原子炉の出力振動監視装置、方法及びプログラム
【課題】演算対象の数が変化しうる複数のＬＰＲＭ信号を平均化処理するに際し、抽出される振動成分が異常な変化をすることを抑制し、信頼性の高い原子炉の出力振動監視技術を提供することを目的とする。
【解決手段】ＬＰＲＭ信号を指定のセルに割り付けて受信する受信部２と、セルに割り付けられたＬＰＲＭ信号のうち除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を検索する除外処理部３と、ＬＰＲＭ信号をセル毎に平均化して平均フラックス値Ｈを出力する平均化部４と、平均フラックス値Ｈの時間平均を演算して時間平均フラックス値Ｊを出力する時間平均部５と、平均フラックス値Ｈを時間平均フラックス値Ｊで除算して規格値Ｋを出力する規格値演算部６と、除外条件に該当するＬＰＲＭ信号に変更があった場合に初期化信号Ｓを出力する初期化部１０と、規格値Ｋから所定のアルゴリズムに基づく判定を実行する判定部７と、を備える。
【解決手段】ＬＰＲＭ信号を指定のセルに割り付けて受信する受信部２と、セルに割り付けられたＬＰＲＭ信号のうち除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を検索する除外処理部３と、ＬＰＲＭ信号をセル毎に平均化して平均フラックス値Ｈを出力する平均化部４と、平均フラックス値Ｈの時間平均を演算して時間平均フラックス値Ｊを出力する時間平均部５と、平均フラックス値Ｈを時間平均フラックス値Ｊで除算して規格値Ｋを出力する規格値演算部６と、除外条件に該当するＬＰＲＭ信号に変更があった場合に初期化信号Ｓを出力する初期化部１０と、規格値Ｋから所定のアルゴリズムに基づく判定を実行する判定部７と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉の出力振動を監視する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）においては、燃料健全性が損なわれる前に原子炉をスクラムさせて原子炉の出力を低下させる対策がとられている。そのために、核熱水力不安定性に起因する中性子束振動を検知する出力振動監視装置（ＯＰＲＭ：Oscillation Power Range Monitor）を使用して原子炉の炉心安定性を評価している。
【０００３】
例えば改良型ＢＷＲ（ＡＢＷＲ）においては、中性子束を検知するために炉心内に２０８個の局部出力領域モニタ検出器（ＬＰＲＭ検出器）が配置されている。これらＬＰＲＭ検出器は、４個が一組となり縦軸方向に配列した５２個の計装管に収められて炉心内に配置されている。
【０００４】
このＡＢＷＲにおいて出力振動監視装置は４台設けられており、１台の出力振動監視装置は、総数２０８個のうち５２個のＬＰＲＭ検出器から中性子束信号（ＬＰＲＭ信号）を受信するように構成されている。
それぞれのＬＰＲＭ信号は、核熱水力不安定性に起因する振動以外にノイズ成分の振動を含むため、このノイズ成分を除去するためにフィルタ処理が行われる。
このフィルタ処理された複数のＬＰＲＭ信号（フィルタフラックス値）は、冗長性が確保されるように定められたセルに割り当てられ、各々のセル毎に平均化された平均フラックス値が演算される。なお、ＡＢＷＲにおいては、４４個のセルが構成されている。
【０００５】
この平均フラックス値に対し、時定数が比較的長いフィルタにより時間平均処理を実行した時間平均フラックス値を導く。さらに、先の平均フラックス値をこの時間平均フラックス値で除することにより、ＬＰＲＭ信号の振動成分のみを抽出した規格値が演算される。
【０００６】
そして出力振動監視装置は、この規格値の振動波形の山及び谷のピークを検知して振幅及び周期を導いて、様々なアルゴリズムに基づき核熱水力不安定性に起因する出力振動を監視する。こうして、燃料健全性が損なわれるおそれ有りと判断した場合は、スクラム信号を発生させる。
またＯＰＲＭは、５２個のＬＰＲＭ検出器のＬＰＲＭ信号の平均値（ＡＰＲＭ値）及び炉心流量値（ＦＬＯＷ）を受信し、原子炉が出力振動を発生する可能性の有る運転領域であるか否かを判定する。そして、出力振動の発生が無い運転領域であると判定した場合は、誤判断によるスクラム信号の発生を防止するために、出力振動監視のアルゴリズムを停止させる。
【０００７】
そして、ＯＰＲＭにおける前記した規格値の演算は、次の（１）から（３）の除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を除外して、各セルに割り当てられた残りのＬＰＲＭ信号から規格値の演算を行っている。
（１）発信元のＬＰＲＭ検出器が故障状態にあるもの、（２）ＯＰＲＭの前段におけるＬＰＲＭ信号の伝送経路に異常が発生しているもの、（３）ＬＰＲＭ信号の値が設定値より小さいもの（例えば５％未満）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３０６４０８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、規格値の演算処理中に、前記した除外条件にいずれかのＬＰＲＭ信号が新たに該当する場合、または非該当になる場合が想定される。そのような場合、規格値の演算の対象となるＬＰＲＭ信号が演算処理の過程において除外または復帰することになる。これにより、平均フラックス値は不連続に変化し、これにあわせて演算される規格値も異常な変化をする（図４（Ａ）参照）。すると、得られた規格値の振動波形から、誤った山及び谷ピークが検知され、出力振動監視において誤判定がなされる課題があった。
【００１０】
また、バイパス、故障状態、テストモードといった通常運用と異なる状態にあった出力振動監視装置が通常の運用状態に復帰した際においても、上述したことと同様の事態が想定される。例えばテストモードにおいては、外部または内部で発生させた模擬信号からＬＰＲＭ信号に演算対象が変化した時点で演算される規格値が不連続になり、出力振動監視において誤判定がなされる課題があった。
【００１１】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、演算対象の数が変化しうる複数のＬＰＲＭ信号を平均化処理するに際し、抽出される振動成分が不連続に変化することを抑制し、信頼性の高い原子炉の出力振動監視技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の実施形態である原子炉の出力振動監視装置は、炉心内に配置される複数のＬＰＲＭ検出器から発信される各々のＬＰＲＭ信号を指定のセルに割り付けて受信する受信部と、前記セルに割り付けられたＬＰＲＭ信号のうち除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を検索する除外処理部と、前記除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を除いて割り付けられているＬＰＲＭ信号を前記セル毎に平均化して平均フラックス値を出力する平均化部と、前記平均フラックス値の時間平均を演算して時間平均フラックス値を出力する時間平均部と、前記平均フラックス値を前記時間平均フラックス値で除算して規格値を出力する規格値演算部と、前記除外条件に該当するＬＰＲＭ信号に変更があった場合にこの変更があったＬＰＲＭ信号が割り付けられているセルを識別した初期化信号を出力する初期化部と、前記規格値から出力振動の振幅及び周期の少なくとも一方を導いて所定のアルゴリズムに基づく判定を実行する判定部と、を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明が適用される原子炉の縦断面を示す構成図。
