一种预测反应堆堆芯状态的方法、系统、设备及介质与流程

本发明涉及核反应堆，尤其涉及一种预测反应堆堆芯状态的方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、高保真数值反应堆模型提供了一种全面理解和评估核能系统行为的工具，其可通过准确地描述和仿真反应堆的物理过程和行为，因此被广泛应用于核能领域。但高保真数值反应堆模型的计算时间通常以日或月为单位，而反应堆实测数据的刷新频率通常以秒为单位。很明显，高保真数值反应堆模型无法准确反映堆实测数据的变化。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的之一在于提供一种预测反应堆堆芯状态的方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质，能够准确预测反应堆堆芯状态。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种预测反应堆堆芯状态的方法，包括：

3、获取目标反应堆堆芯在第一时间步下的第一堆芯状态测量参数，其中，第一时间步为划分目标反应堆堆芯的燃烧过程得到的一个时间步，第一堆芯状态测量参数包括目标反应堆堆芯在多个物理场中的状态测量参数；

4、在输入第一堆芯状态测量参数至数据融合模型的情形下，通过数据融合模型对多个物理场的状态测量参数进行融合处理，得到目标数据矩阵；

5、在输入目标数据矩阵至状态预测模型的情形下，通过状态预测模型预测得到第一堆芯状态信息，其中，第一堆芯状态信息用于表征目标反应堆堆芯在第二时间步下的堆芯状态，第二时间步晚于第一时间步。

