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JPH0833480B2 - Local output peaking coefficient monitoring method - Google Patents
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JPH0833480B2 - Local output peaking coefficient monitoring method - Google Patents

Local output peaking coefficient monitoring method

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JPH0833480B2
JPH0833480B2 JP61023983A JP2398386A JPH0833480B2 JP H0833480 B2 JPH0833480 B2 JP H0833480B2 JP 61023983 A JP61023983 A JP 61023983A JP 2398386 A JP2398386 A JP 2398386A JP H0833480 B2 JPH0833480 B2 JP H0833480B2
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fuel
local output
local
fuel assembly
segment
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偉司 三橋
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は原子炉運転中における局所出力ピーキング係
数を監視する局所出力ピーキング係数監視方法に関す
る。
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a local power peaking coefficient monitoring method for monitoring a local power peaking coefficient during a reactor operation.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

一般に原子炉を安全に運転するために線出力密度運転
限界が規定されている。したがって原子炉出力監視装置
より得られる線出力密度の最大値を絶えず線出力密度運
転限界値と比較することによって、どの程度この運転限
界に近接しているかを運転員に知らせるように構成され
ている。
Generally, a linear power density operation limit is specified for safe operation of a nuclear reactor. Therefore, by constantly comparing the maximum value of the line power density obtained from the reactor power monitoring device with the line power density operation limit value, it is configured to inform the operator how close they are to this operation limit. .

ところが、その限界値は燃料タイプによって異なって
おり、また各燃料集合体セグメント(以下セグメントと
いう)に対しては最大線出力密度が求められているが、
1つのセグメントの中で最大線出力密度は各セグメント
の出力に各セグメントの局所出力ピーキング係数を乗じ
ることによって得られるので、局所出力ピーキング係数
はセグメント平均出力を1.0とした場合での最大燃料棒
出力を表していることになる。ここで、セグメント内の
各燃料棒の出力を以下局所出力分布と称する。
However, the limit value differs depending on the fuel type, and the maximum linear power density is required for each fuel assembly segment (hereinafter referred to as segment),
Since the maximum linear power density in one segment is obtained by multiplying the output of each segment by the local output peaking coefficient of each segment, the local output peaking coefficient is the maximum fuel rod output when the segment average power is 1.0. Will be represented. Here, the output of each fuel rod in the segment is hereinafter referred to as a local output distribution.

