Автоматизация энергоблока АЭС с ВВЭР-1000 (стр. 11 из 19)
Критерием точности рассчитанных значений (3.17) является доверительный интервал с шириной ΔN:
. (3.19) 
Рисунок 37 - Общий вид прогнозирования глушения ТОТ ПГ
Таким образом, для оценки точности прогноза используется доверительный интервал, ширина которого зависит от ряда факторов (среднего квадратического отклонения, объема экспериментальных данных, заданной доверительной вероятности, закона распределения).
3.4.3 Разработка программы прогнозирования глушения и повреждения теплообменных трубок парогенераторов АЭС
Описанный выше алгоритм положен в основу программы прогнозирования глушения и повреждения теплообменных трубок парогенераторов АЭС. Блок-схема работы программы приведена на рисунке 3.6. Программа написана на языке Visual C#.
В программу вводятся данные о глушении ТОТ (рис. 4, блок 1), год запуска ПГ и общее количество ТОТ (рис 4, блок 2). Далее строятся графики распределения (рис. 4, блок 5) в обычных координатах и в логарифмических (двойной логарифм) согласно формуле 6.11. Выбирается линейный участок для аппроксимации (рис. 4, блок 3) и вводится год, для предсказания глушения ТОТ (рис. 4, блок 4). По предсказанному числу заглушенных ТОТ можно судить о режиме функционирования ПГ (показывает, есть ли необходимость вводить коррективы в работу ПГ). Все введенные данные, графики и расчеты можно сохранить для дальнейшего предоставления отчетов на станции. Программа может быть рекомендована для внедрения на рабочие места операторов АЭС.
С помощью программы произведена обработка данных по поврежденным (заглушенным) на разную глубину дефектов теплообменным трубкам парогенераторов. Приведены графики аппроксимации, значения коэффициентов b и tг. Построены доверительные интервалы и дан прогноз на 3 года работы ПГ.
Описание каждого элемента блок-схемы:
- Начало. Запуск программы.
- Загрузка данных из файла. Загрузка раннее сохраненных данных для последующего расчета.
- Сохранение данных. Сохранение введенных данных.
- Год, Количество заглушенных ТОТ, Временной интервал. Вводятся исходные данные, необходимые для проведения расчета.
- Исходные данные > 5 значений. Проверяется минимальное количество значений исходных данных для расчета.
- Год начала работы ПГ. Вводится год запуска ПГ.
Рисунок 3.6 – Блок-схема программы прогнозирования глушения и повреждения теплообменных трубок парогенераторов АЭС
- Год запуска ПГ < минимального значения в исходных данных. Проверка правильности ввода года запуска ПГ.
- Nсумм. Вводится суммарное значение ТОТ для ПГ. Для ВВЭР-1000- это 11000 штук, для ВВЭР-440- это 5500 штук.
- Нажатие кнопки «Рассчитать». Рассчитываются данные для построения графика функции распределения.
- График (Вид 1). Строится график функции распределения.
- График (Вид 2). Строится график функции распределения в двойных логарифмических координатах. Это необходимо для выбора линейного участка для аппроксимации.
- Начальная точка для аппроксимации. Вводится начальная точка линейного участка для аппроксимации.
- Начальная точка > Минимального значения в исходных данных. Выполняется проверка правильности выбора начальной точки для аппроксимации.
- Конечная точка для аппроксимации. Вводится конечная точка линейного участка для аппроксимации.
- Конечная точка > Максимального значения в исходных данных. Выполняется проверка правильности выбора конеченой точки для аппроксимации.
- Нажатие кнопки «Параметры Вейбулла». Запуск расчета параметров распределения Вейбулла.
- Расчет B, tг. Производится расчет параметров распределения Вейбулла и вывод их значений на экран.
- Год предсказания. Вводится год в формате «количество лет от запуска ПГ», для которого выполняется предсказание на основе распределения Вейбулла при рассчитанных значениях b и tг.
- Перевод года предсказания в формат ГГГГ. Переводится год предсказания в формат ГГГГ. (Например, примем год запуска ПГ 1980. Год предсказания 30 лет переводится в формат 2010 год.)
- Pдов. Вводится значение доверительной вероятности для дальнейшего построения доверительного интервала.
- Нажатие кнопки «Предсказать». Выводится значение количества заглушенных ТОТ на указанный год предсказания, при рассчитанных ранее значениях параметров b и tг.
- Нажатие кнопки «Дов. интвервал». Запуск построения доверительного интервала.
- Расчет математического ожидания, дисперсии, коэффициента Стьюдента, погрешности в трех последних точках, вывод графика. Рассчитываются параметры необходимые для построения доверительного интервала. Строится доверительный интервал на предсказанное значение.