【図２】本発明が適用される原子炉の水平断面を示す構成図。
【図３】本発明に係る原子炉の出力振動監視装置の第１実施形態を示す構成図。
【図４】実施形態に係る出力振動監視装置の効果の説明図を示し（Ａ）は比較例を示すグラフ、（Ｂ）は実施例を示すグラフ。
【図５】本発明に係る原子炉の出力振動監視装置の第２実施形態を示す構成図。
【図６】実施形態に係る原子炉の出力振動監視装置の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示すように原子炉３０は、炉心２６を収容する圧力容器２１と、この炉心２６で発生した蒸気をタービン（図示略）に導く主蒸気管２２ａと、このタービンで仕事をして膨張した蒸気が冷却して凝縮した給水を再び圧力容器２１に戻す給水管２２ｂとから構成されている。
【００１５】
炉心２６は、圧力容器２１内に固定されているシュラウド２５に外周が囲まれ、その下部はシュラウド２５に固定される炉心支持板２７に支持され、上部は上部格子板２４に支持されている。
そして、炉心２６で発生した蒸気は、気水分離器２３で気水分離され、その蒸気は前記したように主蒸気管２２ａに導かれて発電に寄与し、分離された分離水は給水管２２ｂから戻された給水と合流する。このように合流した炉水は、周方向に複数設けられた再循環ポンプ２８により（図面では省略して一つのみ記載）、シュラウド２５及び圧力容器２１にて形成される領域（ダウンカマＤ）を下降して下部プレナムＬに案内される。
下部プレナムＬに案内された炉水は、再び炉心２６を通過して加熱され気液二相流となって、上部プレナムＵに到達する。この到達した気液二相流は、再び気水分離器２３に導かれ、前記したプロセスを繰り返す。
炉心２６は、図２にその水平断面図が示されるように、多数の燃料棒（図示略）が収納されている角筒状のチャンネルボックスを有する燃料集合体３３と、核分裂反応に伴う中性子を吸収して出力を制御する制御棒３２と、この中性子を検出するＬＰＲＭ検出器３１（図１）を支持するとともに上部格子板２４及び炉心支持板２７にそれぞれ上下端が固定されている計装管３４とが、多数配列して構成されている。
【００１６】
この計装管３４は、１６体の燃料集合体３３に１本程度の割合で設置されており、たとえばこの燃料集合体３３が８７２体のＡＢＷＲでは５２本の計装管３４が設けられている（注：図面と不一致）。これら複数のＬＰＲＭ検出器３１の各々から出力されるＬＰＲＭ信号は、いくつかにグループ分けされて図１に示す平均出力領域モニタ３５（ＡＰＲＭ）に出力される。
【００１７】
この平均出力領域モニタ３５は、グループ毎のＬＰＲＭ信号を平均化し、原子炉出力を示すＡＰＲＭ信号を出力する。
炉心流量導出部３６は、再循環ポンプ２８及びその他の機器からの信号を取り込んで、炉心２６内を流動する炉水の量を示す炉心流量信号（ＦＬＯＷ）を出力する。
【００１８】
出力振動監視装置１は、図３（図１適宜参照）に示すように、炉心２６内に配置される複数のＬＰＲＭ検出器３１から発信される各々のＬＰＲＭ信号を指定のセルに割り付けて受信する受信部２と、前記セルに割り付けられたＬＰＲＭ信号のうち除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を検索する除外処理部３と、前記除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を除いて割り付けられているＬＰＲＭ信号を前記セル毎に平均化して平均フラックス値Ｈを出力する平均化部４と、平均フラックス値Ｈの時間平均を演算して時間平均フラックス値Ｊを出力する時間平均部５と、平均フラックス値Ｈを時間平均フラックス値Ｊで除算して規格値Ｋを出力する規格値演算部６と、前記除外条件に該当するＬＰＲＭ信号に変更があった場合にこの変更があったＬＰＲＭ信号が割り付けられているセルを識別した初期化信号Ｓを出力する規格値初期化部１０，アルゴリズム初期化部１１と、規格値Ｋから出力振動の振幅及び／又は周期を導いて所定のアルゴリズムに基づく判定を実行する判定部７と、から構成されている。
【００１９】
セルとは、炉心２６の全体に分布するＬＰＲＭ検出器３１をいくつかの群に規則的に分類させる概念である。それぞれのセルに割り付けられるＬＰＲＭ検出器３１は、セル間において部分的に重複するようにして、核熱水力不安定性に起因する中性子束振動を確実に検知できるように十分な冗長性をもたせている。
例えばＡＢＷＲにおいてセルは４４個から構成され、隣り合うセルは同じＬＰＲＭ信号を演算に使用する。
【００２０】
受信部２で受信するＬＰＲＭ信号は、前段のＡ／Ｄ変換部（図示略）でデジタル信号に処理されている。さらに、このＬＰＲＭ信号は、核熱水力不安定性に起因する振動成分以外のノイズ成分を含んでいるために、フィルタ（図示略）によりこのノイズ成分が除去される。このフィルタとしては例えばカットオフ周波数１Ｈｚのものが使用される。フィルタ処理されたＬＰＲＭ信号（フィルタフラックス値Ｆ）は、次に除外処理部３に送信される。
【００２１】
除外処理部３で受信された各フィルタフラックス値Ｆは、次の（１）から（４）の除外条件に該当する出力振動の監視に適さないフィルタフラックス値Ｆが除外され残ったものが、次の平均化部４に送信される。
（１）発信元のＬＰＲＭ検出器３１（図１）が前段ユニット（図示略）で故障判定されているもの、（２）故障によりバイパスされているもの、（３）前段ユニットとの間の伝送経路において伝送異常が発生しているもの、（４）ＬＰＲＭ信号が設定値より小さいもの。
さらに除外処理部３は、除外処理されるフィルタフラックス値Ｆ（ＬＰＲＭ信号）の対象に変更があった場合は、その旨を示す変更通知信号Ｔを規格値初期化部１０及びアルゴリズム初期化部１１に送信する。
【００２２】
平均化部４は、あらかじめ定められたセル毎に割り付けられているフィルタフラックス値Ｆのうち、除外処理部３で除外されなかったフィルタフラックス値Ｆをそのセル毎に平均して平均フラックス値Ｈを算出する。そして、算出した平均フラックス値Ｈを時間平均部５及び規格値演算部６に送信する。
【００２３】
時間平均部５は、最新の平均フラックス値Ｈを受信した時点から一定期間過去にさかのぼって受信した複数の平均フラックス値Ｈを一時的に蓄積している。そして、これら蓄積されている複数の平均フラックス値Ｈの平均値をとることにより、時間平均フラックス値Ｊを算出する。これにより、算出された時間平均フラックス値Ｊは、出力振動に由来する振動成分が除去（スムージング）された信号になる。
なお、ここに示す時間平均フラックス値Ｊの算出方法は、例示であって、その他の一般的に使用される時間平均方法を適宜採用することができる。
【００２４】
規格値演算部６において演算された規格値Ｋは、受信した平均フラックス値Ｈを時間平均フラックス値Ｊで除算した信号であることに起因して、出力振動に由来する振動成分を反映し振動の中心値が１に規格された信号となる。
ところで、規格値Ｋを算出する元になる時間平均フラックス値Ｊは、前記したとおり一定期間過去に受信した平均フラックス値Ｈの情報を反映したものである。この平均フラックス値Ｈは、除外処理部３において除外処理されるフィルタフラックス値Ｆ（ＬＰＲＭ信号）の対象に変更があった場合に、図４の破線Ｘに示すように、その変更の前後において演算値が不連続に変化する場合がある。
【００２５】
そして、除外処理されるフィルタフラックス値Ｆの対象が変更した後に演算された平均フラックス値Ｈを、変更前の平均フラックス値Ｈの情報を含む時間平均フラックス値Ｊで除算したとする。すると、比較例として示す図４（Ａ）の一点鎖線Ｙに示すように、実線Ｚで示す規格化値Ｋに異常な変化が表れてしまうことになる。