ところで、局所出力ピーキング係数は濃縮度,燃料タ
イプ,インチャンネル・ボイド率(以下ボイド率とい
う),燃料タイプ配列及び制御棒挿入パターンに依存す
ることから現状では4燃料集合体2次元拡散計算を行な
い、その結果よりフィッティング式を作成していた。す
なわち、予め炉心に現われる中性子検出器を囲む4つの
燃料タイプの組合せ毎に、しかも4燃料タイプを囲む4
制御棒の挿入パターン毎に4燃料集合体2次元拡散計算
を数点の燃焼度及びボイド率について行ない、その結果
より局所出力ピーキング係数を求めるためのフイッティ
ング式を作成しており、原子炉運転中においてはそのフ
ィッティング式より局所出力ピーキング係数を求めてい
た。しかしながら、このようにして局所出力ピーキング
係数を求める場合には、燃料交換により燃料タイプの組
合せが多くなる程にフィッティング式作成のための計算
量,作業量が膨大となり、しかもフィッティング係数が
増大し複雑になる一方、そのフィッティング誤差の増大
から局所出力ピーキング係数監視の精度が悪化するとい
う不具合があった。
By the way, since the local output peaking coefficient depends on the enrichment, the fuel type, the in-channel void ratio (hereinafter referred to as the void ratio), the fuel type arrangement and the control rod insertion pattern, the four fuel assembly two-dimensional diffusion calculation is currently performed. , The fitting formula was created from the result. That is, for each combination of four fuel types surrounding the neutron detector that appear in the core in advance, and four surrounding fuel types
A four-dimensional fuel assembly two-dimensional diffusion calculation is performed for several burn-ups and void fractions for each control rod insertion pattern, and a fitting formula for determining the local power peaking coefficient is created from the results. In, the local output peaking coefficient was calculated from the fitting formula. However, when the local output peaking coefficient is obtained in this way, the amount of calculation and work for creating the fitting equation becomes enormous as the number of combinations of fuel types increases due to refueling, and the fitting coefficient increases and becomes complicated. However, there is a problem that the accuracy of the local output peaking coefficient monitoring deteriorates due to the increase in the fitting error.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目
的は燃料タイプの組合せに依存しない方法により得られ
た局所出力ピーキング係数を監視する局所出力ピーキン
グ係数監視方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a local output peaking coefficient monitoring method for monitoring a local output peaking coefficient obtained by a method that does not depend on a combination of fuel types.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明は、予め何点かの燃焼度,インチャンネル・ボ
イド率について行った単一燃料集合体核定数計算により
得られる燃料集合体セグメント内の各燃料棒の出力であ
る局所出力分布の内の数個の代表値をその燃料棒のセグ
メント内の位置と共に燃料タイプ毎に記憶装置内に記憶
させておき、一方隣接セグメントとの中性子流により生
ずる局所出力分布への影響を単一燃料集合体核定数計算
により得られるセグメント平均の熱中性子と高速中性子
の比率により補正する補正係数を求めつつ、更に該補正
係数への制御棒挿入の影響を補正する制御棒補正係数を
制御棒挿入パターン毎に燃料棒の位置毎に求めておくこ
とにより、前記補正係数及び該制御棒補正係数によっ
て、前記単一燃料集合体核定数計算により得られる局所
出力分布の代表値に対して出力分布監視装置から得られ
る燃焼度,インチャンネル・ボイド率による内挿によっ
て得られるその状況での局所出力分布の代表値をその燃
料棒毎に補正し、それらの内の最大値を選択することに
よって各時点の局所出力ピーキング係数を求め、この局
所出力ピーキング係数を表示装置に表示して監視するよ
うにした局所出力ピーキング係数監視方法に関するもの
である。隣接セグメントの影響を考慮した補正係数は一
般に隣接セグメントとの熱中性子流により必要となるも
のであるが、隣接セグメント相互間の熱中性子流発生の
主原因は燃焼度,ボイド率,濃縮度等の差異である事が
知られており、前記3要素の多数の組合せについての4
燃料集合体2次元拡散計算の結果を使用して各燃料棒の
位置毎に求められるようになっている。また、該補正係
数の計算にあたっては単一燃料集合体核定数計算で求め
られたセグメント平均の熱中性子と高速中性子の比率い
わゆるF無限大を一般に高速中性子束分布が各セグメン
トで余り大きく違わない事を考慮して、原子炉内での各
燃料セグメントの熱中性子束として代用する。さらに制
御棒補正係数は制御棒パターン毎の4燃料集合体2次元
拡散計算で求められた局所出力分布と前記の様に隣接セ
グメントの影響を単一燃料集合体核定数計算で求められ
たF無限大だけにより補正した場合の局所出力分布との
比率として各燃料棒の位置毎に予め求められるが、一般
的にこの比率は燃焼度,ボイド率及び燃料タイプに依ら
ないため典型的な燃料タイプについて適当な燃焼度やボ
イド率の組み合せについて求めておけば十分である。し
たがって制御棒補正係数を必要とする原因は燃料セグメ
ント全体での平均定数であるF無限大だけを使用して制
御棒挿入セグメント及び該セグメントに隣接したセグメ
ント内の局所出力分布の補正を行うと制御挿入がセグメ
ント内の全燃料棒に対してより広範囲に渡って影響して
しまう一方、現実的には制御棒に近い側の燃料棒で効果
が大きく、遠い側で効果が小さいという事実を反映させ
るものである。前記両補正係数によって前記内挿により
得られるその時点の局所出力分布の代表値を補正し、そ
の中での最大値を選択することにより原子炉運転中にお
ける局所出力ピーキング係数を求めるわけである。な
お、通常行なわれる3ボイド率点(チャンネル内側体積
率でボイド率0%,40%,70%ボイド点)での単一燃料集
合体核定数計算より求められた局所出力分布から代表値
とする燃料棒を数本選択する方法としては燃料集合体を
数領域に分割し、各領域内で通常行われる3ボイド率点
の局所出力分布の全体を通して大きいと考えられる燃料
棒を選択するか、または通常行われる3ボイド率点の局
所出力分布の全体を通して大きい燃料棒を最大から数本
選択する方法が現実的といえる。
