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研究生: 郭嘉祐
Kuo, Chia-Yu
論文名稱: 核二廠快速暫態熱限值分析不準度研究
Studies of the Uncertainty of Critical Power Ratio in Fast Transient Analysis for Kousheng Nuclear Power Plant
指導教授: 白寶實
苑穎瑞
口試委員: 苑穎瑞
馮玉明
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 原子科學院 - 核子工程與科學研究所
Nuclear Engineering and Science
論文出版年: 2012
畢業學年度: 100
語文別: 中文
論文頁數: 76
中文關鍵詞: 熱限值雷傳現象辨認排序表靈敏度分析蒙地卡羅
外文關鍵詞: Critical Power Ratio, RETRAN, PIRT, Sensitivity Study, Montecarlo
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  • 本篇研究採用類似美國核管會USNRC所建立之CSAU方法論流程,進行核二廠快速暫態不準度研究。研究流程可歸納為三部分,分別為: 程式分析流程建立、暫態模擬及現象辨認、和不準度量化分析。研究所採用的程式集包含了BWRHB、SIMULATE-3、SLICK、RETRAN等程式,其適用性在國內核能相關研究單位報告中,已充分驗證程式集之分析能力並取得管制單位的認證,在爐心營運與燃料重新裝填、安全分析相關研究皆能充分支援,為國內核電廠安全分析不可或缺的軟體。欲得到完整的熱限值分析,首先從核二廠熱水流參數計算開始,建立出核二廠RETRAN-3D基本模式起始值,並由SIMULATE-3產生特定燃耗點的中子動態檔,模擬中子在爐心行為。接著以RETRAN模擬暫態事故的過程,按模擬結果去進行現象辨認,決定出PIRT(Phenomena Identif- ication and Ranking Table)的參數作為分析依據。在不準度統計的量化上使用了兩種統計的分析方法:第一種以母數統計法為基礎,改變單一參數做靈敏度分析,經整合各參數不準度後推得95%信心水準下母體的熱限值;第二種無母數統計以Monte carlo法同時改變所有的參數,進行多組計算後透過排序得到邊界熱限值。最後將兩種不同統計方法下得到的熱限值做整合比較。


    The study presents the approach of CPR transient uncertainty for KSNPS, which is similar to CSAU methodology. This procedure can be reduced to three parts: Constructing the procedure of code analysis, transient simulation and phenomena identification, and quantify- ing the uncertainty. The codes used in the study includes the BWRHB, SIMULATE-3, SLICK, RETRAN, in which the applicability and capability of the codes have been confirmed by the researching institute and also licensed by the ROC AEC’s liscense. These codes are essential to core management, core reload, and safety analysis. To perform the critical power ratio (CPR), we start at the thermal-hydraulic parameters calculation to establish the nominal model initial values, and then get the neutron kinetic files at specific burn-up point by using SIMULATE-3 to simulate the neutron behavior in core. Finally, we run the transient case by using Retran code to simulate the transient. According to the transient results, we can perform phenomena identification and determine the PIRT. In the uncertainty analysis, two statistic methods have been used. The first one is based on the population parameters. By varying the individual parameter in the PIRT, we can quantify all uncertainties to get the population CPR at 95% confidence level. The second method is based on the non-parameters statistics, which uses Montecarlo method to vary all parameters in the PIRT simultaneously. After performing certain calculations, the maximum critical power ratio can be obtained by ranking the calculation results. Finally, we compare the two results which are based on different statistcs.

    目錄 摘要 i Abstract ii 致謝 iii 目錄 iv 表目錄 vii 圖目錄 ix 第一章 緒論 1 1.1研究背景 1 1.2研究目的 3 第二章 快速暫態分析流程建立 4 2.1 前言 4 2.2 CSAU方法論 4 2.3程式分析流程建立 7 2.3.1 暫態事故選擇 7 2.3.2中子動態檔預備 9 2.3.3暫態模擬計算 10 2.3.4熱限值計算 11 2.3.5電廠輸入模式 12 2.4 暫態模擬及現象辨認 13 2.5 不準度量化 14 第三章 基本分析模式建立 20 3.1 電廠簡介 20 3.2核二廠RETRAN模式 20 3.2.1模式控制與資料描述卡 20 3.2.2跳脫控制資料卡 21 3.2.3控制體積資料卡 21 3.2.4平衡水位和汽相資料卡 22 3.2.5接節資料卡 22 3.2.6再循環水泵資料卡 22 3.2.7相關曲線或數據表 22 3.2.8穩態初始化條件描述卡 23 3.2.9爐心狀態資料描述卡 23 3.2.10控制系統模式 24 3.3 模式校驗 25 第四章 個案分析 35 4.1 前言 35 4.2個案描述 35 4.3分析初始條件與假設 36 4.3.1 基礎輸入檔 36 4.3.2 暫態分析假設 36 4.4穩態初始化 38 4.5暫態現象解析 38 4.5.1 暫態變化 38 4.5.2 主要現象 39 4.5.3 建立PIRT 40 第五章 不準度量化分析方法探討 52 5.1 前言 52 5.2統計基礎 52 5.3母數統計法 54 5.3.1抽樣分佈 54 5.3.2 估計量與區間估計 54 5.3.3 靈敏度分析 55 5.4 無母數統計法 56 5.4.1蒙地卡羅法 56 5.4.2 無母數推論 57 5.4.3 GRS法 58 5.5不準度與物理現象 59 5.6 不準度比較 61 第六章 結論與未來建議 75 參考文獻 76

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    (P)Revision 0, 2008.

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