【００２６】
そこで、規格値初期化部１０において、除外処理部３から変更通知信号Ｔを受信したときは、初期化信号Ｓ１を出力させ、図４（Ｂ）の実線Ｚに示すように規格化値Ｋにおける異常な変化を抑制することとした。
この異常な変化は、真の規格化値Ｋの振幅を越えない程度に抑制されれば充分であるために、規格値演算部６は、初期化信号Ｓ１に同期して、規格値Ｋに代えて定数ｃを出力することとした。
【００２７】
この定数ｃは、出力振動の変位が小さくなるように振動中心（＝１）と同じか近い値を採用することとし、少なくとも規格値Ｋ（時間平均フラックス値Ｊ）の演算の対象になるＬＰＲＭ信号（フィルタフラックス値Ｆ）が全て同じものになるまで、出力され続ける。 なお、定数ｃ＝１を採用する場合、規格値演算部６が初期化信号Ｓ１に同期して受信する二つの信号を、平均フラックス値Ｈ又は時間平均フラックス値Ｊのいずれか一方のみ二つ受信させるようにして、同値を互いに除算させればよい。
このようにして、規格値演算部６において演算される規格値Ｋ及び定数ｃは、判定部７に送信される。
【００２８】
判定部７は、受信した規格値Ｋ及び定数ｃの時系列信号から求められる極大値（ピークの山）及び極小値（ピークの谷）より、その振動の振幅及び周期を求める。
判定部７は、求められた振幅及び／又は周期を評価する閾値を有し、所定のアルゴリズムに従って、この振幅及び／又は周期から核熱水力不安定性に起因する出力振動を検知してスクラム信号Ｒを出力する。
【００２９】
ここで、アルゴリズムとは、例えば、求められる振幅及び／又は周期が閾値を１回でも超えればスクラム信号Ｒを出力するのではなく、連続して規定回数を閾値が超えることになって初めてスクラム信号Ｒを出力するといったように、エラー信号に基づいて誤ったスクラム信号Ｒを出力することを防止するためのものである。
【００３０】
規格値初期化部１０は、除外処理部３から変更通知信号Ｔを受信すると、初期化信号Ｓ２を判定部７に出力し、この初期化信号に同期させてアルゴリズムを初期化する。これにより、除外処理されるフィルタフラックス値Ｆの対象が変更した場合は、核熱水力不安定性に起因する出力振動の検知のシーケンスを最初から実行し直す。
【００３１】
規格値初期化部１０及びアルゴリズム初期化部１１は、前記したとおりそれぞれ規格値演算部６及び判定部７に対し初期化信号Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）を送信するものである。
この初期化信号Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）の送信のトリガとなる情報は、上述した除外処理部３からの変更通知信号Ｔ以外に、故障診断部８からの故障情報信号Ｕ、外部からのバイパス信号Ｂ、テスト回路９からのテストモード信号Ｍ、運転状態判定部１４からの運転情報信号Ｎ等がある。
【００３２】
ここで運転状態判定部１４は、炉心流量（FLOW）と原子炉出力（APRM）との関係を示す特性曲線において、現在の原子炉３０（図１）の状態が、低流量かつ高出力状態であるかそれ以外の状態であるかによって変化する運転情報信号Ｎを出力する。これは、原子炉３０の状態が、低流量かつ高出力状態である場合に、核熱水力不安定性に起因する中性子束振動の発生が多いことによる。
【００３３】
規格値初期化部１０では、以下の条件が成立したセルについて規格値Ｋを初期化（定数ｃ）させる初期化信号Ｓ１を、該当するセルが認識できる情報とともに規格値演算部６に送信する。
（１）除外処理部３で除外処理される対象のフィルタフラックス値Ｆが変化したことを示す変更通知信号Ｔが送信された場合、（２）セルバイパス信号が、バイパス状態から非バイパス状態へ変化した場合、（３）故障診断部８からの故障情報信号Ｕが、故障状態から非故障状態へ変化した場合、（４）外部からのバイパス信号Ｂがバイパス状態から非バイパス状態へ変化した場合、（５）テスト回路９からのテストモード信号がテスト状態から非テスト状態へ変化した場合、（６）運転状態判定部１４からの運転情報信号Ｎがバイパス状態から非バイパス状態へ変化した場合。
これらの条件のうち、（３）〜（６）は特定のセルのみに影響する変化ではなく、すべてのセルに影響する変化であるため、出力振動監視装置１で演算処理を行うすべてのセルに対して初期化を実行する。
【００３４】
またアルゴリズム初期化部１１では、以下の条件が成立したセルについてアルゴリズムを初期化させる初期化信号Ｓ２を、該当するセルが認識できる情報とともに判定部７へ送信する。
（１）除外処理部３で除外処理される対象のフィルタフラックス値Ｆが変化したことを示す変更通知信号Ｔが送信された場合、（２）セルバイパス信号が、バイパス状態の場合、（３）故障診断部８からの故障情報信号Ｕが、故障状態から非故障状態へ変化した場合、(４)外部からのバイパス信号Ｂがバイパス状態から非バイパス状態へ変化した場合、（５）テスト回路９からのテストモード信号がテスト状態から非テスト状態へ変化した場合、（６）運転状態判定部１４からの運転情報信号Ｎがバイパス状態の場合。
【００３５】
以上述べたように本実施形態の原子炉の出力振動監視装置１によれば、規格値演算部６で演算される規格値Ｋは、その演算の元になる対象が変更される場合に、中心値である１に近い値（定数ｃ）に設定される。さらに、判定部７では、監視の状態に変化が発生した場合に各アルゴリズムのシーケンスを最初に戻して判定を行うことなる。これにより、原子炉における炉心安定性の評価において誤判定が低減する出力振動監視装置を提供することができる。
【００３６】
（第２実施形態）
次に図５を参照して第２実施形態に係る出力振動監視装置１を説明する。なお、図３において図３と同一又は相当する部分は、同一符号で示し、すでにした記載を援用して、詳細な説明を省略する。
第２実施形態における出力振動監視装置１は、規格値初期化部１０及びアルゴリズム初期化部１１の後段にタイミング制御部１８を追加したものである。
【００３７】
タイミング制御部１８は、規格値演算部６から定数ｃが出力され続けている期間内に、判定部７において前記アルゴリズムを初期化させる。さらに、タイミング制御部１８は、規格値演算部６から定数ｃが出力され続ける期間を設定することができる。
【００３８】
上述した初期化信号Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）の送信条件のうち、初期化信号Ｓ１と初期化信号Ｓ２が同時に発生する場合について検討する。
例えば（１）の条件は初期化信号Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）の両方に共通の条件であり、この条件が成立した場合は、規格値Ｋの初期化（定数ｃ＝１の場合を考える）と同時のタイミングでアルゴリズムの初期化が行われることになる。
このためＬＰＲＭ信号の状態によっては、アルゴリズムのシーケンスが必ずしも規格値Ｋが１から始まらないことがある。
【００３９】
そこで、タイミング制御部１８において、規格値初期化部１０からの初期化信号Ｓ１とアルゴリズム初期化部１１からの初期化信号Ｓ２とを受信し、両者の同時性が成立したとする。この場合、初期化信号Ｓ１の発生期間を延長し、判定部７が初期化信号Ｓ２を受信してアルゴリズムの初期化を完了して監視を開始してから、初期化信号Ｓ１の発生を解除する。
これにより、判定部７は状態変化が発生した場合にも必ず監視対象となる規格値が１の状態からその変化を監視することができ、原子炉における炉心安定性の評価において誤判定が低減する出力振動監視装置を提供することができる。
【００４０】