The present invention is based on the local power distribution which is the power of each fuel rod in the fuel assembly segment obtained by the single fuel assembly nuclear constant calculation performed in advance for several burnups and in-channel void fractions. Several representative values are stored in the memory for each fuel type together with the position of the fuel rod in the segment, while the influence on the local power distribution caused by the neutron flow with the adjacent segment is determined by the single fuel assembly nuclei determination. While calculating the correction coefficient to be corrected by the ratio of the segment average thermal neutrons and fast neutrons obtained by the numerical calculation, the control rod correction coefficient for correcting the influence of the control rod insertion on the correction coefficient By obtaining for each rod position, the representative value of the local power distribution obtained by the single fuel assembly nuclear constant calculation is compared with the correction factor and the control rod correction factor. Of the local power distribution in that situation, which is obtained by interpolation of burnup and in-channel void ratio obtained from the power distribution monitoring device, is selected for each fuel rod, and the maximum value among them is selected. The present invention relates to a local output peaking coefficient monitoring method in which a local output peaking coefficient at each time point is obtained, and the local output peaking coefficient is displayed on a display device and monitored. A correction factor considering the influence of adjacent segments is generally required due to the thermal neutron flow with the adjacent segments, but the main causes of the thermal neutron flow generation between the adjacent segments are the burnup, void fraction, enrichment, etc. It is known that there are differences, and 4 for many combinations of the above 3 elements.
The result of the two-dimensional diffusion calculation of the fuel assembly is used for each position of each fuel rod. Further, in the calculation of the correction coefficient, the ratio of the segment average thermal neutrons to the fast neutrons obtained by the single fuel assembly nuclear constant calculation, so-called F infinity, is generally such that the fast neutron flux distribution does not differ significantly between the segments. In consideration of the above, the thermal neutron flux of each fuel segment in the reactor is substituted. Further, the control rod correction coefficient is the local power distribution obtained by the four-dimensional fuel assembly two-dimensional diffusion calculation for each control rod pattern and the F infinity obtained by the single fuel assembly nuclear constant calculation of the influence of the adjacent segment as described above. It is calculated in advance for each position of each fuel rod as a ratio with the local power distribution when it is corrected only by a large amount. Generally, this ratio does not depend on burnup, void ratio and fuel type It is sufficient to find out a suitable combination of burnup and void ratio. Therefore, the reason why the control rod correction coefficient is required is that if the control rod insertion segment and the segment adjacent to the segment are used to correct the local power distribution using only F infinity, which is the average constant in the entire fuel segment, the control is performed. Reflects the fact that insertion has a wider effect on all fuel rods in a segment, while in reality fuel rods closer to the control rod are more effective, and those far away are less effective. It is a thing. The representative value of the local power distribution at that time obtained by the interpolation is corrected by both the correction coefficients, and the maximum value among them is selected to obtain the local power peaking coefficient during the reactor operation. The typical value is obtained from the local power distribution obtained by the calculation of the nuclear constant of the single fuel assembly at the three void fraction points (void fraction 0%, 40%, 70% void fraction in the volume fraction inside the channel) that is usually performed. As a method of selecting several fuel rods, the fuel assembly is divided into several regions, and fuel rods which are considered to be large throughout the local power distribution of three void fraction points which is usually performed in each region are selected, or It can be said that a method of selecting a large number of large fuel rods from the maximum throughout the local output distribution of three void fraction points which is usually performed is practical.

