核電廠大破口事故不確定性分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及核電廠確定論安全分析領(lǐng)域，更具體地涉及一種核電廠大破口事故不 確定性分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，常用的核電廠大破口事故不確定性分析方法包括法國(guó)阿?，m公司 的 DRM(Deterministic Realistic Method)方法以及美國(guó)西屋公司的 CQD(code quantification document)方法和 ASTRUM(Automated Statistical Treat-merit of Uncertainty Method)方法。
[0003] 其中，CQD方法遵循美國(guó)CSAU方法大綱，其包括14個(gè)步驟（即步驟a至步驟n)， 具體如下：
[0004] (a)指定事故序列
[0005] 比如指定為大破口事故序列；
[0006] (b)選擇核電廠類型
[0007] 選擇特定的核電廠類型；
[0008] (C)現(xiàn)象的識(shí)別和排序
[0009] 識(shí)別出前述事故序列（如大破口事故序列）和特定核電廠的關(guān)鍵的物理現(xiàn) 象，并根據(jù)對(duì)事故驗(yàn)收準(zhǔn)則的影響程度將物理現(xiàn)象進(jìn)行排序，該步驟的主要工作手段是 PIRT(Phenomena Identification and Ranking Table)；
[0010] (d)選擇固化版本的程序
[0011] 選擇一個(gè)預(yù)期能模擬前述事故序列和特定核電廠的系統(tǒng)計(jì)算程序，確定該版本的 程序之后，該程序在后續(xù)流程中都不會(huì)改變；
[0012] (e)提供完整的程序相關(guān)文件
[0013] 提供完整的程序相關(guān)文件，其中描述了試驗(yàn)驗(yàn)證、模型不確定性、用戶效應(yīng)等內(nèi) 容；
[0014] (f)確定程序的適用性
[0015] 在對(duì)程序的模型和關(guān)系式進(jìn)行廣泛的評(píng)價(jià)后，確定程序是否適用于前述事故序列 和特定核電廠；
[0016] (g)建立評(píng)價(jià)矩陣
[0017] 建立試驗(yàn)評(píng)價(jià)矩陣，包括單項(xiàng)試驗(yàn)和整體試驗(yàn)；
[0018] (h)定義核電廠的計(jì)算模型的節(jié)點(diǎn)
[0019] 先定義試驗(yàn)裝置的計(jì)算模型的節(jié)點(diǎn)，確認(rèn)該節(jié)點(diǎn)可以得到有效的結(jié)果，從而最終 定義出合適的核電廠的程序計(jì)算模型的節(jié)點(diǎn)；
[0020] (i)確定程序和試驗(yàn)的準(zhǔn)確性
[0021] 利用單項(xiàng)試驗(yàn)和整體試驗(yàn)，評(píng)估程序計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果之間的偏差；
[0022] (j)確定比例化效應(yīng)
[0023] 對(duì)于同一物理現(xiàn)象，程序?qū)τ谛”壤囼?yàn)裝置和全比例核電廠的模擬結(jié)果可能存 在偏差；
[0024] (k)確定反應(yīng)堆輸入?yún)?shù)和狀態(tài)
[0025] 反應(yīng)堆的輸入?yún)?shù)和狀態(tài)可能存在不確定性，確定其中哪些輸入?yún)?shù)采用名義 值、哪些采用極限值、哪些在后續(xù)的不確定性中進(jìn)行處理；
[0026] (1)敏感性計(jì)算
[0027] 對(duì)步驟（C)的PIRT中確定的具有重要影響度的不確定性參數(shù)和步驟（k)中確定 的需要后續(xù)不確定性處理的參數(shù)，采用系統(tǒng)計(jì)算程序進(jìn)行敏感性計(jì)算，其中敏感性計(jì)算對(duì) 不確定性參數(shù)采用分組的方法，分為四組：電廠參數(shù)、初始運(yùn)行條件（功率和流體兩小類）、 事故邊界條件以及模型參數(shù)；
[0028] (m)加上偏差和不確定性
[0029] 加上步驟（i)、（j)、（k)中得到的偏差和不確定性；
[0030] (η)確定總的輸出不確定性
[0031] 用響應(yīng)面方法對(duì)步驟（1)的結(jié)果進(jìn)行處理，構(gòu)建不確定性參數(shù)的響應(yīng)面；然后采 用蒙特卡洛抽樣方法，用大量的抽樣結(jié)果來形成包殼峰值溫度的整體不確定性分布，得到 PCT的容許限值。
[0032] 而ASTRUM方法是CQD的繼承和發(fā)展，其所包括的步驟（a)~（j)與CQD方法一致， 只是對(duì)（k)、（I)、(m)、(η)這四個(gè)步驟進(jìn)行了改進(jìn)。具體的，CQD方法進(jìn)行響應(yīng)面構(gòu)建，然后 用蒙特卡洛抽樣方法得到整體不確定性分布；而ASTRUM方法直接對(duì)輸入?yún)?shù)隨機(jī)抽樣，對(duì) 輸出結(jié)果采用Wilks公式直接計(jì)算容許限值，更加高效的評(píng)估整體不確定性；ASTRUM方法 在處理不確定性時(shí)，不存在來自重疊修正的附加不確定性，從而消除了過度的保守，有實(shí)例 表明ASTRUM預(yù)測(cè)的95 %置信度下95 %概率的PCT在相同條件下比CQD方法減少約150 °F ; CQD方法可以考慮的不確定性輸入?yún)?shù)的數(shù)量是有限的，而ASTRUM方法基于非參數(shù)統(tǒng)計(jì)， 不用限制不確定性輸入?yún)?shù)的數(shù)量，因而對(duì)CQD中保守考慮的某些因素（如破口尺寸、燃耗 等）也進(jìn)行抽樣計(jì)算，從而會(huì)得到更多裕量。
