本技術(shù)屬于核反應(yīng)堆工程，具體涉及一種堆芯功率監(jiān)測方法、裝置、電子設(shè)備及監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、微型核反應(yīng)堆因其小型化、模塊化和高效能的特點，適用于多種特殊和日常場景。例如：為極地、沙漠、高山或缺乏可靠電網(wǎng)的偏遠(yuǎn)地區(qū)提供穩(wěn)定的電力和熱能，也可以裝載到卡車、船只上，在地震、洪水或其他災(zāi)害情況下，進(jìn)行緊急能源供給。
2、相關(guān)技術(shù)中，微型核反應(yīng)堆的在線監(jiān)測主要依賴少量堆外探測器獲取核測信號，并基于核測信號確定堆芯功率。由于堆外探測器數(shù)量較少，對在線監(jiān)測的精度造成了較大影響。以基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的堆芯功率監(jiān)測方式為例，該方式為解決上述影響，需要預(yù)先建立涵蓋大量運(yùn)行工況的諧波數(shù)據(jù)庫，占用內(nèi)存巨大，且對于未在數(shù)據(jù)庫中覆蓋的運(yùn)行工況，監(jiān)測的精度較低。
3、因此，相關(guān)技術(shù)中的監(jiān)測方式難以滿足微型核反應(yīng)堆在線監(jiān)測的精度要求，需要進(jìn)一步優(yōu)化。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種堆芯功率監(jiān)測方法、裝置、電子設(shè)備及監(jiān)測系統(tǒng)，使用該堆芯功率監(jiān)測方法，可以提高堆芯功率監(jiān)測的精度。
2、第一方面，本技術(shù)實施例提供一種堆芯功率監(jiān)測方法，包括：
3、獲取目標(biāo)反應(yīng)堆的當(dāng)前狀態(tài)信息和多組堆外探測器的當(dāng)前核測信號；所述目標(biāo)反應(yīng)堆和所述堆外探測器相對應(yīng)；
4、根據(jù)所述當(dāng)前狀態(tài)信息確定目標(biāo)反應(yīng)堆對應(yīng)的當(dāng)前高階諧波；
5、根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)量的目標(biāo)高階諧波、預(yù)設(shè)堆外探測器響應(yīng)矩陣和所述當(dāng)前核測信號確定目標(biāo)反應(yīng)堆對應(yīng)的堆芯功率分布；所述目標(biāo)高階諧波為從所述當(dāng)前高階諧波中選擇的高階諧波；所述預(yù)設(shè)堆外探測器響應(yīng)矩陣與所述堆外探測器相對應(yīng)；所述預(yù)設(shè)數(shù)量小于所述堆外探測器的組數(shù)。
6、在第一方面的一些實施方式中，所述根據(jù)所述當(dāng)前狀態(tài)信息確定目標(biāo)反應(yīng)堆對應(yīng)的當(dāng)前高階諧波，包括：
7、根據(jù)所述當(dāng)前狀態(tài)信息確定對應(yīng)的預(yù)設(shè)常量；所述預(yù)設(shè)常量與計算所述當(dāng)前高階諧波相關(guān)；
8、將所述預(yù)設(shè)常量輸入預(yù)設(shè)多群擴(kuò)散方程；
9、基于外迭代求解方式對所述預(yù)設(shè)多群擴(kuò)散方程進(jìn)行求解，生成對應(yīng)求解結(jié)果；
10、根據(jù)所述求解結(jié)果和所述預(yù)設(shè)常量確定所述當(dāng)前高階諧波。
11、在第一方面的一些實施方式中，所述根據(jù)所述求解結(jié)果和所述預(yù)設(shè)常量確定所述當(dāng)前高階諧波，包括：
12、將所述求解結(jié)果和所述預(yù)設(shè)常量輸入預(yù)設(shè)高階通量算法和預(yù)設(shè)高階伴隨通量算法；
13、基于迭代求解方式對所述預(yù)設(shè)高階通量算法和所述預(yù)設(shè)高階伴隨通量算法進(jìn)行求解，生成對應(yīng)高階通量；
14、將所述高階通量輸入預(yù)設(shè)高階裂變反應(yīng)率算法，以基于所述預(yù)設(shè)高階裂變反應(yīng)率算法確定對應(yīng)高階裂變反應(yīng)率；
15、根據(jù)所述高階裂變反應(yīng)率確定所述當(dāng)前高階諧波。
16、在第一方面的一些實施方式中，所述根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)量的目標(biāo)高階諧波、預(yù)設(shè)堆外探測器響應(yīng)矩陣和所述當(dāng)前核測信號確定目標(biāo)反應(yīng)堆對應(yīng)的堆芯功率分布，包括：
