[发明专利]一种基于辅助变量法的DDET与RELAP5耦合的动态特性分析方法

说明书

本发明公开了一种基于辅助变量法的DDET与RELAP5耦合的动态特性分析方法，包括以下步骤：构建离散动态事件树的DET仿真模型，根据DET仿真对象状态转移类型，通过增加辅助TRIP变量的方式，修改RELAP5程序输入文件的TRIP卡；通过设定RELAP5程序的仿真时间，控制RELAP5仿真时间步长，解析RELAP5程序每个仿真步长的输出结果文件；根据DET仿真对象状态转移类型，回溯执行RELAP5程序。本发明具有的优点是简化了DET与RELAP5程序耦合需要的RELAP5程序输入文件中DET状态转移对象TRIP的设定流程和方法，减小了建模复杂度，提高了分析效率。

技术领域

本发明涉及一种核电厂安全分析领域，尤其涉及一种基于辅助变量法的DDET与RELAP5耦合的动态特性分析方法。

背景技术

传统的核电厂安全分析方法包括确定论安全分析方法和概率安全评价方法两种；其中确定论安全分析方法普遍采用RELAP5等软件；概率安全评价方法基于传统事件树/故障树方法。传统的单一确定论和概率论方法在分析核电厂事故动态特性上存在局限性，例如法国电力集团开展的核电厂案例分析结果表明，传统的分析方法在估计由于核电厂严重事故现象导致的放射性释放频率上相当保守；因此，为了实现对复杂系统演化过程中的硬件/软件/流程/人类行为之间可能的复杂交互模型进行显式建模，进而发展了动态事件树方法；而且动态事件树方法与传统分析方法的主要不同之处在于核电厂事故物理进程由核电厂系统动态仿真演化结果驱动，减少了对分析人员经验的依赖，同时减少了不必要的保守的工程判断。

目前，离散动态事件树(DDET)是动态事件树方法在实际工程应用中应用较为广泛的一种方法(以下除特殊说明，DDET简称DET)，DET方法根据其有效的分支规则生成一系列含时间动态变化的事件序列，具体通过确定分支条件的方式确定系统演化路径，即当条件满足时，就会导致复杂系统在不同分支路径上的演化，进而得到一系列事件序列集用以生成DET模型；DET模型生成后，所有由分支表示的事件序列都可以利用确定论安全分析方法进行仿真模拟，也即可开展确定论分析；通过DET与确定论分析软件的动态耦合，除了可以获得传统的确定论分析计算结果之外，还可获得计算分析结果的可能性也就是发生概率，进而为核电厂的设计、运行及管理提供风险指引型的决策支持信息。

传统地，基于核电厂确定论安全分析，离散动态事件树方法需要大量的计算资源并产生大量的数据，基于传统的分析人员手动设置分析边界条件的方法不能实现上述需求，因此，需要发展一种可自动实现DET方法与确定论分析软件耦合的核电厂安全分析方法、方案和分析工具，进而实现在概率的环境下对核电厂的事故演化过程进行动态模拟，以获得核电厂的安全裕度特性以及安全性能。

发明内容

为了解决上述问题，克服传统的核电厂单一的确定论安全分析和概率安全评价的不足，本发明提供了一种基于辅助变量法的DDET与RELAP5程序耦合的系统动态特性分析方法，该分析方法可实现动态事件树(Dynamic Event Tree，DET)方法自主的与确定论安全分析程序RELAP5/MOD4.0程序耦合，更加科学的获得核电厂事故工况下的动态特性，进而分析核电厂事故工况下系统、设备或人员随机失效对安全特性的影响，减少传统分析方法中的保守性，可为核电厂的设计、运行和管理提供决策支持，进而提高核电厂的安全性和经济性；并且该分析方法也适用于利用RELAP5程序的其他复杂系统的安全分析。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于辅助变量法的DDET与RELAP5耦合的动态特性分析方法，包括以下步骤：

S1、构建离散动态事件树的DET仿真模型，根据DET仿真对象状态转移类型，通过增加辅助TRIP变量的方式，修改输入文件的TRIP卡；

S2、确定DET仿真对象应用于RELAP5程序的仿真时间和仿真时间步长，并运行RELAP5程序；

S3、根据RELAP5程序输出仿真时间步长的结果文件，解析结果文件获取DET仿真对象状态转移控制TRIP变量变化的时间信息；