基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的LOCA事故診斷

李仕鮮1 劉井泉1 沈永剛2

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基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的LOCA事故診斷

李仕鮮劉井泉沈永剛

1（清華大學(xué)工程物理系 北京 100084） 2（中廣核研究院有限公司 深圳 518000）

冷卻劑喪失事故(Loss of Coolant Accident, LOCA)是核電廠安全分析中的一類典型事故，不同的破口位置和破口尺寸將直接影響到事故的處置和后果。為判斷LOCA事故的破口位置和尺寸，可以借助于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模式識別功能。針對CPR1000核電系統(tǒng)，利用CATHARE軟件建模并仿真不同破口位置和尺寸的LOCA事故，提取事故發(fā)生時(shí)的6類熱工水力參數(shù)對BP (Back Propagation)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、RBF (Radial Basis Function)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練，再將訓(xùn)練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于破口位置和尺寸的診斷。結(jié)果表明，在4種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，參數(shù)優(yōu)化后的支持向量機(jī)對破口位置和尺寸的診斷準(zhǔn)確率較高且診斷穩(wěn)定性較好。在LOCA事故發(fā)生時(shí)，可以利用支持向量機(jī)獲取破口的詳細(xì)信息，輔助操縱員高效地處理事故。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，LOCA，CPR1000

冷卻劑喪失事故(Loss of Coolant Accident, LOCA)是核電廠中常見的事故類型，是指一回路壓力邊界產(chǎn)生破口或發(fā)生破裂，或是閥門誤開啟導(dǎo)致的一回路冷卻劑裝量減少的事故。由于一回路高溫高壓的特性，當(dāng)壓力邊界出現(xiàn)破口時(shí)，系統(tǒng)壓力、流量、溫度、放射性等狀態(tài)參數(shù)會迅速失衡，同時(shí)核電廠的安全設(shè)備也將投入運(yùn)行。LOCA事故的后果相對嚴(yán)重，即使發(fā)生中小破口也有導(dǎo)致堆芯熔毀的可能性（例如三里島事故）。CPR1000核電廠的《狀態(tài)導(dǎo)向法事故處理規(guī)程》中指出：“操縱員根據(jù)所能獲得的信息，找出發(fā)生特定事件或事故的特有征兆，判明并確認(rèn)瞬變或事故的種類與性質(zhì)”。……