まず、本発明の原理について説明する。 First, the principle of the present invention will be described.

本発明は上記したようにフィッティング式を使用せず
に、単一燃料集合体核定数計算により得られる局所出力
分布の一部を使用し、隣接するセグメント及び制御棒の
影響を考慮し、補正することによって局所出力ピーキン
グ係数を得んとするものである。
The present invention does not use the fitting formula as described above, but uses a part of the local power distribution obtained by the calculation of the nuclear constant of the single fuel assembly, and considers and corrects the influence of the adjacent segment and the control rod. By doing so, the local output peaking coefficient is obtained.

そこで、隣接するセグメントからの影響を補正する補
正係数の求め方について説明する。
Therefore, a method of obtaining the correction coefficient for correcting the influence from the adjacent segment will be described.

隣接セグメントからの影響による局所出力分布の変化
は燃焼度,ボイド率の違いあるいは燃料タイプ自体が異
なることによって生ずる中性子の流出入によっている。
単一燃料集合体核定数計算では熱中性子束及び高速中性
子束が得られるようになっている。この熱中性子束と高
速中性子束の比率(以下F無限大と称する)は主に各々
のセグメントの燃焼度,ボイド率及び濃縮度等それ自体
の特性により決定されているものである。
The change in the local power distribution due to the influence from the adjacent segment is due to the inflow and outflow of neutrons caused by the difference in burnup, void fraction, or the fuel type itself.
Thermal neutron flux and fast neutron flux can be obtained by the single fuel assembly nuclear constant calculation. The ratio of the thermal neutron flux to the fast neutron flux (hereinafter referred to as F infinity) is mainly determined by the characteristics of each segment such as burnup, void fraction and enrichment.