[0033] 然而，目前已有的大破口事故不確定性分析方法中對(duì)于重要不確定性輸入?yún)?shù)的 篩選和處理，一般采用試驗(yàn)驗(yàn)證、專家判斷、邊界包絡(luò)等方法，篩選過程較為復(fù)雜，且篩選范 圍受限制；同時(shí)，法國(guó)DRM方法和美國(guó)CQD方法中，不確定性分析所采用的響應(yīng)面方法具有 明顯的缺陷，即以響應(yīng)面模型代替總體模型不可避免地帶來一些偏差，構(gòu)造出準(zhǔn)確的響應(yīng) 面也有一定的難度，且在不確定性輸入?yún)?shù)增加時(shí)需要更多的樣本數(shù)量，而美國(guó)ASTRUM方 法中的基于非參數(shù)統(tǒng)計(jì)的Wilks公式不確定性統(tǒng)計(jì)方法的計(jì)算結(jié)果具有較大的裕量，安全 性較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0034] 本發(fā)明的目的在于提供一種核電廠大破口事故不確定性分析方法，以使重要不確 定性輸入?yún)?shù)的篩選過程更加簡(jiǎn)潔、高效、擴(kuò)大篩選范圍，并得到較為合理的不確定性計(jì)算 結(jié)果，進(jìn)而提高核電廠的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
[0035] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種核電廠大破口事故不確定性分析方法，包 括：
[0036] (1)選擇大破口事故的初始不確定性輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)；
[0037] (2)將所述初始不確定性輸入?yún)?shù)作為輸入?yún)?shù)進(jìn)行第一次敏感性分析以得到所 述輸出參數(shù)的第一次分析結(jié)果；
[0038] (3)通過預(yù)設(shè)的敏感性分析方法對(duì)所述第一次分析結(jié)果進(jìn)行分析以從所述初始不 確定性輸入?yún)?shù)中篩選出重要不確定性輸入?yún)?shù)；
[0039] (4)將所述重要不確定性輸入?yún)?shù)作為輸入?yún)?shù)進(jìn)行第二次敏感性分析以得到所 述輸出參數(shù)的第二次分析結(jié)果；
[0040] (5)根據(jù)分布擬合檢驗(yàn)法對(duì)所述第二次分析結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)以判斷所述輸出參數(shù)是 否符合正態(tài)分布，若符合，則執(zhí)行步驟（6)，反之，執(zhí)行步驟（7);
[0041] (6)根據(jù)歐文因子統(tǒng)計(jì)方法對(duì)所述第二次分析結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析以得到95%置 信度下95%概率的所述輸出參數(shù)的容許限值；
[0042] (7)根據(jù)Wilks公式統(tǒng)計(jì)方法對(duì)所述第二次分析結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析以得到95 %置 信度下95%概率的所述輸出參數(shù)的容許限值。
[0043] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明核電廠大破口事故不確定性分析方法，首先選擇大破口 事故的初始不確定性輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)，然后將初始不確定性輸入?yún)?shù)作為輸入?yún)?shù)進(jìn) 行第一次敏感性分析以得到輸出參數(shù)的第一次分析結(jié)果，并通過預(yù)設(shè)的敏感性分析方法對(duì) 第一次分析結(jié)果進(jìn)行分析以從初始不確定性輸入?yún)?shù)中篩選出重要不確定性輸入?yún)?shù)，之 后將重要不確定性輸入?yún)?shù)作為輸入?yún)?shù)進(jìn)行第二次敏感性分析以得到輸出參數(shù)的第二 次分析結(jié)果，最后根據(jù)分布擬合檢驗(yàn)法判斷輸出參數(shù)是否符合正態(tài)分布，若符合，則根據(jù)歐 文因子統(tǒng)計(jì)方法對(duì)第二次分析結(jié)果進(jìn)行分析以得到95%置信度下95%概率的輸出參數(shù)的 容許限值，若不符合，則根據(jù)Wilks公式統(tǒng)計(jì)方法對(duì)第二次分析結(jié)果進(jìn)行分析以得到95% 置信度下95%概率的輸出參數(shù)的容許限值。其中通過敏感性分析方