核電儀控技術(shù)應(yīng)用基本問題研究及對策分析

王希

摘 要：隨著社會的不斷進步，核電儀控技術(shù)也有了長足的發(fā)展，文章立足于核電儀控技術(shù)的基本特征和現(xiàn)狀，通過文獻閱讀法和調(diào)查問卷法，進行實地調(diào)研，研究其應(yīng)用中存在的基本問題，并提出可行性對策分析，拓寬深化核電儀控技術(shù)的實際應(yīng)用，試為學(xué)科的長足發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。核電儀控技術(shù)應(yīng)用基本問題研究及對策分析是一個值得研究的課題，在多領(lǐng)域有著廣泛而深入的應(yīng)用。研究該問題，對于核電學(xué)科的整體水平以及我國的能源儲備有著重要的戰(zhàn)略意義。

關(guān)鍵詞：核電工程；儀控技術(shù)；應(yīng)用分析

隨著社會的不斷進步，核電儀控技術(shù)也有了長足的發(fā)展，把控核電儀控技術(shù)的基本特征和現(xiàn)狀，深化核電儀控技術(shù)的理論基礎(chǔ)研究和實際應(yīng)用，從現(xiàn)狀基本問題出發(fā)，并提出可行性對策分析，從而整體上提高學(xué)科水平，提高核電項目生產(chǎn)效率，為能源的戰(zhàn)略發(fā)展做出貢獻。

1 核電儀控技術(shù)基本問題

首先在理論研究上，傳統(tǒng)核反應(yīng)堆模型的數(shù)學(xué)表達建構(gòu)復(fù)雜，認為計算機剛性處理難度較大，圍繞這一問題，優(yōu)化組合物理參數(shù)的所謂剛性問題，實際上就是反應(yīng)堆數(shù)學(xué)模型中的物理參數(shù)匹配問題，適當(dāng)?shù)暮喕c堆模型，縮小物理特征參數(shù)值的差異性，降低避免誤差的產(chǎn)生和影響，在微型計算機化等現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展下，對傳統(tǒng)剛性問題進行再認識，是理論研究的一個重點。其次，模型本身受到時間空間的反應(yīng)性變化影響，若僅將數(shù)學(xué)近似納入考慮范圍，而忽視客觀物理合理存在，過于簡化模型雖然降低計算的繁瑣程度和難度，但是模型的失真最終也會對設(shè)計施工造成極為不利的影響。因此，驗證仿真模型計算是不容忽視的重要理論組成。值得注意的是，蒸汽發(fā)生器的水位測量得到的虛假水位持續(xù)增減變化，是客觀存在的物理現(xiàn)象。這一現(xiàn)象的基礎(chǔ)是雙相流特性，若忽視這一變化，會造成產(chǎn)氣能力下降，出現(xiàn)自身不平衡情況。物理客觀研究中應(yīng)避免主觀印象的影響。發(fā)揮核電站的自穩(wěn)特性對于修正這一缺陷有著重要作用。再者，核電自穩(wěn)特性是一種反饋調(diào)節(jié)機制，在干擾較小時，在準確性的基礎(chǔ)上，通過及時的反應(yīng)變化，修正調(diào)整至平衡狀態(tài)。研究其適應(yīng)范圍和實際應(yīng)用限制是十分必要的。

同時，在技術(shù)應(yīng)用上，核電模型的多種儀控技術(shù)存在空間效應(yīng)現(xiàn)象，影響了反應(yīng)的直接測量。因此，儀表通過數(shù)學(xué)建構(gòu)推斷其反應(yīng)性，在限制的條件下，科學(xué)合理的分析并減少空間條件和時間條件為反應(yīng)帶來的影響。但這一方法也存在使用的局限性，如在反應(yīng)初始期，參數(shù)相關(guān)的核測量準確性較低，可信程度不高。在安全控制上，保護系統(tǒng)作為控制系統(tǒng)的主要組成部分，是核電技術(shù)的重要戰(zhàn)略保證。通過分析設(shè)定好的安全基線值和極限值，在應(yīng)急情況下緊急停堆保護。應(yīng)急狀態(tài)要求保護反應(yīng)效率高，但不恰當(dāng)?shù)目刂葡到y(tǒng)設(shè)計和方案，會導(dǎo)致設(shè)備的物理狀態(tài)巨變，對設(shè)備有著消極影響。控制方案要保證能量平滑過渡，一旦常規(guī)控制系統(tǒng)出現(xiàn)能量突跳，嚴重影響設(shè)備壽命，影響項目的正常設(shè)計和進行。

