使用圖樣比對法進行核能電廠暫態辨識

Transient Identification of Nuclear Power Plant Using Template Matching Method

張鴻仁(Hung-Jen Chang)

指導教授 ： 林強

國立清華大學/原子科學院/核子工程與科學研究所/碩士(2010年)

摘要

本研究應用圖樣比對法(Template matching)進行壓水式核能電廠暫態辨識。圖樣比對法是一種圖形辨識方法，將欲辨識的圖樣特徵與預先儲存於資料庫中的圖樣特徵進行比對，並以某種相似性量測值來計算兩圖樣間的相似程度。
本論文使用核三廠事故模擬分析軟體PCTran-PWR模擬多種暫態及事故來進行方法的驗證。選用參數的原始數據經過警戒數值的轉換後可取出各暫態的特徵；暫態的特徵是以向量序列的方式呈現，稱之為特徵向量序列。藉由設定距離函數計算特徵向量間的距離，並求得測試暫態序列與參考暫態序列的最小總距離來表示兩暫態的匹配程度。
將主資料庫中參考暫態的特徵序列逐一進行比對測試，結果發現大部分暫態都可明顯地辨識。喪失爐心冷卻水事故的破口位置位於熱端管路或冷端管路則無法明確辨識。圍阻體內蒸汽管路破管暫態與喪失爐心冷卻水事故在不同破口大小的情況下，大都能正確地判定破口大小與破口大小範圍。
資料庫以外的暫態如汽機跳脫旁通閥未開啟與三浬島事件等雙重故障暫態，測試結果顯示這兩種暫態不屬於資料庫中任一種參考暫態。考慮相同事件，但因數據有差異的辨識能力，使用RELAP5模擬兩項參考暫態進行測試，測試結果仍可正確地判定暫態類別。此外，在資料庫中加入不同初始功率的暫態序列能擴充資料庫的應用範圍。在多種的測試中，證明本方法皆可達到辨識的目的。

關鍵字

核能電廠 ； 圖樣比對法 ； 暫態辨識

參考文獻

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