1 引言
由于海南大机小网的电网特性，海南昌江核电厂1、2号机组在运行期间需要多次进行升降功率操作，在此期间，控制棒、硼浓度、慢化剂温度、氙毒等诸多因素均会向堆芯引入反应性，导致堆芯△I出现波动[1]。△I是对堆芯轴向功率分布的一种反应，其表征堆芯上部功率与下部功率偏差[2]，当△I过正或过负时，说明堆芯内必然存在局部的热点,过高的局部功率可能导致组件烧毁[3]。因此在升降功率期间，将△I控制在运行带内对于电厂的安全稳定运行是非常重要的，至于如何将△I控制在运行带内，就需要较为精确的反应性计算。现针对海南昌江核电厂两套反应性软件计算精度进行对比研究。
2 理论分析
2.1 一维反应性计算软件
一维反应性计算软件的基本原理是“两步法”，即首先根据燃耗、硼浓度、慢化剂温度、燃料温度和组件建模等堆芯数据参数，计算产生燃料组件的多能群数据库，然后将多能群数据库简化为两群或多群数据库，最后基于简化后的数据库，根据实际计算的输入条件，从数据库中搜索数据进行堆芯数据计算。一维软件在计算过程中，通过输入堆芯的燃耗，升降功率过程中各个时间点对应的功率、棒位等数据，再由软件从数据库中调取数据进行计算，最终得出功率变化期间的反应性和轴向功率偏差的变化情况。
2.2 三维反应性计算软件
三维反应性计算软件的基本原理与一维反应性计算软件相同，其区别在于软件建模采用三维建模，数据模型更加接近堆芯实际状态。在三维软件计算时，需要首先完成历史循环的累积计算，再对当前循环的燃耗进行计算，最后从当前循环燃耗计算输出的数据库中调取数据进行堆芯反应性计算。一维反应性计算软件在进行升降功率过程计算时输入参数包括功率和控制棒棒位，而三维软件采用的输入是各个时间点对应的功率和反应堆的轴向功率偏差运行带，软件将自动从数据库中调取控制棒棒位数据进行计算，给出满足轴向偏差运行带的控制棒棒位数据和对应的硼浓度数据。
3 试验验证
本文通过对一维和三维软件从满功率降功率至不同功率平台和不同燃耗下的计算结果数据与机组实际运行数据进行对比，比较两种反应性计算软件计算结果的计算精度。下表1给出了从满功率降功率至不同功率平台的反应性对比，下表2给出了不同燃耗下降功率的反应性对比。
表 1 满功率降功率至不同功率平台的反应性对比数
表2 不同燃耗下降功率至85%FP的反应性对比
从两组统计数据可以发现，三维反应性计算软件相比于一维反应性计算软件，在从满功率降功率至不同功率平台和不同燃耗降功率至同一平台的计算结果，总体上是三维计算软件的结果更接近于机组实际运行数据，即可以认为三维反应性计算软件比一维反应性计算软件计算更加精确。
4 结语
本文从原理和实际计算结果两方面对一维和三维反应性计算软件进行了比较，两种软件基本原理是一致的。一维软件通过输入控制棒棒位可以在计算中更加灵活地计算各种升降功率方案，计算速度更快，但是一维反应性计算软件与三维反应性计算软件相比精确度相对较差。三维反应性计算软件的优势在于软件采用三维建模，数据模型更接近反应堆实际情况，因此反应性计算的精确度高；但是三维反应性计算软件计算需要从堆芯的燃耗累积开始进行计算，耗时更长。在机组运行过程中，应充分考虑两种反应性计算软件的特点，合理选择计算软件，更有利于保障机组安全运行。
参考文献
[1]沈亚杰,高永恒,詹勇杰,刘臻,杨嗣,王澄瀚,王勇智. 秦二厂CNP600堆芯降功率过程轴向功率偏差的控制研究[J]. 中国核电,2021,14(04):577-580+594.
[2]李振振,彭超,章圣斌,黄丹宾. 核电M310机组大修降功率速率对堆芯控制的影响分析[A]. 中国核学会.中国核科学技术进展报告（第六卷）——中国核学会2019年学术年会论文集第3册（核能动力分卷）[C].中国核学会:中国核学会,2019:111-117.
[3]李文海. 核电厂堆芯轴向功率偏差的控制[J]. 科技创新与应用,2021,11(21):59-61.