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온라인을 이용한 가압 중수형 원자로의 국부과출력보호를 제공하기 위한 방법 및 시스템

  • 기술번호 : KST2019007318
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 가압 중수형 원자로의 노심에서 발생할 수 있는 국부지역의 출력과다(국부과출력)로 핵연료가 손상되는 것을 방지하기 위하여 온라인을 이용한 가압 중수형 원자로의 국부과출력보호를 제공하기 위한 방법 및 시스템이 개시된다. 본 발명에 따르면, 2초마다 원자로 노심상태에 대응하는 국부과출력보호를 위한 정지설정치를 계산하여 ROP 시스템에 제공하거나 계측기 교정값을 제공할 수 있다. 이를 위해 노심상태를 핵설계에 준하여 계산하되 노심상태를 반영하기위한 각종 측정자료를 경계조건으로 하는 핵설계 및 열수력 설계가 가능하며, 실측 정보를 사용하기 위한 국부과출력보호의 정지설정치 평가 방법을 제공한다. 아울러 디지털형식으로 계산된 값을 ROP 시스템이나 계측기 교정시스템에 제공하기 위한 디지털-아날로그 변환기도 개별 계측기마다 구성될 수 있다. 이에, 본 발명은 정상운전 중인 가압 중수로에 적용하는 경우 국부과출력보호 정지설정치를 최소 5%이상 향상 시킬 수 있고 경년열화 가압중수로의 경우 전출력운전 불가 시기를 늦춰 발전소 이용율 증대와 경제성을 향상시킬 수 있으며, 경년열화가 진행되지 않은 중수로의 경우도 핵연료교체시 불필요한 출력 감발을 회피할 수 있어 경제성 이익을 도모할 수 있다. 가압중수로, 국부과출력 보호, 온라인 감시, 실시간 감시, 계측기, 계측기 교정,
Int. CL G21D 3/06 (2006.01.01) G21C 17/10 (2006.01.01)
CPC G21D 3/06(2013.01) G21D 3/06(2013.01) G21D 3/06(2013.01) G21D 3/06(2013.01)
출원번호/일자 1020080107786 (2008.10.31)
출원인 한국전력공사
등록번호/일자 10-0982215-0000 (2010.09.08)
공개번호/일자 10-2010-0048563 (2010.05.11) 문서열기
공고번호/일자 (20100914) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2008.10.31)
심사청구항수 11

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전력공사 대한민국 전라남도 나주시

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이은기 대한민국 대전광역시 유성구
2 김용배 대한민국 대전광역시 유성구
3 박동환 대한민국 대전광역시 유성구
4 최훈 대한민국 대전광역시 유성구
5 차균호 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김희곤 대한민국 대전시 유성구 문지로 ***-*(문지동) *동(웰쳐국제특허법률사무소)
2 김인한 대한민국 서울특별시 서초구 사임당로 **, **층 (서초동, 신영빌딩)(특허법인세원)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국수력원자력 주식회사 경상북도 경주시
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2008.10.31 수리 (Accepted) 1-1-2008-0758740-69
2 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2010.03.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2010-0131044-11
3 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2010.05.31 수리 (Accepted) 1-1-2010-0349514-23
4 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2010.05.31 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2010-0349529-18
5 등록결정서
Decision to grant
2010.09.03 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2010-0393293-40
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.12.16 수리 (Accepted) 4-1-2014-5153448-46
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.07.09 수리 (Accepted) 4-1-2019-5136129-26
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.07.10 수리 (Accepted) 4-1-2019-5136893-80