17、確定高階諧波矩陣與所述預(yù)設(shè)堆外探測器響應(yīng)矩陣之間的乘積，生成對應(yīng)乘積結(jié)果；所述高階諧波矩陣基于預(yù)設(shè)數(shù)量的目標(biāo)高階諧波構(gòu)建生成；
18、根據(jù)所述乘積結(jié)果和所述當(dāng)前核測信號確定所述堆芯功率分布。
19、在第一方面的一些實施方式中，所述根據(jù)所述乘積結(jié)果和所述當(dāng)前核測信號確定所述堆芯功率分布，包括：
20、將所述乘積結(jié)果和所述當(dāng)前核測信號輸入預(yù)設(shè)矩陣方程；
21、采用最小二乘法對預(yù)設(shè)矩陣方程進(jìn)行求解，生成對應(yīng)方程系數(shù)；
22、將所述方程系數(shù)和所述高階諧波矩陣輸入預(yù)設(shè)堆芯功率確定算法，以基于所述預(yù)設(shè)堆芯功率確定算法生成所述堆芯功率分布。
23、在第一方面的一些實施方式中，所述根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)量的目標(biāo)高階諧波、預(yù)設(shè)堆外探測器響應(yīng)矩陣和所述當(dāng)前核測信號確定目標(biāo)反應(yīng)堆對應(yīng)的堆芯功率分布之前，所述方法還包括：
24、從所有當(dāng)前高階諧波中篩選預(yù)設(shè)數(shù)量個對稱的高階諧波；
25、將所述對稱的高階諧波確定為所述目標(biāo)高階諧波。
26、在第一方面的一些實施方式中，所述預(yù)設(shè)數(shù)量大于或等于三；
27、所述從所有當(dāng)前高階諧波中篩選預(yù)設(shè)數(shù)量個對稱的高階諧波之前，所述方法還包括：
28、確定所有當(dāng)前高階諧波中對稱的高階諧波的總數(shù)量；
29、若所述總數(shù)量大于或等于四，則確定所述預(yù)設(shè)數(shù)量為三或四；
30、若所述總數(shù)量等于三，則確定所述預(yù)設(shè)數(shù)量為三。
31、在第一方面的一些實施方式中，所述根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)量的目標(biāo)高階諧波、預(yù)設(shè)堆外探測器響應(yīng)矩陣和所述當(dāng)前核測信號確定目標(biāo)反應(yīng)堆對應(yīng)的堆芯功率分布之前，所述方法還包括：
32、采用蒙特卡羅核設(shè)計程序構(gòu)建所述目標(biāo)反應(yīng)堆對應(yīng)的反應(yīng)堆模型；
33、采用蒙特卡羅核設(shè)計程序計算所述反應(yīng)堆模型中各燃料節(jié)塊與堆外探測器之間的堆外探測器響應(yīng)矩陣。
34、基于相同的發(fā)明構(gòu)思，第二方面，本技術(shù)實施例還提供一種堆芯功率監(jiān)測裝置，包括：
35、獲取模塊，用于獲取目標(biāo)反應(yīng)堆的當(dāng)前狀態(tài)信息和多組堆外探測器的當(dāng)前核測信號；所述目標(biāo)反應(yīng)堆和所述堆外探測器相對應(yīng)；
36、第一確定模塊，用于根據(jù)所述當(dāng)前狀態(tài)信息確定目標(biāo)反應(yīng)堆對應(yīng)的當(dāng)前高階諧波；
37、第二確定模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)量的目標(biāo)高階諧波、預(yù)設(shè)堆外探測器響應(yīng)矩陣和所述當(dāng)前核測信號確定目標(biāo)反應(yīng)堆對應(yīng)的堆芯功率分布；所述目標(biāo)高階諧波為從所述當(dāng)前高階諧波中選擇的高階諧波；所述預(yù)設(shè)堆外探測器響應(yīng)矩陣與所述堆外探測器相對應(yīng)；所述預(yù)設(shè)數(shù)量小于所述堆外探測器的組數(shù)。
38、在第二方面的一些實施方式中，所述第一確定模塊具體用于：
39、根據(jù)所述當(dāng)前狀態(tài)信息確定對應(yīng)的預(yù)設(shè)常量；所述預(yù)設(shè)常量與計算所述當(dāng)前高階諧波相關(guān)；將所述預(yù)設(shè)常量輸入預(yù)設(shè)多群擴(kuò)散方程；基于外迭代求解方式對所述預(yù)設(shè)多群擴(kuò)散方程進(jìn)行求解，生成對應(yīng)求解結(jié)果；根據(jù)所述求解結(jié)果和所述預(yù)設(shè)常量確定所述當(dāng)前高階諧波。
40、在第二方面的一些實施方式中，所述第一確定模塊在根據(jù)所述求解結(jié)果和所述預(yù)設(shè)常量確定所述當(dāng)前高階諧波時，具體用于：
