核电站瞬态运行参数数据压缩与复原方法

来源 :哈尔滨工程大学学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ljj3061105011
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
针对当前因核电站瞬态运行测量参数种类较多导致数据在网络传输、数据存储和算法训练过程中存在传输速度慢、算法拓扑结构复杂等问题,本文通过改进特征工程算法建立了一种核电站瞬态运行参数数据压缩和数据复原方法.该方法利用主成分分析方法提取瞬态运行参数的特征向量,减少瞬态运行参数的数据维度;同时配合高斯过程回归方法可对降维后的瞬态运行数据实现高精度的复原.结果表明:瞬态运行数据先压缩再复原后,复原值与实际值最大误差不超过0.000002.同时压缩后的数据特征也可为核电站故障诊断提供判断依据,进一步提高核电站安全与可靠性.
其他文献
为了保证从核电站大量数据中有效地挖掘信息以及故障下运行状态的智能表征,本文提出一种基于粒子群优化和最小二乘支持向量机的系统级故障程度评估方法,用于完善故障诊断系统的功能.针对最小二乘支持向量机算法的超参数选取对于回归精度影响较大问题,应用基于粒子群优化算法借助智能搜索策略来优化模型的超参数.基于最优超参数的回归模型能够提取系统级参数间的约束关系,以进行实时故障程度的评估.性能测试表明:采用提出的方法能够有效评估核电站系统级故障的程度,相较于粒子群优化-支持向量机以及最小二乘支持向量机算法具有更高的回归精度
为了优化单信标导航算法中导航点的选取以提高导航精度,本文分析并比较了不同水下单信标导航算法的置信区间.考虑了3种典型的水下单信标导航算法:基于时延信息的单信标导航算法、基于方位角信息的单信标导航算法以及联合使用时延和方位角信息的单信标导航算法.本文首先基于偏微分矩阵建立了3种方法的导航误差和各测量误差的关系式,在此基础上利用导航误差的协方差矩阵分析了时延测量误差和方位角测量误差对3种方法导航结果置信区间分布的影响.此外,本文从水平位置精度因子和置信椭圆这2个角度对3种方法导航结果的置信区间的分布进行了比较
针对蒸汽发生器精确建模困难和低工况下控制性能差的问题,本文提出了一种基于深度强化学习优化的智能分层(IH)控制器.使用串级PI控制器作为初级控制器,用于直接控制水位.高级控制器采用经过深度强化学习优化的智能体控制器,负责实时对串级PI的参数进行优化,以便获得更好的控制性能.在高级控制器智能体的训练过程中,通过构建状态信息和奖励函数并采用深度残差神经网络逼近作为Q函数和策略函数的逼近器,获得了较好的泛化性能.结果表明:在不同的功率水平下,智能分层方法不仅对蒸汽发生器水位控制具有良好的跟踪能力,而且还具有很好
针对精细化瞬态中子输运计算的高耗时问题,本文开展了瞬态中子输运计算方法研究及程序开发.基于二维/一维方法开发了三维全堆芯一步法精细化中子输运计算程序,着重开展了时空中子动力学的算法研究及程序模块开发.针对三维瞬态输运问题,将其转化为二维与一维的瞬态固定源问题,分别采用特征线法与节块展开法进行求解,同时,采用两级基于广义等价理论的粗网有限差分方法作为三维计算框架并加速全局的迭代收敛.最后,采用C5G7-TD非均匀瞬态基准题对该程序的中子动力学模块开展计算精度方面的验证,并与国际知名高保真中子学程序进行对比分
为了分析换热管受外部横向湍流激励作用下的随机振动响应,本文建立了密置错排管束绕流的三维计算流体力学模型.应用大涡模拟湍流方法对管束绕流场进行了仿真,对换热管表面升、阻力进行了时域内和频域内的分析.经过多次计算提取流场深处圆管的表面湍流分布力,将换热管简化为两端固支中间简支的线性梁模型,引入虚拟激励法计算换热管随机振动的功率谱,并与传统随机振动预报方法对比了计算效率和精度.计算结果表明湍流分布力为服从均匀分布的广义多点随机过程,不同方法的计算速度呈模态截断阶数的指数关系,并通过精度分析验证了相干性各异的载荷
为了提高低信噪比条件下声呐系统的探测性能,本文提出了基于声矢量传感器的匹配滤波频域输出后置处理方法,对声矢量传感器中匹配滤波频域输出后的不同通道间的信号做卷积联合处理和自适应线谱增强,改善时域输出脉冲强度.通过计算机仿真试验验证了所提方法的理论基础,同时进行了性能对比与分析,验证了其可行性;通过湖上试验数据处理验证了所提方法在实际应用中的有效性.本文方法能够有效地提高低信噪比环境中匹配滤波对声信号的检测能力,与常规匹配滤波处理相比检测概率更高,检测效果更好.
为了解决抽样统计的不确定性分析方法需执行大量重复的高保真物理计算而导致计算代价过大问题,本文采用与实际物理计算过程等价的预测模型开展计算,将重复计算时间降低至秒的量级.通过分析物理计算输入数据与输出参数的关系,利用堆叠法构建的集成学习模型建立了高保真反应堆物理计算堆芯关键参数预测模型,实现了堆芯关键参数的预测.为验证预测模型的计算效果,选择2D C5G7及3D C5G7稳态问题及单组件瞬态问题的堆芯有效增殖因子和归一化功率等分别进行了验证.验证结果表明:预测模型的预测结果与实际计算结果符合得很好,预测模型
为了给CSNS中子谱仪提供性能优异的能量分辨中子成像探测器,本文设计了兼具高探测效率和高位置分辨的中子探测器.根据中子灵敏微通道板(nMCP)的中子探测原理和信号产生机制,使用Geant4建立nMCP的模拟模型以及位置分辨的计算模型,使用蒙特卡罗模拟对硼钆混合掺杂nMCP的探测效率和位置分辨2个关键性能展开了优化,并对nMCP中由中子入射位置不同产生的响应不均匀性进行了研究.结果表明:对于8μm孔径,10μm孔间距,1°倾角的nMCP,混合掺杂摩尔百分比为10的B2O3和摩尔百分比为0.4的Gd2O3,在
为了进一步认识核电站严重事故下安全壳内氢气-空气-蒸汽混合气体输运与冷凝的复杂耦合现象,本文研究了针对冷凝及组分输运的实验装置.利用Star-ccm+软件在宽氦气浓度、宽蒸汽浓度条件下,对单一传热管外蒸汽冷凝及气体输运过程进行数值模拟分析.结合相应的验证实验,提出了用于评估冷凝作用下混合气体氦气分层的经验判别式和理论判别式.模拟结果揭示了蒸汽冷凝作用下氦气-空气-蒸汽混合气体形成稳定的氦气分层,关联式判别结果与实验结果具有较好的一致性.
为了提高编码近场成像质量,本文对最大似然期望最大化法互补算法的参数进行优化选择.采用最大似然期望最大化互补算法消除近场成像伪像的原理,利用Geant4程序模拟研究了不同位置137 Cs单点源通过修正均匀冗余阵列(19×19)嵌套编码孔的成像结果,并利用参数选取对成像质量的影响.选取合理的修正参数进行理想迭代次数与源项位置关系式的拟合并验证.结果显示:伪像主要由源项在探测器上投影的不均匀性造成的,相关成像性能明显优于传统δ解码成像法,相比于源项所在极角,极径对于迭代参数的选取影响更大.