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.03.27 수리 (Accepted) 4-1-2020-5072225-46
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
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온라인을 이용한 가압 중수형 원자로의 국부과출력보호를 제공하기 위한 방법으로서, (a) 노심관련 계측기의 실측 정보를 내부경계조건으로 하여 현재의 노심에 가장 근접한 채널출력분포 및 임계채널출력을 온라인 핵설계 및 열수력 설계코드를 이용하여 계산하는 단계, (b) 상기 계산된 채널출력분포 및 임계채널출력과 개별 계측기의 비정지확률분포, 현 계측기의 신호 세기 중 적어도 하나 이상을 이용하여 현재 노심 상태에 대응하는 정지설정치를 온라인 정지설정치 평가 코드를 이용하여 계산하는 단계, (c) 상기 계산된 정지설정치를 디지털-아날로그 변환기를 통해 증폭기에 아날로그 형식의 정지설정치 혹은 패널티를 전압형태로 제공하는 단계, 및 (d) 상기 계산된 정지설정치를 비교기에 제공하되 전압으로 변환된 정지설정치 혹은 패널티(Penalty)를 제공하는 단계 를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
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제1항에 있어서, 상기 (a) 단계는, (a-1) 반응도 기기의 위치, 삽입 정도, 경수 준위, 노심 입구 냉각재 온도를 지시하는 계측기의 전압 혹은 전류신호를 디지털화하여 온라인정지설정치평가시스템 메모리 버퍼에 기록한 정보나 온라인핵설계코드의 수행 결과로 컴퓨터메모리 버퍼에 저장되는 핵연료번들별 연소도 정보들 중에서 적어도 하나 이상을 온라인핵설계코드의 입력파일에 자동기록하고 바나듐 계측기 신호를 내부경계조건으로 하여 중성자확산방정식으로 채널별 출력 및 축방향출력분포를 온라인핵설계코드로 계산하는 단계, 및 (a-2) 노심입구 온도, 압력강하, 노심출구 온도, 전체 냉각재 유량에 대한 계측기 신호를 디지털화하여 컴퓨터메모리 버퍼에 저장한 정보 및 온라인핵설계코드 계산 결과로 생산된 채널별 축방향출력분포 중 적어도 하나 이상을 온라인 열수력코드에 입력하여 온라인 열수력코드로 임계채널출력을 계산하는 단계 를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
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제2항에 있어서, 상기 (a-1) 및 (a-2) 단계는 상기 온라인정지설정치평가시스템 메모리의 특정주소(A)에 기록된 입력자료를 판독하여 온라인핵설계코드를 실행하고 그 결과를 특정주소(B)에 기입하며, 상기 온라인 열수력코드는 메모리 특정 주소(C)에 저장된 입력정보와 메모리 B 주소에 저장된 출력분포를 읽어 임계채널출력을 계산하고 그 결과를 메모리 특정주소(D)에 기입함으로써 전산코드간 협동을 시행하는 것을 특징으로 하는 방법
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삭제
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삭제
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제2항에 있어서, 상기 (c) 단계는, 상기 온라인정지설정치평가시스템 메모리의 특정주소(B)에 기록된 채널출력정보와 메모리 특정 주소(D)에 저장된 임계채널출력 및, 메모리 특정주소 (E)에 저장된 불확실도, 메모리특정주소(F)에 저장된 ROP 계측기 전압을 포함하는 측정자료를 읽어 온라인정지설정치평가코드를 실행함으로써 전산코드간 협동을 이루는 것을 특징으로 하는 방법
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제1항에 있어서, 상기 (b) 단계는, (b-1) 정상운전 중 개별 ROP 계측기 신호의 참고값은 일정기간 ROP 계측기 신호를 측정하여 이를 평균하여 확정하는 단계, 및 (b-2) 실측된 개별 ROP 계측기 신호를 직접 하기의 수식 4 (Φ(j) = j 번째 계측기 측정 신호세기, Φ0(j) = 100% 정상상태시 j 번째 계측기 실측 측정세기의 평균값, CPRL= 최소임계채널출력비, TSP= j 번째 계측기의 트립 설정치, A= 설정치 조정인자, εsys= systematic bias, sd= detector random uncertainty) 에 적용하여 현재 노심상태에 대응하는 계측기별, 안전 채널별 및 원자로정지시스템별 비정지확률을 계산하는 단계 를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