次に図６（適宜図１参照）を参照して原子炉の出力振動監視装置１の動作説明を行う。 まず、炉心２６内に配置される複数のＬＰＲＭ検出器３１から発信される各々のＬＰＲＭ信号を受信する（Ｓ１１）。そして、受信したＬＰＲＭ信号を指定のセルに割り付ける（Ｓ１２）。
【００４１】
次に、セルに割り付けられたＬＰＲＭ信号に除外条件を適用して該当するＬＰＲＭ信号を検索する（Ｓ１３）。そして、除外条件に該当するＬＰＲＭ信号に変更が無い場合は（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を除いて割り付けられているＬＰＲＭ信号をセル毎に平均化して平均フラックス値Ｈを出力する（Ｓ１５）。
【００４２】
次に、この平均フラックス値Ｈの時間平均を演算して時間平均フラックス値Ｊを出力する（Ｓ１６）。そして、平均フラックス値Ｈを時間平均フラックス値Ｊで除算して規格値Ｋを出力する（Ｓ１７）。
【００４３】
一方で、除外条件に該当するＬＰＲＭ信号に変更が有る場合は（Ｓ１４：Ｎｏ）、この変更があったＬＰＲＭ信号が割り付けられているセルを識別した初期化信号Ｓを出力する（Ｓ１８）。そして、規格値Ｋに代わり定数ｃ（＝１）を出力する等する（Ｓ１９）。
そして、規格値Ｋから出力振動の振幅及び／又は周期を導いて（Ｓ２０）、所定のアルゴリズムに基づき核熱出力不安定性の判定を実行する（Ｓ２１）。
【００４４】
ここで、不安定であると判定された場合は（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、スクラム信号Ｒを出力し（Ｓ２３）、安定であると判定された場合は（Ｓ２２：Ｎｏ）、上述したＳ１１からＳ２１までのフローを繰り返す。
【００４５】
本発明は前記した実施形態に限定されるものでなく、共通する技術思想の範囲内において、適宜変形して実施することができる。
例えば、出力振動監視装置は、コンピュータによって各機能部をプログラムにより実現することも可能である。
また、規格値演算部６は、初期化信号Ｓを受信して規格値Ｋに代えて定数ｃ（＝１）を出力する実施形態を示したが、判定部７における誤判定を回避するためであれば規格値Ｋの代わりに出力されるものは定数ｃに限定されない。
【符号の説明】
【００４６】
１…出力振動監視装置、２…受信部、３…除外処理部、４…平均化部、５…時間平均部、６…規格値演算部、７…判定部、８…故障診断部、９…テスト回路、１０…規格値初期化部（初期化部）、１１…アルゴリズム初期化部、１３…気水分離器、１４…運転状態判定部、１８…タイミング制御部、２１…圧力容器、２２ａ…主蒸気管、２２ｂ…給水管、２３…気水分離器、２４…上部格子板、２５…シュラウド、２６…炉心、２７…炉心支持板、２８…再循環ポンプ、３０…原子炉、３１…ＬＰＲＭ検出器、３２…制御棒、３３…燃料集合体、３４…計装管、３５…平均出力領域モニタ、３６…炉心流量導出部、ｃ…定数、Ｆ…フィルタフラックス値、Ｈ…平均フラックス値、Ｊ…時間平均フラックス値、Ｋ…規格値、Ｒ…スクラム信号、Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）…初期化信号、Ｔ…変更通知信号。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉の出力振動を監視する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）においては、燃料健全性が損なわれる前に原子炉をスクラムさせて原子炉の出力を低下させる対策がとられている。そのために、核熱水力不安定性に起因する中性子束振動を検知する出力振動監視装置（ＯＰＲＭ：Oscillation Power Range Monitor）を使用して原子炉の炉心安定性を評価している。
【０００３】
例えば改良型ＢＷＲ（ＡＢＷＲ）においては、中性子束を検知するために炉心内に２０８個の局部出力領域モニタ検出器（ＬＰＲＭ検出器）が配置されている。これらＬＰＲＭ検出器は、４個が一組となり縦軸方向に配列した５２個の計装管に収められて炉心内に配置されている。
【０００４】
このＡＢＷＲにおいて出力振動監視装置は４台設けられており、１台の出力振動監視装置は、総数２０８個のうち５２個のＬＰＲＭ検出器から中性子束信号（ＬＰＲＭ信号）を受信するように構成されている。
それぞれのＬＰＲＭ信号は、核熱水力不安定性に起因する振動以外にノイズ成分の振動を含むため、このノイズ成分を除去するためにフィルタ処理が行われる。
このフィルタ処理された複数のＬＰＲＭ信号（フィルタフラックス値）は、冗長性が確保されるように定められたセルに割り当てられ、各々のセル毎に平均化された平均フラックス値が演算される。なお、ＡＢＷＲにおいては、４４個のセルが構成されている。
【０００５】
この平均フラックス値に対し、時定数が比較的長いフィルタにより時間平均処理を実行した時間平均フラックス値を導く。さらに、先の平均フラックス値をこの時間平均フラックス値で除することにより、ＬＰＲＭ信号の振動成分のみを抽出した規格値が演算される。
【０００６】
そして出力振動監視装置は、この規格値の振動波形の山及び谷のピークを検知して振幅及び周期を導いて、様々なアルゴリズムに基づき核熱水力不安定性に起因する出力振動を監視する。こうして、燃料健全性が損なわれるおそれ有りと判断した場合は、スクラム信号を発生させる。
またＯＰＲＭは、５２個のＬＰＲＭ検出器のＬＰＲＭ信号の平均値（ＡＰＲＭ値）及び炉心流量値（ＦＬＯＷ）を受信し、原子炉が出力振動を発生する可能性の有る運転領域であるか否かを判定する。そして、出力振動の発生が無い運転領域であると判定した場合は、誤判断によるスクラム信号の発生を防止するために、出力振動監視のアルゴリズムを停止させる。
【０００７】
そして、ＯＰＲＭにおける前記した規格値の演算は、次の（１）から（３）の除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を除外して、各セルに割り当てられた残りのＬＰＲＭ信号から規格値の演算を行っている。
（１）発信元のＬＰＲＭ検出器が故障状態にあるもの、（２）ＯＰＲＭの前段におけるＬＰＲＭ信号の伝送経路に異常が発生しているもの、（３）ＬＰＲＭ信号の値が設定値より小さいもの（例えば５％未満）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３０６４０８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、規格値の演算処理中に、前記した除外条件にいずれかのＬＰＲＭ信号が新たに該当する場合、または非該当になる場合が想定される。そのような場合、規格値の演算の対象となるＬＰＲＭ信号が演算処理の過程において除外または復帰することになる。これにより、平均フラックス値は不連続に変化し、これにあわせて演算される規格値も異常な変化をする（図４（Ａ）参照）。すると、得られた規格値の振動波形から、誤った山及び谷ピークが検知され、出力振動監視において誤判定がなされる課題があった。
【００１０】
また、バイパス、故障状態、テストモードといった通常運用と異なる状態にあった出力振動監視装置が通常の運用状態に復帰した際においても、上述したことと同様の事態が想定される。例えばテストモードにおいては、外部または内部で発生させた模擬信号からＬＰＲＭ信号に演算対象が変化した時点で演算される規格値が不連続になり、出力振動監視において誤判定がなされる課題があった。