ところで、原子炉内の各セグメントの高速中性子は一
般に前記燃焼度,ボイド率及び濃縮度等にあまり依存せ
ず、ほぼ全セグメントで大差がない。したがって、前記
単一燃料集合体計算によるF無限大は炉心内における各
燃料セグメントの熱中性子に比例的なものであると考え
られ、この熱中性子束の違い(以下熱中性子ミスマッチ
と略称する)が燃料セグメント間の熱中性子流を生じさ
せ、単一燃料集合体計算による局所出力分布を変化させ
るので、隣接する隣接セグメントを考慮した局所出力分
布は次の(1)式で表わされる。
By the way, the fast neutrons in each segment in the nuclear reactor generally do not largely depend on the burnup, void fraction, enrichment, etc., and there is no great difference in almost all the segments. Therefore, the F infinity calculated by the single fuel assembly is considered to be proportional to the thermal neutrons of each fuel segment in the core, and the difference in the thermal neutron flux (hereinafter referred to as thermal neutron mismatch) Since the thermal neutron flow between the fuel segments is generated and the local power distribution calculated by the single fuel assembly is changed, the local power distribution considering the adjacent adjacent segments is expressed by the following equation (1).

▲P1 ij▼=▲P0 ij▼(1+Δ▲Pf ij▼ …(1) ここで、 Δ▲Pf ij▼:熱中性子束ミスマッチによる補正 ▲P0 ij▼:単一燃料集合体計算の局所出力分布 ▲P1 ij▼:隣接するセグメントからの影響を補正した
局所出力分布 また熱中性子束ミスマッチによる補正を示す項は次の
(2)式で表わされる。
▲ P 1 ij ▼ = ▲ P 0 ij ▼ (1 + Δ ▲ P f ij ▼ (1) where Δ ▲ P f ij ▼: Correction by thermal neutron flux mismatch ▲ P 0 ij ▼: Single fuel assembly calculation Local output distribution of P 1 ij ▼: Local output distribution in which the influence from the adjacent segment is corrected. Further, the term indicating the correction due to the thermal neutron flux mismatch is expressed by the following equation (2).

ここで、 0:注目する燃料集合体を示す添字 x1:注目する燃料集合体の左側の集合体を示す添字 x2:注目する燃料集合体の右側の集合体を示す添字 y1:注目する燃料集合体の下側の集合体を示す添字 y2:注目する燃料集合体の上側の集合体を示す添字 f:F無限大 i,j:燃料棒の位置(それぞれx,y方向を示す) M:燃料棒配列 Σ:熱組の全断面積 D:熱組の拡散係数 p:燃料棒ピッチ a,b:各係数 なお、前記式中の各係数は熱中性子束ミスマッチを生
じさせる濃縮度,ボイド率および濃縮度等の異なる多数
の組合せについての4燃料集合体2次元拡散計算を行な
いその結果を使用して、予め求めておくものである。
Where, 0: Subscript indicating the fuel assembly of interest x1: Subscript indicating the left assembly of the fuel assembly of interest x2: Subscript indicating the right assembly of the fuel assembly of interest y1: Fuel assembly of interest Subscript y2 indicating the lower assembly of the above: Subscript indicating the upper assembly of the fuel assembly of interest f : F infinity i, j: Fuel rod position (indicates the x and y directions, respectively) M: Fuel Rod arrangement Σ: Total cross-sectional area of heat group D: Diffusion coefficient of heat group p: Fuel rod pitch a, b: Each coefficient In the above equation, each coefficient is the enrichment, void fraction and The four-dimensional fuel assembly two-dimensional diffusion calculation is performed for a large number of combinations having different enrichments, and the results are used to obtain it in advance.

また、各燃料セグメントの単一燃料集合体核定数計算
時のF無限大は局所出力分布の代表値の場合と同様に燃
料タイプ毎に各燃焼度,ボイド率について記憶されてお
り、原子炉監視装置により得られているセグメントの燃
焼度,ボイド率による内挿により計算され、使用され
る。
In addition, F infinity at the time of calculating the single fuel assembly nuclear constant of each fuel segment is stored for each burnup and void ratio for each fuel type as in the case of the representative value of the local power distribution. It is calculated and used by interpolation of the burnup and void fraction of the segment obtained by the device.

次に、制御棒補正係数の求め方について説明する。 Next, how to obtain the control rod correction coefficient will be described.