- Конец. Выход их программы.
3.4.4 Обработка данных эксплуатационного контроля
В настоящее время существуют базы данных, содержащие информацию по парогенераторам на атомных станциях. В них собираются данные по глушениям, дефектам ТОТ, местам расположения дефектов. Внешний вид такой базы представлен на рисунке 3.6.
Рисунок 3.6 - Внешний вид базы данных по парогенераторам АЭС
Информация по глушениям предоставляется и в графическом виде. Картограмма для первой петли третьего блока Нововоронежской АЭС представлена на рисунке 3.7.
Рисунок 3.7 – Картограмма ПГ-3 для Нововоронежской АЭС
В дипломном проекте будут обрабатываться данные по дефектам ПГ на Нововоронежской, Калининской и Балаковской АЭС.
1. Парогенератор ПГ-1 третьего блока Нововоронежской АЭС
В таблице 3.4 представлены данные эксплуатационного контроля парогенератора ПГ-1 третьего блока Нововоронежской АЭС в виде суммарных значений заглушенных ТОТ ПГ, а также результаты обработки данных контроля. Рассчитаны оценки параметров Вейбулла, погрешность прогноза. Присутствие случайной погрешности при проведении эксплуатационного контроля по заглушенным и поврежденным ТОТ ПГ является неизбежным фактором любого эксперимента на работающем объекте. Ширина доверительного интервала ΔN (3.19) позволяет учесть случайную погрешность в результатах эксплуатационного контроля. Ширина ΔN зависит от следующих факторов: принятой доверительной вероятности (в расчетах 0,95); среднего квадратического отклонения; средневзвешенного значения суммарного количества заглушенных (поврежденных) ТОТ ПГ на интервале времени (t1, t2).
Таблица 3.4 - Статистические данные по отказам ТОТ ПГ-1 блока №3 с реактором ВВЭР Нововоронежской АЭС. Год запуска ПГ 1971
| Время t, Год | Интервал времени, лет | Nзтот, шт |
| 1976 | 5 | 2 |
| 1977 | 6 | 3 |
| 1978 | 7 | 5 |
| 1979 | 8 | 7 |
| 1982 | 11 | 12 |
| 1983 | 12 | 21 |
| 1985 | 14 | 23 |
| 1986 | 15 | 24 |
| 1987 | 16 | 41 |
| 1988 | 17 | 50 |
| 1989 | 18 | 60 |
| 1991 | 20 | 63 |
| 1992 | 21 | 79 |
| 1993 | 22 | 80 |
| 1995 | 24 | 314 |
| 1996 | 25 | 321 |
| 1997 | 26 | 330 |
| 1999 | 28 | 332 |
| 2001 | 30 | 349 |
| 2002 | 31 | 350 |
| 2003 | 32 | 492 |
| 2004 | 33 | 516 |
В программе прогнозирования строим график в двойных логарифмических координатах и выбираем интервал для дальнейшего расчета на интервале 31-33 (см. рисунок 3.8). Количество лет в выбранном интервале времени n=3. Параметры распределения b= 6,51, tг= 46,755 лет. Расчетное значение Nзтот с данными параметрами распределения Вейбулла и погрешность расчета приведены в таблице 3.6, построение доверительного интервала приведено (Pдов=0,95) на рисунке 3.9. Ширина доверительного интервала составляет 55 штук.
Рисунок 3.8 – График функции распределения для 3ПГ-1 Нововоронежской АЭС
Таблица 3.6 – Расчетное значение Nзтот и погрешность расчета для 3ПГ-1 Нововоронежской АЭС
| Время t, Год | Nзтот, шт | Расчетное Nзтот, шт | Погрешность, % |
| 1976 | 2 | - | - |
| 1977 | 3 | - | - |
| 1978 | 5 | - | - |
| 1979 | 7 | - | - |
| 1982 | 12 | - | - |
| 1983 | 21 | - | - |
| 1985 | 23 | - | - |
| 1986 | 24 | - | - |
| 1987 | 41 | - | - |
| 1988 | 50 | - | - |
| 1989 | 60 | - | - |
| 1991 | 63 | - | - |
| 1992 | 79 | - | - |
| 1993 | 80 | - | - |
| 1995 | 314 | - | - |
| 1996 | 321 | - | - |
| 1997 | 330 | - | - |
| 1999 | 332 | - | - |
| 2001 | 349 | - | - |
| 2002 | 350 | 366 | 4,57 |
| 2003 | 492 | 446 | 9,35 |
| 2004 | 516 | 540 | 4,65 |
| 2005 | - | 649 | - |
| 2006 | - | 774 | - |
| 2007 | - | 916 | - |
| 2008 | - | 1077 | - |
