Determinação do fator de pico de potência utilizando barras de controle, detectores ex-core e redes neurais

Abstract

Este trabalho apresenta uma metodologia baseada na técnica de redes neurais artificiais para estimar em tempo real o fator de pico de potência, de forma que possa ser implementado nos sistemas de proteção de reatores. Os dados de entrada da rede neural foram aqueles disponíveis nos sistemas de proteção, a saber, as diferenças de potência axial e por quadrante obtidas de medidas de sinais de detectores ex-core e as posições das barras de controle. Os sinais dos detectores ex-core foram medidos em experimentos, especialmente planejados, realizados no reator de potência zero IPEN/MB-01. Vários estados do reator, com diferentes distribuições da densidade de potência, foram obtidos pelo posicionamento das barras de controle em diferentes configurações. As distribuições das densidades de potência e seu fator de pico foram calculados, usando o código CITATION. Os resultados mostraram que o fator de pico de potência se correlaciona bem com a posição da barra de controle e com a diferença de potência por quadrante e, em menor grau, com a diferença de potência axial. Os dados apresentaram uma organização inerente e puderam ser classificados em diferentes classes de comportamento do fator de pico de potência como uma função das posições das barras de controle, das diferenças de potência axial e por quadrante. As rede neurais RBF foram capazes de identificar as classes e interpolar os valores dos fatores de pico de potência. O erro relativo obtido na estimativa do fator de pico de potência variou entre 0,19 porcento e 0,67 porcento, um erro menor do que o obtido em medidas detalhadas de mapeamentos da distribuição da densidade de potência com detectores in-core. Foi observado que as posições das barras de controle produzem informações detalhada e localizada da distribuição de densidade de potência e que as diferenças de potência axial e por quadrante descrevem a sua variação global na direção axial e radial. Os resultados mostraram que as redes RBF e MLP produziram resultados similares e que a técnica pode ser implementada em sistemas de proteção de reatores de potência.