本発明は上記したように、隣接燃料集合体の影響を各
燃料集合体のF無限大ミスマッチにより補正している
が、一般に制御棒を挿入した燃料のF無限大は制御棒に
よる熱中性子の吸収により大変小さな値となっており、
また本発明では(2)式の通り、係数a,bが全ての燃料
棒に対して同様に使用されており、制御棒に近ければ近
いほどその影響が大きいという効果が全く考慮されない
ものとなっている。そこで、本発明では第3図(a)〜
(e)に示した各制御棒挿入パターン毎に計算した4燃
料集合体2次元拡散計算による局所出力分布と局所出力
分布をF無限大だけから補正した場合の局所出力分布と
の比率を予め次の(3)式のように燃料棒の位置毎に求
めておき使用することとしている。
As described above, the present invention corrects the influence of the adjacent fuel assemblies by the F infinity mismatch of each fuel assembly. However, in general, the F infinity of the fuel in which the control rods are inserted is the absorption of thermal neutrons by the control rods. Is a very small value due to
Further, in the present invention, the coefficients a and b are similarly used for all the fuel rods as shown in the equation (2), and the effect that the closer the control rods are, the greater the influence thereof is not considered at all. ing. Therefore, in the present invention, FIG.
The ratio of the local output distribution by the four-fuel-assembly two-dimensional diffusion calculation calculated for each control rod insertion pattern shown in (e) to the local output distribution when the local output distribution is corrected from F infinity is It is decided to use it by obtaining it for each position of the fuel rod as in the equation (3).

Pij=P1(1+Δ▲Pc ij▼) …(3) ここで、 ▲Pc ij▼:制御棒挿入による補正 ▲P1 ij▼:F無限大のみにより補正した局所出力分布 Pij:制御棒挿入の影響を補正した局所出力分布 ここで、この補正係数の求め方について具体的に説明
すれば、制御棒の影響による局所出力分布の変化率は制
御棒挿入パターン毎に同一燃料集合体による4燃料集合
体2次元拡散計算を行ない局所出力分布が求められる。
第1図(a)〜(e)に示す各セグメントに付された番
号1〜11のうち等しいものは、制御棒2の影響が同じで
あることを示している。次に前記各制御棒挿入パターン
のそれぞれでF無限大だけから補正した局所出力分布を
計算し、その比率を各番号1〜11がついたセグメント毎
に計算し、これを制御棒補正係数として燃料棒の位置毎
に求めるものである。なお、この補正係数は一般に制御
棒の燃焼度,ボイド率及び燃料タイプにあまり依存しな
いため典型的な燃料タイプについていくつかの燃焼度や
ボイド率で計算し各燃料棒位置で平均をとり求めておけ
ば十分である。
P ij = P 1 (1 + Δ ▲ P c ij ▼) (3) Where, ▲ P c ij ▼: Correction by inserting control rod ▲ P 1 ij ▼: F Local output distribution P ij corrected by infinity only P ij : Local Output Distribution Correcting the Influence of Control Rod Insertion Here, the method of obtaining this correction coefficient will be described in detail. The rate of change in the local output distribution due to the influence of the control rod is the same for each control rod insertion pattern. The four-dimensional fuel assembly two-dimensional diffusion calculation is performed to obtain the local output distribution.
Equal numbers among numbers 1 to 11 given to the respective segments shown in FIGS. 1A to 1E indicate that the influence of the control rod 2 is the same. Next, the local output distribution corrected from only F infinity is calculated for each of the control rod insertion patterns, and the ratio is calculated for each segment numbered 1 to 11, and this is used as a control rod correction coefficient for fuel. It is calculated for each position of the rod. This correction coefficient does not generally depend on the burnup, void rate and fuel type of the control rod, so it is calculated with several burnups and void rates for typical fuel types, and the average is obtained at each fuel rod position. It's enough.

以上から、次の(4)式を使って隣接セグメント及び
制御棒の効果を補正した局所出力分布が計算できる。
From the above, the local output distribution in which the effects of the adjacent segment and the control rod are corrected can be calculated using the following equation (4).

Pij=▲P0 ij▼(1+Δ▲Pf ij▼+Δ▲Pc ij▼) …
(4) 従って、局所出力ピーキング係数を得るには上記
(4)式を、記憶している燃料棒について計算し、その
中での最大値をとれば求められる。
P ij = ▲ P 0 ij ▼ (1 + Δ ▲ P f ij ▼ + Δ ▲ P c ij ▼) ...
(4) Therefore, in order to obtain the local output peaking coefficient, the above equation (4) is calculated for the stored fuel rods and the maximum value among them is obtained.

