时空信息融合的堆芯自给能中子探测器故障检测与隔离方法

作     者：林蔚青 缪希仁 陈静 卢燕臻 许勇 江灏 

作者机构：福州大学电力系统与装置产业研究院 上海交通大学自动化系 福建福清核电有限公司 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：082704[工学-辐射防护及环境保护] 08[工学] 0827[工学-核科学与技术] 

基　　金：中核集团科技项目(00102018) 福建省高校产学合作项目(2022H6020) 

主　　题：核电厂 自给能中子探测器 故障检测 故障隔离 图卷积网络 门控循环单元 

摘      要：自给能中子探测器(self-powered neutron detector，SPND)作为新一代核电厂的重要核测设备，其健康状态关乎反应堆安全运行。鉴于现有故障检测方法侧重于时域分析以构建数据驱动模型，未充分考虑SPND在堆芯内的全局空间耦合关系，为此，该文提出一种时空信息融合的堆芯SPND故障检测与隔离方法。首先，结合SPND运行数据与堆内探测器组件布局，构建面向SPND故障检测的时空图数据；其次，结合图卷积网络-门控循环单元(graph convolution network-gate recurrent unit，GCN-GRU)与故障隔离(fault isolation，FI)策略，设计SPND实时故障检测模型；最后，利用某地区压水堆历史监测数据与模拟故障样本进行算例分析，表明该方法可有效融合整体SPND的时空联合信息以重构个体SPND的电流信号，进而准确检测与隔离故障SPND，且具有较好的精确性和普适性。