【００１１】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、演算対象の数が変化しうる複数のＬＰＲＭ信号を平均化処理するに際し、抽出される振動成分が不連続に変化することを抑制し、信頼性の高い原子炉の出力振動監視技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の実施形態である原子炉の出力振動監視装置は、炉心内に配置される複数のＬＰＲＭ検出器から発信される各々のＬＰＲＭ信号を指定のセルに割り付けて受信する受信部と、前記セルに割り付けられたＬＰＲＭ信号のうち除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を検索する除外処理部と、前記除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を除いて割り付けられているＬＰＲＭ信号を前記セル毎に平均化して平均フラックス値を出力する平均化部と、前記平均フラックス値の時間平均を演算して時間平均フラックス値を出力する時間平均部と、前記平均フラックス値を前記時間平均フラックス値で除算して規格値を出力する規格値演算部と、前記除外条件に該当するＬＰＲＭ信号に変更があった場合にこの変更があったＬＰＲＭ信号が割り付けられているセルを識別した初期化信号を出力する初期化部と、前記規格値から出力振動の振幅及び周期の少なくとも一方を導いて所定のアルゴリズムに基づく判定を実行する判定部と、を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明が適用される原子炉の縦断面を示す構成図。
【図２】本発明が適用される原子炉の水平断面を示す構成図。
【図３】本発明に係る原子炉の出力振動監視装置の第１実施形態を示す構成図。
【図４】実施形態に係る出力振動監視装置の効果の説明図を示し（Ａ）は比較例を示すグラフ、（Ｂ）は実施例を示すグラフ。
【図５】本発明に係る原子炉の出力振動監視装置の第２実施形態を示す構成図。
【図６】実施形態に係る原子炉の出力振動監視装置の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示すように原子炉３０は、炉心２６を収容する圧力容器２１と、この炉心２６で発生した蒸気をタービン（図示略）に導く主蒸気管２２ａと、このタービンで仕事をして膨張した蒸気が冷却して凝縮した給水を再び圧力容器２１に戻す給水管２２ｂとから構成されている。
【００１５】
炉心２６は、圧力容器２１内に固定されているシュラウド２５に外周が囲まれ、その下部はシュラウド２５に固定される炉心支持板２７に支持され、上部は上部格子板２４に支持されている。
そして、炉心２６で発生した蒸気は、気水分離器２３で気水分離され、その蒸気は前記したように主蒸気管２２ａに導かれて発電に寄与し、分離された分離水は給水管２２ｂから戻された給水と合流する。このように合流した炉水は、周方向に複数設けられた再循環ポンプ２８により（図面では省略して一つのみ記載）、シュラウド２５及び圧力容器２１にて形成される領域（ダウンカマＤ）を下降して下部プレナムＬに案内される。
下部プレナムＬに案内された炉水は、再び炉心２６を通過して加熱され気液二相流となって、上部プレナムＵに到達する。この到達した気液二相流は、再び気水分離器２３に導かれ、前記したプロセスを繰り返す。
炉心２６は、図２にその水平断面図が示されるように、多数の燃料棒（図示略）が収納されている角筒状のチャンネルボックスを有する燃料集合体３３と、核分裂反応に伴う中性子を吸収して出力を制御する制御棒３２と、この中性子を検出するＬＰＲＭ検出器３１（図１）を支持するとともに上部格子板２４及び炉心支持板２７にそれぞれ上下端が固定されている計装管３４とが、多数配列して構成されている。
【００１６】
この計装管３４は、１６体の燃料集合体３３に１本程度の割合で設置されており、たとえばこの燃料集合体３３が８７２体のＡＢＷＲでは５２本の計装管３４が設けられている（注：図面と不一致）。これら複数のＬＰＲＭ検出器３１の各々から出力されるＬＰＲＭ信号は、いくつかにグループ分けされて図１に示す平均出力領域モニタ３５（ＡＰＲＭ）に出力される。
【００１７】
この平均出力領域モニタ３５は、グループ毎のＬＰＲＭ信号を平均化し、原子炉出力を示すＡＰＲＭ信号を出力する。
炉心流量導出部３６は、再循環ポンプ２８及びその他の機器からの信号を取り込んで、炉心２６内を流動する炉水の量を示す炉心流量信号（ＦＬＯＷ）を出力する。
【００１８】
出力振動監視装置１は、図３（図１適宜参照）に示すように、炉心２６内に配置される複数のＬＰＲＭ検出器３１から発信される各々のＬＰＲＭ信号を指定のセルに割り付けて受信する受信部２と、前記セルに割り付けられたＬＰＲＭ信号のうち除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を検索する除外処理部３と、前記除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を除いて割り付けられているＬＰＲＭ信号を前記セル毎に平均化して平均フラックス値Ｈを出力する平均化部４と、平均フラックス値Ｈの時間平均を演算して時間平均フラックス値Ｊを出力する時間平均部５と、平均フラックス値Ｈを時間平均フラックス値Ｊで除算して規格値Ｋを出力する規格値演算部６と、前記除外条件に該当するＬＰＲＭ信号に変更があった場合にこの変更があったＬＰＲＭ信号が割り付けられているセルを識別した初期化信号Ｓを出力する規格値初期化部１０，アルゴリズム初期化部１１と、規格値Ｋから出力振動の振幅及び／又は周期を導いて所定のアルゴリズムに基づく判定を実行する判定部７と、から構成されている。
【００１９】
セルとは、炉心２６の全体に分布するＬＰＲＭ検出器３１をいくつかの群に規則的に分類させる概念である。それぞれのセルに割り付けられるＬＰＲＭ検出器３１は、セル間において部分的に重複するようにして、核熱水力不安定性に起因する中性子束振動を確実に検知できるように十分な冗長性をもたせている。
例えばＡＢＷＲにおいてセルは４４個から構成され、隣り合うセルは同じＬＰＲＭ信号を演算に使用する。
【００２０】
受信部２で受信するＬＰＲＭ信号は、前段のＡ／Ｄ変換部（図示略）でデジタル信号に処理されている。さらに、このＬＰＲＭ信号は、核熱水力不安定性に起因する振動成分以外のノイズ成分を含んでいるために、フィルタ（図示略）によりこのノイズ成分が除去される。このフィルタとしては例えばカットオフ周波数１Ｈｚのものが使用される。フィルタ処理されたＬＰＲＭ信号（フィルタフラックス値Ｆ）は、次に除外処理部３に送信される。
【００２１】
除外処理部３で受信された各フィルタフラックス値Ｆは、次の（１）から（４）の除外条件に該当する出力振動の監視に適さないフィルタフラックス値Ｆが除外され残ったものが、次の平均化部４に送信される。
（１）発信元のＬＰＲＭ検出器３１（図１）が前段ユニット（図示略）で故障判定されているもの、（２）故障によりバイパスされているもの、（３）前段ユニットとの間の伝送経路において伝送異常が発生しているもの、（４）ＬＰＲＭ信号が設定値より小さいもの。
さらに除外処理部３は、除外処理されるフィルタフラックス値Ｆ（ＬＰＲＭ信号）の対象に変更があった場合は、その旨を示す変更通知信号Ｔを規格値初期化部１０及びアルゴリズム初期化部１１に送信する。
【００２２】
平均化部４は、あらかじめ定められたセル毎に割り付けられているフィルタフラックス値Ｆのうち、除外処理部３で除外されなかったフィルタフラックス値Ｆをそのセル毎に平均して平均フラックス値Ｈを算出する。そして、算出した平均フラックス値Ｈを時間平均部５及び規格値演算部６に送信する。
【００２３】
