核电系统控制方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114967445A(43)申请公布日2022.08.30(21)申请号202210476313.9(22)申请日2022.04.29(71)申请人中国科学院自动化研究所地址100190北京市海淀区中关村东路95号申请人中广核工程有限公司(72)发明人魏庆来张玉振胡勇陈卫华(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002专利代理师吴刚(51)Int.Cl.G05B13/04(2006.01)G21D3/00(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图3页(54)发明名称核电系统控制方法及装置(57)摘要本发明提供一种核电系统控制方法及装置，核电系统控制方法包括：获取核电系统运行参数；将核电系统运行参数输入至核电系统动作模型，确定核电系统动作模型输出的核电系统控制策略；其中，核电系统动作模型为在核电系统评价模型的指导下，基于核电系统样本参数进行迭代训练，直至达到目标迭代次数和目标收敛精度，得到最优控制策略的情况下更新为目标权值得到的。本发明提供的核电系统控制方法及装置，通过在核电系统评价模型的指导下，在满足目标迭代次数和目标收敛精度，得到最优控制策略的情况时确定核电系统动作模型的目标权值，这样使得核电系统动作模型的训练更加充分，扩大核电系统控制方法的应用场景，降低控制过程的误差，提高准确率。CN114967445ACN114967445A权利要求书1/2页1.一种核电系统控制方法，其特征在于，包括：获取核电系统运行参数；将所述核电系统运行参数输入至核电系统动作模型，确定所述核电系统动作模型输出的核电系统控制策略；其中，所述核电系统动作模型为在核电系统评价模型的指导下，基于核电系统样本参数进行迭代训练，直至达到目标迭代次数和目标收敛精度，得到最优控制策略的情况下更新为目标权值得到的。2.根据权利要求1所述的核电系统控制方法，其特征在于，所述核电系统动作模型的训练过程包括：获取多个所述核电系统样本参数；开启全局循环，对所述核电系统动作模型的权值和所述核电系统评价模型的权值均进行初始化；开启局部循环，基于多个所述核电系统样本参数，向所述核电系统评价模型的相邻值函数之间的剩余误差变小的方向进行迭代操作，直至迭代次数达到所述目标迭代次数，得到迭代控制律以及所述核电系统动作模型输出的局部最优控制策略和所述核电系统评价模型输出的局部最优性能指标函数；基于所述局部最优控制策略更新所述核电系统动作模型的权值，基于所述局部最优性能指标函数更新所述核电系统评价模型的权值，迭代所述全部循环和所述局部循环，直至所述核电系统动作模型达到目标收敛精度，确定所述最优控制策略，将所述最优控制策略下对应的权值设定为所述核电系统动作模型的目标权值。3.根据权利要求2所述的核电系统控制方法，其特征在于，所述对所述核电系统动作模型的权值和所述核电系统评价模型的权值均进行初始化，包括：基于随机赋值的方法，在预设权值区间(‑0.1，0.1)内，对所述核电系统动作模型的权值和所述核电系统评价模型的权值进行初始化。4.根据权利要求2所述的核电系统控制方法，其特征在于，所述核电系统评价模型的权值的更新方法为：其中，WVi为第i次迭代时的所述核电系统评价模型的权值，为第i次迭代时所述核电系统评价模型的值函数；εk,ui分别为系统跟踪误差和控制器控制变量。5.根据权利要求2所述的核电系统控制方法，其特征在于，所述局部最优性能指标函数为：εk＝f(xk)+g(xk)uk‑xd,k；xk＝f(xk‑1)+g(xk‑1)uk‑1；2CN114967445A权利要求书2/2页xd,k＝f(xd,k‑1)+g(xd,k‑1)ud,k‑1；uε,k＝uk‑ud,k；其中，为局部最优性能指标函数，U(εk,uε,k)为效用函数，代表归一化后的系统跟踪误差和控制器误差之和，εk代表系统跟踪误差，f(x)、g(x)分别为离散化后的系统动态方程系数矩阵d，xk＝f(xk‑1)+g(xk‑1)uk‑1表示核电系统离散化后的动态方程，xd,k为系统期望输出，uε,k为控制器控制误差，Q、R为标准矩阵。6.根据权利要求1至5中任一项所述的核电系统控制方法，其特征在于，所述核电系统动作模型的输入层节点数量为5，隐藏层节点数量为5，输出层节点数量为1；所述核电系统评价模型的输入层节点数量为5，隐藏层节点数量为15，输出层节点数量为1；所述目标收敛精度为1.0×10‑5。7.根据权利要求1至5中任一项所述的核电系统控制方法，其特征在于，所述核电系统运行参数包括：平均中子寿命、控制棒组的反应值、标称核能、第i组延迟中子的有效总比例、燃料与冷却剂之间的传热系数、冷却剂质量流的热容、冷却剂温度的反应系数、燃料温度的反应系数、冷却剂热容量、燃料热