Kiehutusvesireaktorin syöttövesivirtausmittauksen suodatus
Savolainen, Pyry (2017)
Lataukset:
Kandidaatintyö
2017
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2017121155575
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2017121155575
Tiivistelmä
Tämän kandidaatintyön tavoitteena on kehittää Teollisuuden Voima Oyj:lle parempi suodatusmenetelmä syöttövesivirtausmittauksen suodatukseen. Syöttövesivirtausmittauksella on suurin vaikutus termiseen tehoon termisen tehon määrittämiseen käytetyistä mittauksista, joten huono syöttövesivirtausmittauksen suodatus näkyy suoraan termisessä tehossa.
Työn aikana testattiin ja optimoitiin neljää eri suodatusmenetelmää syöttövesivirtausmittauksen suodattamiseen. Huomiota kiinnitettiin suodatuksen viiveeseen ja kohinaan. Uusien menetelmien tarkoituksena on poistaa tällä hetkellä käytetyn liukuvan keskiarvon menetelmän laskentapituuden vaihdosta johtuvat jyrkät muutokset suodatetussa signaalissa. Testattuja menetelmiä olivat Savitzky-Golay-suodatin, alipäästösuodatin, liukuva keskiarvo ja Kalman-suodatin.
Tulokseksi saatiin kolme suodatusmenetelmää, jotka kaikki poistavat jyrkät muutokset signaalista pitäen kohinan ja viiveen samana tai joissain tapauksissa vähentäen niitä. Menetelmiä on jo optimoitu syöttövesivirtausmittauksen suodatukseen, mutta optimointia voi aina parantaa. Optimoitavia parametrejä ovat Savitzky-Golayn käyttämien pisteiden määrä, Savitzky-Golayn suoran sovitteen pisteen valinta, APRM-mittauksista saadun erotuksen summan raja-arvot, alipäästösuodattimen vakioiden arvot sekä alipäästösuodattimen raja-arvot. Saaduista menetelmistä vanhan menetelmän korvaaja kannattaa valita vasta käyttöjakson pituisen testauksen jälkeen. Näin suodatusmenetelmät saadaan testattua reaaliaikaisesti vaikuttamatta ydinvoimalan ohjaamiseen tai sen turvallisuuteen.
Työn aikana testattiin ja optimoitiin neljää eri suodatusmenetelmää syöttövesivirtausmittauksen suodattamiseen. Huomiota kiinnitettiin suodatuksen viiveeseen ja kohinaan. Uusien menetelmien tarkoituksena on poistaa tällä hetkellä käytetyn liukuvan keskiarvon menetelmän laskentapituuden vaihdosta johtuvat jyrkät muutokset suodatetussa signaalissa. Testattuja menetelmiä olivat Savitzky-Golay-suodatin, alipäästösuodatin, liukuva keskiarvo ja Kalman-suodatin.
Tulokseksi saatiin kolme suodatusmenetelmää, jotka kaikki poistavat jyrkät muutokset signaalista pitäen kohinan ja viiveen samana tai joissain tapauksissa vähentäen niitä. Menetelmiä on jo optimoitu syöttövesivirtausmittauksen suodatukseen, mutta optimointia voi aina parantaa. Optimoitavia parametrejä ovat Savitzky-Golayn käyttämien pisteiden määrä, Savitzky-Golayn suoran sovitteen pisteen valinta, APRM-mittauksista saadun erotuksen summan raja-arvot, alipäästösuodattimen vakioiden arvot sekä alipäästösuodattimen raja-arvot. Saaduista menetelmistä vanhan menetelmän korvaaja kannattaa valita vasta käyttöjakson pituisen testauksen jälkeen. Näin suodatusmenetelmät saadaan testattua reaaliaikaisesti vaikuttamatta ydinvoimalan ohjaamiseen tai sen turvallisuuteen.