〔発明の実施例〕Example of Invention

本発明の実施例を図面を参照して説明する。第1図は
本発明の一実施例のブロック構成であり、同図におい
て、26は原子炉で、この原子炉26内に設置された局所出
力領域モニタ(図示せず)からの出力xsは出力分布監視
装置22に入力される。この出力分布監視装置22で計算さ
れた各セグメントについての燃焼度及びボイド率に関す
る情報x3は計算装置23に入力される。20は記憶装置で、
この記憶装置20内には補正計算に必要な例えば各燃料タ
イプについて通常行われる3ボイド率点での単一燃料集
合体核定数計算より求められた局所出力分布から代表値
とする燃料棒を数本選択し、その出力及び燃料集合体内
での位置が格納されている。つまり、単一燃料集合体計
算を燃料タイプ毎に数点の燃焼度,ボイド率について行
ない、その出力から代表となる燃料棒を選択し、各燃焼
度,ボイド率に於ける出力をその燃料集合体内の位置と
共に記憶装置20にデータx1として格納されている。な
お、代表燃料棒の選択方法は燃料集合体を数領域に分割
し、その領域内で通常行われる3ボイド率点の局所出力
分布の全体を通じて大きいと考えられる燃料棒を選択す
るか、または通常行われる3ボイド率点の局所出力分布
の全体を通じて大きい燃料棒を最上位から数本選択する
方法が現実的といえる。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 26 denotes a nuclear reactor, and an output x s from a local power range monitor (not shown) installed in the nuclear reactor 26 is It is input to the output distribution monitoring device 22. The information x 3 regarding the burnup and void ratio for each segment calculated by the output distribution monitoring device 22 is input to the calculation device 23. 20 is a storage device,
In this storage device 20, the number of fuel rods required for correction calculation, for example, the representative value from the local power distribution obtained from the single fuel assembly nuclear constant calculation at three void fraction points which is usually performed for each fuel type, is calculated. The main selection, its output and position in the fuel assembly are stored. In other words, a single fuel assembly calculation is performed for several burnups and void fractions for each fuel type, a representative fuel rod is selected from the outputs, and the output at each burnup and void fraction is calculated for that fuel assembly. It is stored as data x 1 in the storage device 20 together with the position inside the body. The method of selecting the representative fuel rod is to divide the fuel assembly into several regions and select a fuel rod that is considered to be large throughout the local output distribution of the three void fraction points normally performed in that region, or It can be said that a method of selecting several large fuel rods from the highest rank throughout the local output distribution of the three void fraction points is practical.

計算装置23は記憶装置20により燃料タイプ毎、燃焼度
毎に与えられる代表燃料棒の3ボイド率点での局所出力
に対して出力分布監視装置22により得られる各セグメン
トの燃焼度で対応する燃焼度を決定し、またボイド率で
内挿することによりその時点の局所出力分布の代表値x4
を求め、この局所出力分布の代表値x4を計算装置25に入
力する。計算装置25には計算装置21で得られた制御棒効
果を補正する係数x2と計算装置24により得られる隣接セ
グメントの影響を補正する係数x6とを入力して、両補正
係数x2,x6を掛けあわせ、すべての効果を補正したその
時点の局所出力分布の代表値を得る。
The calculation device 23 uses the storage device 20 for each fuel type and burnup to provide the local output at the three void fraction points of the representative fuel rod with the burnup corresponding to each segment obtained by the output distribution monitoring device 22. By determining the degree and interpolating with the void rate, the representative value of the local output distribution at that time x 4
Then, the representative value x 4 of this local output distribution is input to the calculation device 25. The coefficient x 2 for correcting the control rod effect obtained by the calculator 21 and the coefficient x 6 for correcting the influence of the adjacent segment obtained by the calculator 24 are input to the calculator 25, and both correction coefficients x 2 , Multiply x 6 to obtain a representative value of the local output distribution at that time, with all effects corrected.

さらに計算装置25は前記の局所出力分布の代表値を比
較し、その最大値をもって目的とする局所出力ピーキン
グ係数x7を得る。
Further, the calculation device 25 compares the representative values of the local output distributions and obtains the target local output peaking coefficient x 7 with the maximum value.

なお、計算装置24は出力分布監視装置22により得られ
る各セグメント燃焼度やボイド率を用い、予め内蔵され
た単一燃料集合体計算によるF無限大をその燃焼度とボ
イド率で内挿して得られたその時点のF無限大と補正式
を用いて隣接セグメントの影響を補正する補正係数を計
算する。
The calculation device 24 uses each segment burnup and void fraction obtained by the output distribution monitor 22 and interpolates F infinity by a prebuilt-in single fuel assembly calculation with the burnup and void fraction. The correction coefficient for correcting the influence of the adjacent segment is calculated using the obtained F infinity and the correction formula.

また、制御棒補正係数は適当な燃料タイプについて制
御棒挿入パターン毎の4燃料集合体2次元拡散計算で求
めた局所出力分布とそのそれぞれの体系に対して本発明
で用いられる手法である隣接セグメントとのF無限大の
違いにより補正した結果得られる局所出力分布との比率
として燃料棒の位置毎に求められているが、これが制御
棒補正係数x2として補正係数記憶装置4に格納されてい
るものである。
Further, the control rod correction coefficient is a local output distribution obtained by four-dimensional fuel assembly two-dimensional diffusion calculation for each control rod insertion pattern for an appropriate fuel type, and adjacent segments, which is a method used in the present invention for each system. Is obtained for each fuel rod position as a ratio with the local output distribution obtained as a result of correction by the difference of F infinity, which is stored in the correction coefficient storage device 4 as a control rod correction coefficient x 2 . It is a thing.

