Abstract
燃料再裝填設計工作是一項重要的工作, 因為它直接影響到核電廠運作的安全與燃料使用之經濟效應。沸水式核電廠為顧及燃耗的均勻分布, 在燃料周期內, 每千百萬瓦天/ 噸(MWD/T) 則需改變插入控制棒的棒序, 亦即控制棒佈局設計。此工作在設計階段即須完成。作控制棒布局規劃時, 每一控制棒佈局需滿足下列限制條:(1)特征值差異在容許範圍內,(2)熱極限值, 包括線性熱產率(LHGR), 平均平面線性熱產率(APLHGR)及臨界功率比(CPR) 小於設定值,(3)在燃料周期末時, 抽出所有控制棒, 仍滿足上述(1) 與(2)之條件,(4)在燃料週期末時, 底部十六個節點與二十四節點燃耗平均值需小於黑林分布(Haling distribution) 該項數值。目前作設計工作時, 依靠核子工程師的知識與經驗以試誤法找出一可行性的控制棒佈局, 花費的人力與時間甚鉅, 或用程式自行設計, 但因使用方法為數學規劃(mathematical programming)的方法, 計算時間甚長。本研究乃發展一沸水式反應器控制棒佈局規劃之專家系統。系將關於問題的知識轉換成IF-THEN 的規則。推理機構(inference engine)利用樣式配對(Rete Pattern Mat-ching Algorithm)的方法來執行資料與規則前提問之配對, 并采用選取推論(confli-ct resolution)之規則消除推論間之不一致, 使得系統做有效的推理。推理方式為一種前向鏈結(forward chaining)的推理過程。本系統以程式語言Common Lisp 發展而成并利用三維的爐心模擬程式進行爐心狀態計算及燃耗計算。最后以國聖廠來驗證此系統。與原有數學規劃的方法比較結果顯示, 已大量減少程式執行時間。