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제1항에 있어서, 상기 (c) 단계는, (c-1) 온라인정지설정치평가코드로 계산된 디지털화된 정지설정치를 디지털-아날로그 변환기가 장착된 증폭기에 특정 시간간격마다 통신으로 제공하거나, 디지털-아날로그 변환기를 장착한 증폭기 제공부에 전달하는 단계, (c-2) 상기 (c-1) 과정에서 계산된 온라인 정지설정치와 종래 방법으로 계산된 ROP 정지설정치와의 차이 혹은 패널티를 통신으로 상기 비교기나 비교기 제공부에 제공함으로써 운전상황에 대응하는 온라인 정지설정치가 원자로정지시스템에 적용되도록 하는 단계 를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
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가압 중수형 원자로의 국부과출력보호를 온라인으로 제공하기 위해 3개의 연관성있는 전산코드가 실행되는 중앙처리장치와 계측기 신호를 디지털화하여 메모리 특정 주소에 기록하는 장치 및 ROP 계측기 전압신호에 부가전압신호를 제공하는 장치를 포함하는 시스템으로서, 메모리 특정주소에 기록된 노심 바나듐 계측기의 실측 전류값을 해당 중성자속으로 변경하고 이를 내부경계조건으로 하여 현재의 노심상태에 가장 근접한 채널출력 및 임계채널출력을 계산하여 메모리 특정주소에 기록하는 온라인 핵설계코드, 열수력설계코드가 실행되는 채널출력 계산부, 상기 메모리 특정주소에 기록된 채널출력 및 임계채널출력을 읽고 개별 ROP 계측기의 비정지확률분포나 메모리 특정주소에 기록된 현 계측기의 전압신호 세기 중 적어도 하나 이상을 이용하여 현재 노심 상태에 대응하는 정지설정치를 계산하여 메모리 특정주소에 기록하는 온라인 정지설정치평가코드가 실행되는 정지설정치 계산부, 상기 계산된 온라인 정지설정치를 디지털-아날로그 변환기를 통해 전압으로 변경하고 이를 증폭기에 정지설정치로 제공하는 증폭기 제공부, 및 상기 계산된 온라인 정지설정치와 종래 방법으로 결정된 정지설정치와의 차이인 패널티를 디지털-아날로그 변환기를 통해 전압으로 변경하고 이를 측정신호세기에 부가하여 비교기에 제공하는 비교기 제공부, 통신부가 제공하는 디지털화된 계측기 입력신호를 시스템 메모리 특정주소에 기록하고 상기 채널출력 계산부, 상기 정지설정치 계산부를 실행시켜 얻은 온라인 정지설정치를 통신부에 제공하여 시스템내 자료흐름을 통제하는 제어부, 전류 혹은 전압을 포함하는 각종 계측기 입력신호를 수신하여 이를 아나로그-디지털 변환기를 거쳐 디지털화한 후 상기 제어부에 제공하고, 상기 제어부로부터 온라인정지설정치를 수신하여 디지털-아날로그변환기가 달린 증폭기 혹은 비교기에 송신하는 통신부 를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템
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제9항에 있어서, 상기 제어부는 , 반응도 기기의 위치, 삽입 정도, 경수 준위, 노심 입구 냉각재 온도, 핵연료 번들별 연소도 정보 중 적어도 하나 이상과 103개 바나듐 계측기 전류신호 및 ROP 계측기 전압신호를 통신으로 받아 이를 디지털화하여 상기 메모리 특정 주소에 기록하고, 채널출력계산부 및 정지설정치 계산부를 구동시키며, 상기 채널출력계산부 및 정지설정치 계산부의 결과를 상기 메모리 특정주소에서 추출하여 상기 증폭기 제공부 혹은 비교기 제공부를 구동시키는 것을 특징으로 하는 시스템
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제9항에 있어서, 상기 정지설정치 계산부는, 상기 메모리 특정주소에 기록된 개별 ROP 계측기 전압신호를 일정기간 평균하여 얻은 전압신호값을 개별 ROP 계측기의 참조신호 전압값으로 사용하는 것을 특징으로 하는 시스템
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제9항에 있어서, 상기 정지설정치 계산부는, 실측되어 메모리 특정주소에 기록된 개별 ROP 계측기 전압값을 계측기 비정지확률계산식에 직접 대입함으로써 현재 노심상태에 대응하는 계측기별, 안전 채널별 및 원자로정지시스템별 비정지확률분포를 계산하여 상기 메모리 특정주소에 기록하는 것을 특징으로 하는 시스템
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제9항에 있어서, 상기 통신부는 온라인 정지설정치 계산에 필요한 전류 또는 전압을 포함하는 계측기 실측치를 직접 케이블로 수신하거나 LAN을 포함하는 통신장치로 수신하고, 수신된 정보가 디지털 신호면 그대로 제어부에 제공하고, 아날로그 신호이면 아날로그-디지털 변환기를 거친 뒤 상기 제어부에 제공하며, 계산된 온라인 정지설정치는 디지털-아날로그 변환기를 거쳐 전압형태로 변환한 후 적용 방법론에 따라 상기 증폭기 혹은 비교기에 특정한 시간간격마다 LAN을 포함하는 통신장치를 이용하여 제공하는 것을 특징으로 하는 시스템
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