ところで、第2図(a)〜(c)により本発明により
得られる局所出力ピーキング係数の計算誤差について説
明する。
Now, the calculation error of the local output peaking coefficient obtained by the present invention will be described with reference to FIGS. 2 (a) to (c).

第2図(a)は制御棒2と燃料集合体1が図示の如き
配置関係にあって、各位置のセグメントの局所出力ピー
キング係数を求めようとするものである。第2図(a)
はA,Bの2種類の燃料タイプにより構成されている。こ
の2種類の燃料タイプに対して、燃料タイプAの制御棒
の挿入の有無の場合について局所出力ピーキング係数を
本発明による局所出力ピーキング係数監視装置によりそ
れぞれのセグメントについて計算し、第2図(b),
(c)に白抜きの四角で示した。これらの図に併せて4
燃料集合体2次元拡散計算によって得られる局所出力ピ
ーキング係数の正解を黒い四角で、また単一燃料集合体
核定数計算により得られるものを白抜きの丸で示した。
結論として本発明によって得られる局所出力ピーキング
係数は4燃料集合体2次元拡散計算による正解に対して
誤差範囲1%以内で一致しており、実用上全く問題がな
いと言える。
FIG. 2 (a) shows that the control rod 2 and the fuel assembly 1 have the positional relationship as shown in the figure, and the local output peaking coefficient of the segment at each position is to be obtained. Fig. 2 (a)
Is composed of two fuel types A and B. With respect to these two fuel types, the local output peaking coefficient was calculated for each segment by the local output peaking coefficient monitoring device according to the present invention when the control rod of the fuel type A was inserted or not, and FIG. ),
In (c), a white square is shown. 4 in addition to these figures
The correct answer of the local power peaking coefficient obtained by the fuel assembly two-dimensional diffusion calculation is shown by a black square, and the one obtained by the single fuel assembly nuclear constant calculation is shown by an open circle.
In conclusion, the local output peaking coefficient obtained by the present invention agrees with the correct solution obtained by the two-dimensional diffusion calculation of four fuel assemblies within an error range of 1%, and it can be said that there is no problem in practice.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明によれば燃料タイプの組
合せによるフィッティング式によらない局所出力ピーキ
ング係数の監視方法を提供するものであり、燃料タイプ
毎にいくつかの燃焼度,ボイド率について計算されてい
る局所出力分布の内の代表値を隣接セグメントの影響を
考慮した補正係数と該補正係数に対する制御棒の影響を
考慮した制御棒補正係数を以って補正し、その中の最大
値の局所出力ピーキング係数を用いているので、隣接セ
グメントからの影響は予め内蔵された補正式と補正係数
を用いオンラインで補正することができる。したがっ
て、燃料タイプ配列を予め考慮しておく必要はなく、ま
た従来の如く4燃料集合体についての組合せ毎に行なわ
れていた2次元拡散計算は不要となる。4燃料集合体2
次元拡散計算は依然として制御棒補正係数を計算する際
には不要であるが、この計算も、一般に制御棒補正係数
が燃料タイプにほとんど依存しないことから適当な燃料
タイプについて計算すれば十分である。このようにして
目的とする局所出力ピーキング係数を求める場合には、
フィッティング式作業に要する計算量,作業量がまった
くなくなり、また燃料交換により燃料タイプの組合せが
たとえ増加したとしても新たにフィッティング式を作成
する必要はなく、メンテナンスも容易である。
As described above, according to the present invention, there is provided a method of monitoring a local output peaking coefficient that does not depend on a fitting formula based on a combination of fuel types, and several burnups and void fractions are calculated for each fuel type. The representative value of the local output distribution is corrected by a correction coefficient that considers the influence of adjacent segments and a control rod correction coefficient that considers the influence of the control rod on the correction coefficient. Since the output peaking coefficient is used, the influence from the adjacent segment can be corrected online by using the correction formula and the correction coefficient which are built in advance. Therefore, it is not necessary to consider the fuel type arrangement in advance, and the two-dimensional diffusion calculation that has been conventionally performed for each combination of four fuel assemblies is unnecessary. 4 Fuel assembly 2
Although the dimensional diffusion calculation is still unnecessary when calculating the control rod correction factors, it is sufficient to calculate this for the appropriate fuel type as well, as the control rod correction factors are generally largely independent of fuel type. To obtain the desired local output peaking coefficient in this way,
The amount of calculation and work required for the fitting formula work is completely eliminated, and even if the number of fuel type combinations increases due to refueling, there is no need to create a new fitting formula and maintenance is easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例のブロック構成図、第2図
(a)〜(c)は本発明によって得られる局所出力ピー
キング係数の誤差を説明するための図、第3図(a)〜
(e)は4燃料集合体に隣接する制御棒の挿入パターン
を示す図である。 1……燃料集合体 2……制御棒 20……単一燃料集合体局所出力分布代表値記憶装置 21……制御棒補正係数計算装置 22……出力分布監視装置 23……計算装置 24……隣接セグメントF無限大補正係数装置 25……計算装置 26……原子炉
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIGS. 2 (a) to 2 (c) are diagrams for explaining an error of a local output peaking coefficient obtained by the present invention, and FIG. 3 (a). ~
(E) is a figure which shows the insertion pattern of the control rod adjacent to 4 fuel assemblies. 1 ...... Fuel assembly 2 ...... Control rod 20 ...... Single fuel assembly local output distribution representative value storage device 21 ...... Control rod correction coefficient calculation device 22 ...... Output distribution monitoring device 23 ...... Calculation device 24 ...... Adjacent segment F infinity correction coefficient device 25 …… Calculator 26 …… Reactor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】予め何点かの燃焼度,インチャンネル・ボ
イド率について行った単一燃料集合体核定数計算により
得られる燃料集合体セグメント内の各燃料棒の出力であ
る局所出力分布の内の数個の代表値をその燃料棒のセグ
メント内の位置と共に燃料タイプ毎に記憶装置内に記憶
させておき、一方隣接セグメントとの中性子流により生
ずる局所出力分布への影響を単一燃料集合体核定数計算
により得られるセグメント平均の熱中性子と高速中性子
の比率により補正する補正係数を求めつつ、更に該補正
係数への制御棒挿入の影響を補正する制御棒補正係数を
制御棒挿入パターン毎に燃料棒の位置毎に求めておくこ
とにより、前記補正係数及び該制御棒補正係数によっ
て、前記単一燃料集合体核定数計算により得られる局所
出力分布の代表値に対して出力分布監視装置から得られ
る燃焼度,インチャンネル・ボイド率による内挿によっ
て得られるその状況での局所出力分布の代表値をその燃
料棒毎に補正し、それらの内の最大値を選択することに
よって各時点の局所出力ピーキング係数を求め、この局
所出力ピーキング係数を表示装置に表示して監視するよ
うにしたことを特徴とする局所出力ピーキング係数監視
方法。
1. A local power distribution, which is the power of each fuel rod in a fuel assembly segment, obtained by a single fuel assembly nuclear constant calculation performed in advance for several burnups and in-channel void fractions. Are stored in the storage device for each fuel type together with the position of the fuel rod in the segment, while the effect on the local power distribution caused by the neutron flow with the adjacent segment is stored in a single fuel assembly. While obtaining the correction coefficient to be corrected by the ratio of the segment average thermal neutrons and fast neutrons obtained by the nuclear constant calculation, further control rod correction coefficient for correcting the influence of the control rod insertion to the correction coefficient for each control rod insertion pattern By obtaining for each fuel rod position, the correction coefficient and the control rod correction coefficient can be used to obtain a representative value of the local output distribution obtained by the single fuel assembly nuclear constant calculation. Then, the representative value of the local power distribution in that situation, which is obtained by the interpolation of burnup and in-channel void ratio obtained from the power distribution monitor, is corrected for each fuel rod, and the maximum value among them is selected. A local output peaking coefficient monitoring method is characterized in that the local output peaking coefficient at each point of time is obtained by displaying the local output peaking coefficient on a display device.
【請求項2】単一燃料集合体核定数計算による局所出力
分布の数個の代表値は単一燃料集合体を数領域に分割
し、各領域で最大値をとる燃料棒を選択するようにした
特許請求の範囲第1項記載の局所出力ピーキング係数監
視方法。
2. Several representative values of the local power distribution calculated by the single fuel assembly nuclear constant calculation are obtained by dividing the single fuel assembly into several regions and selecting the fuel rod having the maximum value in each region. The local output peaking coefficient monitoring method according to claim 1.
【請求項3】単一燃料集合体核定数計算による局所出力
分布の数個の代表値は局所出力分布の最大の方から数個
選択するようにした特許請求の範囲第1項記載の局所出
力ピーキング係数監視方法。
3. The local output according to claim 1, wherein several representative values of the local output distribution obtained by calculation of the nuclear constant of a single fuel assembly are selected from the maximum of the local output distribution. Peaking coefficient monitoring method.
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