時間平均部５は、最新の平均フラックス値Ｈを受信した時点から一定期間過去にさかのぼって受信した複数の平均フラックス値Ｈを一時的に蓄積している。そして、これら蓄積されている複数の平均フラックス値Ｈの平均値をとることにより、時間平均フラックス値Ｊを算出する。これにより、算出された時間平均フラックス値Ｊは、出力振動に由来する振動成分が除去（スムージング）された信号になる。
なお、ここに示す時間平均フラックス値Ｊの算出方法は、例示であって、その他の一般的に使用される時間平均方法を適宜採用することができる。
【００２４】
規格値演算部６において演算された規格値Ｋは、受信した平均フラックス値Ｈを時間平均フラックス値Ｊで除算した信号であることに起因して、出力振動に由来する振動成分を反映し振動の中心値が１に規格された信号となる。
ところで、規格値Ｋを算出する元になる時間平均フラックス値Ｊは、前記したとおり一定期間過去に受信した平均フラックス値Ｈの情報を反映したものである。この平均フラックス値Ｈは、除外処理部３において除外処理されるフィルタフラックス値Ｆ（ＬＰＲＭ信号）の対象に変更があった場合に、図４の破線Ｘに示すように、その変更の前後において演算値が不連続に変化する場合がある。
【００２５】
そして、除外処理されるフィルタフラックス値Ｆの対象が変更した後に演算された平均フラックス値Ｈを、変更前の平均フラックス値Ｈの情報を含む時間平均フラックス値Ｊで除算したとする。すると、比較例として示す図４（Ａ）の一点鎖線Ｙに示すように、実線Ｚで示す規格化値Ｋに異常な変化が表れてしまうことになる。
【００２６】
そこで、規格値初期化部１０において、除外処理部３から変更通知信号Ｔを受信したときは、初期化信号Ｓ１を出力させ、図４（Ｂ）の実線Ｚに示すように規格化値Ｋにおける異常な変化を抑制することとした。
この異常な変化は、真の規格化値Ｋの振幅を越えない程度に抑制されれば充分であるために、規格値演算部６は、初期化信号Ｓ１に同期して、規格値Ｋに代えて定数ｃを出力することとした。
【００２７】
この定数ｃは、出力振動の変位が小さくなるように振動中心（＝１）と同じか近い値を採用することとし、少なくとも規格値Ｋ（時間平均フラックス値Ｊ）の演算の対象になるＬＰＲＭ信号（フィルタフラックス値Ｆ）が全て同じものになるまで、出力され続ける。 なお、定数ｃ＝１を採用する場合、規格値演算部６が初期化信号Ｓ１に同期して受信する二つの信号を、平均フラックス値Ｈ又は時間平均フラックス値Ｊのいずれか一方のみ二つ受信させるようにして、同値を互いに除算させればよい。
このようにして、規格値演算部６において演算される規格値Ｋ及び定数ｃは、判定部７に送信される。
【００２８】
判定部７は、受信した規格値Ｋ及び定数ｃの時系列信号から求められる極大値（ピークの山）及び極小値（ピークの谷）より、その振動の振幅及び周期を求める。
判定部７は、求められた振幅及び／又は周期を評価する閾値を有し、所定のアルゴリズムに従って、この振幅及び／又は周期から核熱水力不安定性に起因する出力振動を検知してスクラム信号Ｒを出力する。
【００２９】
ここで、アルゴリズムとは、例えば、求められる振幅及び／又は周期が閾値を１回でも超えればスクラム信号Ｒを出力するのではなく、連続して規定回数を閾値が超えることになって初めてスクラム信号Ｒを出力するといったように、エラー信号に基づいて誤ったスクラム信号Ｒを出力することを防止するためのものである。
【００３０】
規格値初期化部１０は、除外処理部３から変更通知信号Ｔを受信すると、初期化信号Ｓ２を判定部７に出力し、この初期化信号に同期させてアルゴリズムを初期化する。これにより、除外処理されるフィルタフラックス値Ｆの対象が変更した場合は、核熱水力不安定性に起因する出力振動の検知のシーケンスを最初から実行し直す。
【００３１】
規格値初期化部１０及びアルゴリズム初期化部１１は、前記したとおりそれぞれ規格値演算部６及び判定部７に対し初期化信号Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）を送信するものである。
この初期化信号Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）の送信のトリガとなる情報は、上述した除外処理部３からの変更通知信号Ｔ以外に、故障診断部８からの故障情報信号Ｕ、外部からのバイパス信号Ｂ、テスト回路９からのテストモード信号Ｍ、運転状態判定部１４からの運転情報信号Ｎ等がある。
【００３２】
ここで運転状態判定部１４は、炉心流量（FLOW）と原子炉出力（APRM）との関係を示す特性曲線において、現在の原子炉３０（図１）の状態が、低流量かつ高出力状態であるかそれ以外の状態であるかによって変化する運転情報信号Ｎを出力する。これは、原子炉３０の状態が、低流量かつ高出力状態である場合に、核熱水力不安定性に起因する中性子束振動の発生が多いことによる。
【００３３】
規格値初期化部１０では、以下の条件が成立したセルについて規格値Ｋを初期化（定数ｃ）させる初期化信号Ｓ１を、該当するセルが認識できる情報とともに規格値演算部６に送信する。
（１）除外処理部３で除外処理される対象のフィルタフラックス値Ｆが変化したことを示す変更通知信号Ｔが送信された場合、（２）セルバイパス信号が、バイパス状態から非バイパス状態へ変化した場合、（３）故障診断部８からの故障情報信号Ｕが、故障状態から非故障状態へ変化した場合、（４）外部からのバイパス信号Ｂがバイパス状態から非バイパス状態へ変化した場合、（５）テスト回路９からのテストモード信号がテスト状態から非テスト状態へ変化した場合、（６）運転状態判定部１４からの運転情報信号Ｎがバイパス状態から非バイパス状態へ変化した場合。
これらの条件のうち、（３）〜（６）は特定のセルのみに影響する変化ではなく、すべてのセルに影響する変化であるため、出力振動監視装置１で演算処理を行うすべてのセルに対して初期化を実行する。
【００３４】
またアルゴリズム初期化部１１では、以下の条件が成立したセルについてアルゴリズムを初期化させる初期化信号Ｓ２を、該当するセルが認識できる情報とともに判定部７へ送信する。
（１）除外処理部３で除外処理される対象のフィルタフラックス値Ｆが変化したことを示す変更通知信号Ｔが送信された場合、（２）セルバイパス信号が、バイパス状態の場合、（３）故障診断部８からの故障情報信号Ｕが、故障状態から非故障状態へ変化した場合、(４)外部からのバイパス信号Ｂがバイパス状態から非バイパス状態へ変化した場合、（５）テスト回路９からのテストモード信号がテスト状態から非テスト状態へ変化した場合、（６）運転状態判定部１４からの運転情報信号Ｎがバイパス状態の場合。
【００３５】
以上述べたように本実施形態の原子炉の出力振動監視装置１によれば、規格値演算部６で演算される規格値Ｋは、その演算の元になる対象が変更される場合に、中心値である１に近い値（定数ｃ）に設定される。さらに、判定部７では、監視の状態に変化が発生した場合に各アルゴリズムのシーケンスを最初に戻して判定を行うことなる。これにより、原子炉における炉心安定性の評価において誤判定が低減する出力振動監視装置を提供することができる。
【００３６】
（第２実施形態）
次に図５を参照して第２実施形態に係る出力振動監視装置１を説明する。なお、図３において図３と同一又は相当する部分は、同一符号で示し、すでにした記載を援用して、詳細な説明を省略する。
第２実施形態における出力振動監視装置１は、規格値初期化部１０及びアルゴリズム初期化部１１の後段にタイミング制御部１８を追加したものである。
【００３７】
タイミング制御部１８は、規格値演算部６から定数ｃが出力され続けている期間内に、判定部７において前記アルゴリズムを初期化させる。さらに、タイミング制御部１８は、規格値演算部６から定数ｃが出力され続ける期間を設定することができる。
【００３８】
