆芯反应性的变化，反应性控制在±0.05βeff之间，记录反应性， 如图2所示；

步骤三、选择控制棒移动后t≥200s反应性仪记录的数据点，利用最小二乘 法进行拟合，得反应性变化实线，用同样的方法对上一周期数据进行拟合，得 到上周期反应性变化实线；

步骤四、如图1所示，利用步骤三所得的两个拟合线，求出控制棒移动前， 反应性仪记录的反应性变化量△ρ_i′和控制棒移动后，反应性仪记录的反应性变化 量△ρ_i′′，每一周期棒价值△ρ_i的计算方法为△ρ_i=(△ρ_i′+△ρ_i′′)/2；

步骤五、通过△ρ_i/△Hi得到在H测量处棒微分价值，通过∑△ρ_i得到积分价值， 其中△Hi为本周期控制棒移动的深度，H_测量为本周期的棒位高度，以H_测量为 横坐标，测量的控制棒微分价值为纵坐标记录该点，

步骤六、重复步骤二到步骤五，做到多个控制棒微分价值测量值 的离散点，如图4所示；

步骤七、如图3所示，以设计棒位H_设计为横坐标，控制棒微分价值设计值 为纵坐标做控制棒微分价值设计值变化图；

步骤八、对图3的设计值进行一元六次拟合，得到相应的关系式；

步骤九、根据图3曲线拟合得到的公式，将测量棒位H_测量带入公式，得到 测量棒位H_测量下的棒微分价值设计值。与测量得到棒微分价值对比，然后按照 （测量值/设计值-1）*100%来评价是否满足验收准则。