실시간 노심출력분포 합성에서의 축방향 경계조건 영향평가

Evaluation of Axial Buckling Effect in On-Line Axial Power Shape Synthesis

노내계측기 신호로부터 노심평균 축방향 출력분포를 얻기위해 5차의 Fourier series 합성법이 노심감시계통 (COLSS)에 이용되고 있다. 이 방법은 단순하고 계산이 빠르기 때문에 실시간 계산에 이용된다. 이러한 합성법은 Fourier series 차수 및 축방향 경계조건에 따라 정확도가 달라진다. 노심감시계통에서는 현재 축방향으로 5개의 고정 노내계측기를 이용하고 있으므로 5차의 Fourier series 합성법을 적용하고 있다. 따라서 축방향 경계조건은 노심감시계통의 계산결과에 미치는 영향을 평가하여 적절히 결정되어야 한다. 본 논문에서는 영광 3,4호기를 대상으로 4가지의 축방향 경계조건 (axial buckling=0.75, 0.8, 0.9와 1.0)을 살펴보았다. 최적의 축방향 경계조건을 결정하기 위해 노심평균 축방향 출력분포와 운전여유도를 각 경우에 대해 비교하였다. 비교결과 최적의 축방향 경계조건은 axial buckling이 0.9인 것을 알 수 있었다.

A fifth-order Fourier series technique is applied in Core Operating Limit Supervisory System (COLSS) to construct the on-line core average axial power shape from in-core detector signals because of its simplicity and fast computation. Such a synthesizing accuracy depends on number of Fourier series modes and axial boundary conditions. COLSS currently uses the five-mode Fourier series technique which utilizes the five axially located fixed in-core detector signals and a constant axial boundary condition. Therefore, the constant axial boundary condition should be appropriately chosen based on the evaluation of its effect on the accuracy of the on-line calculations. The four cases of axial buckling (0.75, 0.8, 0.9 and 1.0) were examined for Yonggwang Nuclear Units 3&4 as the axial boundary conditions in this paper. The core average axial power shapes and the operating margins were compared for each case to determine the optimal constant axial buckling. The axial buckling of 0.9 was found to be the optimal value.