最后，隨著時代的進步，信息化技術(shù)有著越來越廣泛的應(yīng)用，將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于我國核電管理和儀控技術(shù)，是十分必要的發(fā)展方向。數(shù)字化技術(shù)對核電儀控技術(shù)進行設(shè)計、監(jiān)控、反饋和管理，極大的提高了數(shù)據(jù)處理性能，提高了儀控的安全性和準確性，降低了技術(shù)和人工成本，進行風(fēng)險管控，保障核電項目的正常運營。該技術(shù)應(yīng)用中，存在兼容性并行性的優(yōu)勢。數(shù)字化技術(shù)并行性的特性可以高效利用時間，儀表系統(tǒng)的器件并行處理極大提高了處理效率和準確性。要進一步深化數(shù)字化技術(shù)在核電儀控技術(shù)的應(yīng)用，必須要保障其自身安全性，在相關(guān)標準政策的規(guī)范下，吸收國外優(yōu)秀經(jīng)驗建立相關(guān)系統(tǒng)體系，同時優(yōu)化儀控系統(tǒng)性能，最終深化核電儀控技術(shù)應(yīng)用。發(fā)展方向是借助核電站數(shù)字控制系統(tǒng)平臺，提高硬件軟件技術(shù)，提高系統(tǒng)集成能力，在引進新技術(shù)的同時，注重因地制宜，因人制宜的吸收優(yōu)秀技術(shù)，并將其轉(zhuǎn)化為自身實力，減少能耗、污染、提高效率。綜合多學(xué)科的先進知識，如模糊數(shù)學(xué)，機器學(xué)習(xí)等共同促進儀控技術(shù)控制理論應(yīng)用的發(fā)展。注重理論和應(yīng)用的結(jié)合，保障安全的前提下，積極創(chuàng)新發(fā)展，在實踐中檢驗技術(shù)儲備。

2 核電儀控技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

近幾十年來，上述技術(shù)問題都得到了不同程度的完善和解決，但我們不能忽視的是，現(xiàn)在還存在一些問題。如基礎(chǔ)性研究功能和實際儀控技術(shù)應(yīng)用的脫節(jié)，要么注重技術(shù)應(yīng)用，忽略基礎(chǔ)性研究，沒有技術(shù)理論儲備，技術(shù)的發(fā)展就止步不前；要么過于注重理論基礎(chǔ)，脫離實際，閉門造車不僅制約了理論研究的發(fā)展，也不利于實際生產(chǎn)效率的提高。

針對這一問題，就必須強化理論應(yīng)用二者之間的溝通和交流，這離不開整體學(xué)科意識的提高，加大基礎(chǔ)領(lǐng)域和轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的投入，重視人才梯隊的培養(yǎng)，重視學(xué)科風(fēng)氣的建設(shè)，形成規(guī)模化系統(tǒng)化的帶動作用。在實踐中，尊重客觀事實和學(xué)科理論基礎(chǔ)，及時反饋儀控技術(shù)客觀應(yīng)用中存在的問題并及時調(diào)整，從而反哺理論學(xué)科建設(shè)，最終提高產(chǎn)出效率是時代發(fā)展的必然要求。

3 總結(jié)和展望

隨著社會的不斷進步，核電儀控技術(shù)也有了長足的發(fā)展，把控核電儀控技術(shù)的基本特征和現(xiàn)狀，深化核電儀控技術(shù)的理論基礎(chǔ)研究和實際應(yīng)用。核電儀控技術(shù)問題包括模型建構(gòu)的優(yōu)化、物理客觀現(xiàn)象的矯正、相關(guān)理論知識的系統(tǒng)化構(gòu)建，項目設(shè)計實施的全周期管理，現(xiàn)狀仍存在理論和應(yīng)用不能完美匹配的基本問題，針對這一問題，需要政府加大投入，相關(guān)人員提高學(xué)科意識和綜合素質(zhì)，具體項目中貫徹客觀性、準確性、安全性的原則，最終從而整體上提高核電項目生產(chǎn)效率，為能源的戰(zhàn)略發(fā)展做出貢獻。

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