上述した初期化信号Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）の送信条件のうち、初期化信号Ｓ１と初期化信号Ｓ２が同時に発生する場合について検討する。
例えば（１）の条件は初期化信号Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）の両方に共通の条件であり、この条件が成立した場合は、規格値Ｋの初期化（定数ｃ＝１の場合を考える）と同時のタイミングでアルゴリズムの初期化が行われることになる。
このためＬＰＲＭ信号の状態によっては、アルゴリズムのシーケンスが必ずしも規格値Ｋが１から始まらないことがある。
【００３９】
そこで、タイミング制御部１８において、規格値初期化部１０からの初期化信号Ｓ１とアルゴリズム初期化部１１からの初期化信号Ｓ２とを受信し、両者の同時性が成立したとする。この場合、初期化信号Ｓ１の発生期間を延長し、判定部７が初期化信号Ｓ２を受信してアルゴリズムの初期化を完了して監視を開始してから、初期化信号Ｓ１の発生を解除する。
これにより、判定部７は状態変化が発生した場合にも必ず監視対象となる規格値が１の状態からその変化を監視することができ、原子炉における炉心安定性の評価において誤判定が低減する出力振動監視装置を提供することができる。
【００４０】
次に図６（適宜図１参照）を参照して原子炉の出力振動監視装置１の動作説明を行う。 まず、炉心２６内に配置される複数のＬＰＲＭ検出器３１から発信される各々のＬＰＲＭ信号を受信する（Ｓ１１）。そして、受信したＬＰＲＭ信号を指定のセルに割り付ける（Ｓ１２）。
【００４１】
次に、セルに割り付けられたＬＰＲＭ信号に除外条件を適用して該当するＬＰＲＭ信号を検索する（Ｓ１３）。そして、除外条件に該当するＬＰＲＭ信号に変更が無い場合は（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を除いて割り付けられているＬＰＲＭ信号をセル毎に平均化して平均フラックス値Ｈを出力する（Ｓ１５）。
【００４２】
次に、この平均フラックス値Ｈの時間平均を演算して時間平均フラックス値Ｊを出力する（Ｓ１６）。そして、平均フラックス値Ｈを時間平均フラックス値Ｊで除算して規格値Ｋを出力する（Ｓ１７）。
【００４３】
一方で、除外条件に該当するＬＰＲＭ信号に変更が有る場合は（Ｓ１４：Ｎｏ）、この変更があったＬＰＲＭ信号が割り付けられているセルを識別した初期化信号Ｓを出力する（Ｓ１８）。そして、規格値Ｋに代わり定数ｃ（＝１）を出力する等する（Ｓ１９）。
そして、規格値Ｋから出力振動の振幅及び／又は周期を導いて（Ｓ２０）、所定のアルゴリズムに基づき核熱出力不安定性の判定を実行する（Ｓ２１）。
【００４４】
ここで、不安定であると判定された場合は（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、スクラム信号Ｒを出力し（Ｓ２３）、安定であると判定された場合は（Ｓ２２：Ｎｏ）、上述したＳ１１からＳ２１までのフローを繰り返す。
【００４５】
本発明は前記した実施形態に限定されるものでなく、共通する技術思想の範囲内において、適宜変形して実施することができる。
例えば、出力振動監視装置は、コンピュータによって各機能部をプログラムにより実現することも可能である。
また、規格値演算部６は、初期化信号Ｓを受信して規格値Ｋに代えて定数ｃ（＝１）を出力する実施形態を示したが、判定部７における誤判定を回避するためであれば規格値Ｋの代わりに出力されるものは定数ｃに限定されない。
【符号の説明】
【００４６】
１…出力振動監視装置、２…受信部、３…除外処理部、４…平均化部、５…時間平均部、６…規格値演算部、７…判定部、８…故障診断部、９…テスト回路、１０…規格値初期化部（初期化部）、１１…アルゴリズム初期化部、１３…気水分離器、１４…運転状態判定部、１８…タイミング制御部、２１…圧力容器、２２ａ…主蒸気管、２２ｂ…給水管、２３…気水分離器、２４…上部格子板、２５…シュラウド、２６…炉心、２７…炉心支持板、２８…再循環ポンプ、３０…原子炉、３１…ＬＰＲＭ検出器、３２…制御棒、３３…燃料集合体、３４…計装管、３５…平均出力領域モニタ、３６…炉心流量導出部、ｃ…定数、Ｆ…フィルタフラックス値、Ｈ…平均フラックス値、Ｊ…時間平均フラックス値、Ｋ…規格値、Ｒ…スクラム信号、Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）…初期化信号、Ｔ…変更通知信号。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉心内に配置される複数のＬＰＲＭ検出器から発信される各々のＬＰＲＭ信号を指定のセルに割り付けて受信する受信部と、
前記セルに割り付けられたＬＰＲＭ信号のうち除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を検索する除外処理部と、
前記除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を除いて割り付けられているＬＰＲＭ信号を前記セル毎に平均化して平均フラックス値を出力する平均化部と、
前記平均フラックス値の時間平均を演算して時間平均フラックス値を出力する時間平均部と、
前記平均フラックス値を前記時間平均フラックス値で除算して規格値を出力する規格値演算部と、
前記除外条件に該当するＬＰＲＭ信号に変更があった場合にこの変更があったＬＰＲＭ信号が割り付けられているセルを識別した初期化信号を出力する初期化部と、
前記規格値から出力振動の振幅及び周期の少なくとも一方を導いて所定のアルゴリズムに基づく判定を実行する判定部と、を備えることを特徴とする原子炉の出力振動監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の原子炉の出力振動監視装置において、
前記規格値演算部は、前記初期化信号に同期して、この初期化信号で識別されているセルの前記規格値に代えて定数を出力することを特徴とする原子炉の出力振動監視装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の原子炉の出力振動監視装置において、
前記判定部は、前記初期化信号に同期して、前記アルゴリズムを初期化することを特徴とする原子炉の出力振動監視装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の原子炉の出力振動監視装置において、
前記規格値演算部から前記初期化信号に同期して出力される前記定数は、少なくとも前記規格値の演算の対象になるＬＰＲＭ信号が全て同じものになるまで、出力され続けることを特徴とする原子炉の出力振動監視装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の原子炉の出力振動監視装置において、
前記規格値演算部から前記定数が出力され続けている期間内に、前記判定部において前記アルゴリズムを初期化させるタイミング制御部を備えることを特徴とする原子炉の出力振動監視装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の原子炉の出力振動監視装置において、
前記タイミング制御部は、前記規格値演算部から前記定数が出力され続ける期間を設定することを特徴とする原子炉の出力振動監視装置。
【請求項７】
炉心内に配置される複数のＬＰＲＭ検出器から発信される各々のＬＰＲＭ信号を指定のセルに割り付けて受信する工程と、
前記セルに割り付けられたＬＰＲＭ信号のうち除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を検索する工程と、