41、將所述求解結(jié)果和所述預(yù)設(shè)常量輸入預(yù)設(shè)高階通量算法和預(yù)設(shè)高階伴隨通量算法；基于迭代求解方式對所述預(yù)設(shè)高階通量算法和所述預(yù)設(shè)高階伴隨通量算法進(jìn)行求解，生成對應(yīng)高階通量；將所述高階通量輸入預(yù)設(shè)高階裂變反應(yīng)率算法，以基于所述預(yù)設(shè)高階裂變反應(yīng)率算法確定對應(yīng)高階裂變反應(yīng)率；根據(jù)所述高階裂變反應(yīng)率確定所述當(dāng)前高階諧波。
42、在第二方面的一些實施方式中，所述第二確定模塊具體用于：
43、確定高階諧波矩陣與所述預(yù)設(shè)堆外探測器響應(yīng)矩陣之間的乘積，生成對應(yīng)乘積結(jié)果；所述高階諧波矩陣基于預(yù)設(shè)數(shù)量的目標(biāo)高階諧波構(gòu)建生成；根據(jù)所述乘積結(jié)果和所述當(dāng)前核測信號確定所述堆芯功率分布。
44、在第二方面的一些實施方式中，所述第二確定模塊在根據(jù)所述乘積結(jié)果和所述當(dāng)前核測信號確定所述堆芯功率分布時，具體用于：
45、將所述乘積結(jié)果和所述當(dāng)前核測信號輸入預(yù)設(shè)矩陣方程；采用最小二乘法對預(yù)設(shè)矩陣方程進(jìn)行求解，生成對應(yīng)方程系數(shù)；將所述方程系數(shù)和所述高階諧波矩陣輸入預(yù)設(shè)堆芯功率確定算法，以基于所述預(yù)設(shè)堆芯功率確定算法生成所述堆芯功率分布。
46、在第二方面的一些實施方式中，所述裝置還包括：
47、篩選模塊，用于從所有當(dāng)前高階諧波中篩選個預(yù)設(shè)數(shù)量對稱的高階諧波；將所述對稱的高階諧波確定為所述目標(biāo)高階諧波。
48、在第二方面的一些實施方式中，所述預(yù)設(shè)數(shù)量大于或等于三；
49、所述篩選模塊還用于：
50、確定所有當(dāng)前高階諧波中對稱的高階諧波的總數(shù)量；若所述總數(shù)量大于或等于四，則確定所述預(yù)設(shè)數(shù)量為三或四；若所述總數(shù)量等于三，則確定所述預(yù)設(shè)數(shù)量為三。
51、在第二方面的一些實施方式中，所述裝置還包括：
52、構(gòu)建模塊，用于采用蒙特卡羅核設(shè)計程序構(gòu)建所述目標(biāo)反應(yīng)堆對應(yīng)的反應(yīng)堆模型；采用蒙特卡羅核設(shè)計程序計算所述反應(yīng)堆模型中各燃料節(jié)塊與堆外探測器之間的堆外探測器響應(yīng)矩陣。
53、基于相同的發(fā)明構(gòu)思，第三方面，本技術(shù)實施例還提供一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括：
54、存儲器和處理器；
55、所述存儲器存儲計算機(jī)執(zhí)行指令；
56、所述處理器執(zhí)行所述存儲器存儲的計算機(jī)執(zhí)行指令，以實現(xiàn)如第一方面任一項所述的堆芯功率監(jiān)測方法。
57、基于相同的發(fā)明構(gòu)思，第四方面，本技術(shù)實施例還提供一種監(jiān)測系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)包括：
58、如第三方面所述的電子設(shè)備；所述電子設(shè)備用于實現(xiàn)如第一方面任一項所述的堆芯功率監(jiān)測方法。
59、根據(jù)本技術(shù)實施例提供的堆芯功率監(jiān)測方法、裝置、電子設(shè)備及監(jiān)測系統(tǒng)，通過獲取目標(biāo)反應(yīng)堆的當(dāng)前狀態(tài)信息和多組堆外探測器的當(dāng)前核測信號，并根據(jù)所述當(dāng)前狀態(tài)信息確定目標(biāo)反應(yīng)堆對應(yīng)的當(dāng)前高階諧波。當(dāng)前高階諧波與目標(biāo)反應(yīng)堆的當(dāng)前狀態(tài)相關(guān)，可以反映目標(biāo)反應(yīng)堆當(dāng)前工況下堆芯功率情況，且無需預(yù)先建立諧波數(shù)據(jù)庫，占用內(nèi)存較小。同時，根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)量的目標(biāo)高階諧波、預(yù)設(shè)堆外探測器響應(yīng)矩陣和所述當(dāng)前核測信號確定目標(biāo)反應(yīng)堆對應(yīng)的堆芯功率分布，該堆芯功率分布更貼近目標(biāo)反應(yīng)堆實際情況，精度也更高。因而，本技術(shù)實施例提供的堆芯功率監(jiān)測方法提高了堆芯功率監(jiān)測的精度。