6、在一种可能的实施方式中，在输入目标数据矩阵至状态预测模型的情形下，通过状态预测模型预测得到第一堆芯状态信息，包括：

7、根据状态预测模型，确定预测协方差矩阵；

8、对第一堆芯状态测量参数进行初始化处理，得到状态估计向量和状态协方差矩阵；

9、根据状态估计向量和状态协方差矩阵，确定第一时间步下的目标状态粒子；

10、根据预测协方差矩阵，确定第一时间步下的目标误差粒子；

11、根据目标状态粒子和目标误差粒子，确定第一堆芯状态信息。

12、在一种可能的实施方式中，根据目标状态粒子和目标误差粒子，确定第一堆芯状态信息，包括：

13、根据预设状态转移方程和目标误差粒子，将目标状态粒子传播到第二时间步，得到堆芯状态信息。

14、在一种可能的实施方式中，在输入目标数据矩阵至状态预测模型的情形下，通过状态预测模型预测得到第一堆芯状态信息之后，方法还包括：

15、在根据堆芯状态信息、目标状态粒子和目标误差粒子，确定先验概率的情形下，获取目标反应堆堆芯在第二时间步下的第二堆芯状态测量参数；

16、根据第二堆芯状态测量参数和先验概率，确定第二时间步下的第二目标状态粒子；

17、将第二目标状态粒子映射到测量空间，得到测量硬件值及测量硬件值的协方差矩阵；

18、根据测量硬件值和测量硬件值的协方差矩阵，更新第一堆芯状态信息。

19、在一种可能的实施方式中，根据测量硬件值和测量硬件值的协方差矩阵，更新第一堆芯状态信息，包括：

20、在获取第二时间步下的测量值和不确定度的情形下，根据第二时间步下的测量值和测量硬件值，确定残差；

21、根据测量硬件值的协方差矩阵和不确定度，确定增益；

22、根据残差和增益，更新第一堆芯状态信息。

23、在一种可能的实施方式中，通过数据融合模型对多个物理场的状态测量参数进行融合处理，得到目标数据矩阵，包括：

24、通过数据融合模型对多个物理场的状态测量参数进行融合处理，得到第一数据矩阵；

25、对第一数据矩阵进行降阶处理，得到第二数据矩阵，其中，目标数据矩阵包括第二数据矩阵。

26、在一种可能的实施方式中，通过数据融合模型对多个物理场的状态测量参数进行融合处理，得到第一数据矩阵，包括：

27、确定目标反应堆堆芯在各个物理场下的空间分布数据，得到多个初始数据矩阵；

28、将多个初始数据矩阵进行拼接，得到第一数据矩阵。

29、在一种可能的实施方式中，对第一数据矩阵进行降阶处理，得到第二数据矩阵，包括：

30、在根据预设重塑函数重塑第一数据矩阵的情形下，确定第一数据矩阵的协方差矩阵；

31、获取第一数据矩阵的协方差矩阵的初始主成分，以及初始主成分对应的本征值；

32、在确定各初始主成分的方差贡献率的情形下，根据预设方差贡献率阈值确定目标主成分；

33、根据目标主成分和目标主成分对应的本征值，重构经重塑后的第一数据矩阵，得到第二数据矩阵。

34、在一种可能的实施方式中，获取第一数据矩阵的协方差矩阵的初始主成分，以及初始主成分对应的本征值，包括：

35、根据主成分分析法或奇异值分解法，确定初始主成分及初始主成分对应的本征值。

36、第二方面，本申请实施例提供了一种预测反应堆堆芯状态的系统，包括：

37、获取模块，用于获取目标反应堆堆芯在第一时间步下的第一堆芯状态测量参数，其中，第一时间步为划分目标反应堆堆芯的燃烧过程得到的一个时间步，第一堆芯状态测量参数包括目标反应堆堆芯在多个物理场中的状态测量参数；

38、融合模块，用于在输入第一堆芯状态测量参数至数据融合模型的情形下，通过数据融合模型对多个物理场的状态测量参数进行融合处理，得到目标数据矩阵；

39、预测模块，用于在输入目标数据矩阵至状态预测模型的情形下，通过状态预测模型预测得到第一堆芯状态信息，其中，第一堆芯状态信息用于表征目标反应堆堆芯在第二时间步下的堆芯状态，第二时间步晚于第一时间步。

40、第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，电子设备包括存储器及处理器，存储器上存储有计算机程序，计算机程序在被处理器执行时，实现第一方面提供的预测反应堆堆芯状态的方法。

41、第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序在被一个或多个处理器执行时，实现第一方面提供的预测反应堆堆芯状态的方法。

42、本申请实施例提供的预测反应堆堆芯状态的方法，通过获取目标反应堆堆芯在第一时间步下的第一堆芯状态测量参数；并在输入第一堆芯状态测量参数至数据融合模型的情形下，通过数据融合模型对多个物理场的状态测量参数进行融合处理，得到目标数据矩阵，能够降低不同物理场之间的相互耦合和相互影响，提高不同物理场之间的一致性；在输入目标数据矩阵至状态预测模型的情形下，通过状态预测模型预测可以得到准确定得到第一堆芯状态信息，进而实现对目标反应堆堆芯状态的准确预测。

技术特征：

1.一种预测反应堆堆芯状态的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在输入所述目标数据矩阵至状态预测模型的情形下，通过所述状态预测模型预测得到第一堆芯状态信息，包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标状态粒子和所述目标误差粒子，确定所述第一堆芯状态信息，包括：

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在输入所述目标数据矩阵至状态预测模型的情形下，通过所述状态预测模型预测得到第一堆芯状态信息之后，所述方法还包括：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述测量硬件值和所述测量硬件值的协方差矩阵，更新所述第一堆芯状态信息，包括：

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述数据融合模型对所述多个物理场的状态测量参数进行融合处理，得到目标数据矩阵，包括：

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过所述数据融合模型对所述多个物理场的状态测量参数进行融合处理，得到第一数据矩阵，包括：

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对所述第一数据矩阵进行降阶处理，得到第二数据矩阵，包括：

9.如权利于要求8所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一数据矩阵的协方差矩阵的初始主成分，以及所述初始主成分对应的本征值，包括：

10.一种预测反应堆堆芯状态的系统，其特征在于，所述系统包括：

11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器执行时实现权利要求1-9中任一项所述的方法。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被一个或多个处理器执行时，实现权利要求1-9中任一项所述的方法。

技术总结本申请实施例公开了一种预测反应堆堆芯状态的方法、系统、设备及介质，涉及核反应堆技术领域，方法包括获取目标反应堆堆芯在第一时间步下的第一堆芯状态测量参数，第一时间步为划分目标反应堆堆芯的燃烧过程得到的一个时间步，第一堆芯状态测量参数包括目标反应堆堆芯在多个物理场中的状态测量参数；在输入第一堆芯状态测量参数至数据融合模型的情形下，通过数据融合模型对多个物理场的状态测量参数进行融合处理，得到目标数据矩阵；在输入目标数据矩阵至状态预测模型的情形下，通过状态预测模型预测得到第一堆芯状态信息，第一堆芯状态信息用于表征目标反应堆堆芯在第二时间步下的堆芯状态，第二时间步晚于第一时间步。技术研发人员：李文淮,厉井钢,王婷,贺青云,汪韬,张一骏,彭思涛,卢皓亮,康乐受保护的技术使用者：中广核研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2