Abstract
壓水式反應器軸向功率分佈變動，會影響氙和碘的濃度分佈，如果控制不當，易造成氙振盪，導致爐心局部區域過熱，可能毀損燃料棒。因此維持爐心功率均勻分佈，在核電廠運轉中，是重要的安全課題。一般的控制法係在升降功率時控制功率分佈為定值，即核心上半部功率和下半部功率儘量相等，以維持氙濃度的平均分佈。但仍有可能發生不平衡的現象，此時氙濃度的變化影響控制成效甚大，由於氙大部分由碘衰變產生，而氙與碘皆為不可測量之變數，因此益增控制的困難度。本研究是利用卡爾曼濾波器估計氙、碘濃度，並決定控制棒之移動。其方法為建立二節點模式，即核心分為上與下兩個節點，分別建立氙、碘濃度動態方程式，另有上下兩部分功率測量值，再加上控制棒位置，用卡爾曼濾波器的方法，以估計核心上、下兩節點的氙、碘濃度差值。因為用卡爾曼濾波器作估計時，對氙、碘濃度初始值的準確性要求不高，且模式誤差可由雜訊共變異矩陣反映，故為一適當的方法，此法主要由測量值估算出較準確之氙、碘濃度現值及未來值；由於氙、碘動態方程式，具有非線性的特性，且模式參數估計不易，所以將另採用推展式卡爾曼濾波器來估計氙、碘濃度差值，並在線上估計部分模式參數。最後，再以簡單的控制策略來抑制氙振盪；此法經由核心三維模式 SIMULATE-3的模擬測試，有良好的成效，能抑制氙振盪。