前記除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を除いて割り付けられているＬＰＲＭ信号を前記セル毎に平均化して平均フラックス値を出力する工程と、
前記平均フラックス値の時間平均を演算して時間平均フラックス値を出力する工程と、
前記平均フラックス値を前記時間平均フラックス値で除算して規格値を出力する工程と、
前記除外条件に該当するＬＰＲＭ信号に変更があった場合にこの変更があったＬＰＲＭ信号が割り付けられているセルを識別した初期化信号を出力する工程と、
前記規格値から出力振動の振幅及び周期の少なくとも一方を導いて所定のアルゴリズムに基づく判定を実行する工程と、を含むことを特徴とする原子炉の出力振動監視方法。
【請求項８】
コンピュータを、
炉心内に配置される複数のＬＰＲＭ検出器から発信される各々のＬＰＲＭ信号を指定のセルに割り付けて受信する手段、
前記セルに割り付けられたＬＰＲＭ信号のうち除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を検索する手段、
前記除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を除いて割り付けられているＬＰＲＭ信号を前記セル毎に平均化して平均フラックス値を出力する手段、
前記平均フラックス値の時間平均を演算して時間平均フラックス値を出力する手段、
前記平均フラックス値を前記時間平均フラックス値で除算して規格値を出力する手段、
前記除外条件に該当するＬＰＲＭ信号に変更があった場合にこの変更があったＬＰＲＭ信号が割り付けられているセルを識別した初期化信号を出力する手段、
前記規格値から出力振動の振幅及び周期の少なくとも一方を導いて所定のアルゴリズムに基づく判定を実行する手段、として機能させることを特徴とする原子炉の出力振動監視プログラム。
【請求項１】
炉心内に配置される複数のＬＰＲＭ検出器から発信される各々のＬＰＲＭ信号を指定のセルに割り付けて受信する受信部と、
前記セルに割り付けられたＬＰＲＭ信号のうち除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を検索する除外処理部と、
前記除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を除いて割り付けられているＬＰＲＭ信号を前記セル毎に平均化して平均フラックス値を出力する平均化部と、
前記平均フラックス値の時間平均を演算して時間平均フラックス値を出力する時間平均部と、
前記平均フラックス値を前記時間平均フラックス値で除算して規格値を出力する規格値演算部と、
前記除外条件に該当するＬＰＲＭ信号に変更があった場合にこの変更があったＬＰＲＭ信号が割り付けられているセルを識別した初期化信号を出力する初期化部と、
前記規格値から出力振動の振幅及び周期の少なくとも一方を導いて所定のアルゴリズムに基づく判定を実行する判定部と、を備えることを特徴とする原子炉の出力振動監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の原子炉の出力振動監視装置において、
前記規格値演算部は、前記初期化信号に同期して、この初期化信号で識別されているセルの前記規格値に代えて定数を出力することを特徴とする原子炉の出力振動監視装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の原子炉の出力振動監視装置において、
前記判定部は、前記初期化信号に同期して、前記アルゴリズムを初期化することを特徴とする原子炉の出力振動監視装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の原子炉の出力振動監視装置において、
前記規格値演算部から前記初期化信号に同期して出力される前記定数は、少なくとも前記規格値の演算の対象になるＬＰＲＭ信号が全て同じものになるまで、出力され続けることを特徴とする原子炉の出力振動監視装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の原子炉の出力振動監視装置において、
前記規格値演算部から前記定数が出力され続けている期間内に、前記判定部において前記アルゴリズムを初期化させるタイミング制御部を備えることを特徴とする原子炉の出力振動監視装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の原子炉の出力振動監視装置において、
前記タイミング制御部は、前記規格値演算部から前記定数が出力され続ける期間を設定することを特徴とする原子炉の出力振動監視装置。
【請求項７】
炉心内に配置される複数のＬＰＲＭ検出器から発信される各々のＬＰＲＭ信号を指定のセルに割り付けて受信する工程と、
前記セルに割り付けられたＬＰＲＭ信号のうち除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を検索する工程と、
前記除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を除いて割り付けられているＬＰＲＭ信号を前記セル毎に平均化して平均フラックス値を出力する工程と、
前記平均フラックス値の時間平均を演算して時間平均フラックス値を出力する工程と、
前記平均フラックス値を前記時間平均フラックス値で除算して規格値を出力する工程と、
前記除外条件に該当するＬＰＲＭ信号に変更があった場合にこの変更があったＬＰＲＭ信号が割り付けられているセルを識別した初期化信号を出力する工程と、
前記規格値から出力振動の振幅及び周期の少なくとも一方を導いて所定のアルゴリズムに基づく判定を実行する工程と、を含むことを特徴とする原子炉の出力振動監視方法。
【請求項８】
コンピュータを、
炉心内に配置される複数のＬＰＲＭ検出器から発信される各々のＬＰＲＭ信号を指定のセルに割り付けて受信する手段、
前記セルに割り付けられたＬＰＲＭ信号のうち除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を検索する手段、
前記除外条件に該当するＬＰＲＭ信号を除いて割り付けられているＬＰＲＭ信号を前記セル毎に平均化して平均フラックス値を出力する手段、
前記平均フラックス値の時間平均を演算して時間平均フラックス値を出力する手段、
前記平均フラックス値を前記時間平均フラックス値で除算して規格値を出力する手段、
前記除外条件に該当するＬＰＲＭ信号に変更があった場合にこの変更があったＬＰＲＭ信号が割り付けられているセルを識別した初期化信号を出力する手段、
前記規格値から出力振動の振幅及び周期の少なくとも一方を導いて所定のアルゴリズムに基づく判定を実行する手段、として機能させることを特徴とする原子炉の出力振動監視プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２４７６４３（Ｐ２０１１−２４７６４３Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１８５３９（Ｐ２０１０−１１８５３９）
【出願日】平成２２年５月２４日（２０１０．５．２４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２４日（２０１０．５．２４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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