Provozovatelé jaderných elektráren čelí soustavnému tlaku na redukci provozních nákladů. Provoz jaderných reaktorů není výjimkou, i zde se neustále hledají cesty lepšího využití jaderného paliva se současným splněním všech požadavků na bezpečnost. Návrh akceptovatelných palivových vsázek splňujících všechny tyto limity je velice komplexní problém. Software LPOpt vyvinutý v ÚJV může pomoci tento problém řešit.
LPOpt hlavní vlastnosti:
- LPOpt je software vyvinutý v ÚJV pro rychlou, robustní, flexibilní a spolehlivou optimalizaci palivových vsázek maximalizující využití paliva a nejlepší možné splnění provozních a bezpečnostních limitů.
- LPOpt je založen na moderní kombinatorické verzi algoritmu EDA (Estimation of Distribution Algorithm) společně s unikátním vícekriteriálním pareto optimálním konceptem vyvinutým v ÚJV pro hledání akceptovatelných (sub-optimálních, resp. nejlepších možných) palivových vsázek uživatelem zadaného sortimentu palivových souborů.
- LPOpt je velice robustní, je navržen s minimálním počtem řídících vnitřních parametrů optimalizátoru, zadávaných uživatelem. Jednou nalezené nastavení těchto parametrů pro daný typ optimalizační úlohy (typ aktivní zóny, sortiment paliva, sada parametrů odezev a omezujících podmínek) zůstává neměnné pro všechny následující optimalizace.
- LPOpt je velice flexibilní, je schopen akceptovat velice obecné, uživatelem definované, omezující podmínky na parametry odezev aktivní zóny, restrikce na pozici-typ-rotaci použitých palivových souborů a množinu výchozích vsázek pro výrazné zlepšení konvergence optimalizačního procesu na základě expertních znalostí uživatele.
- LPOpt je velice efektivní a jednoduše použitelný vícekriteriální optimalizátor standardně využívající externí neutronicko-fyzikální makro-kód ANDREA v režimu „black-box“ s využitím paralelizace pro 2D (rychlé), resp. 3D (přesné) přepočty uživatelem definovaných parametrů odezev palivových vsázek.
- LPOpt je velice spolehlivý, je schopen nacházet akceptovatelné palivové vsázky na základě vyhodnocení odezev miliónů testovacích vsázek za hodinu, které splňují bezpečnostní limity a další uživatelem zadaná omezení a restrikce.
- LPOpt je schopen nacházet akceptovatelné (sub-optimální) palivové vsázky ve dvou základních režimech: fixní prohledávání – počet palivových souborů je stejný jako počet pozic aktivní zóny; rozšířené prohledávání – počet palivových souborů je větší, než počet pozic aktivní zóny.
- LPOpt byl vyvinut v ÚJV jako unikátní výpočetní nástroj pro podporu střední části palivového cyklu s jednoduchým a efektivním uživatelským rozhraním, poskytující uživateli okamžitou výhodu.
- Návrh palivových vsázek za 5 minut až jeden den
- Návrh budoucích palivových cyklů + podpora BHK
- Návrh, resp. výběr vhodného sortimentu paliva (viz režim rozšířeného prohledávání!)
- Contingency plan (náhrada netěsných palivových souborů) Vice-cyklové analýzy
- Ekonomické analýzy palivových a provozních nákladů
- Strategické “what-if” analýzy a scénáře
- Návrh specifických palivových vsázek (např. extrémní restrikce) a přepočty jejich odezev
- LPOpt využívá heuristicko-stochastický evoluční algoritmus
- Současné hledání pozic a rotací palivových souborů
-
Vysoce flexibilní možnosti zavedené expertních uživatelských znalostí do procesu optimalizace:
- Obecné omezující podmínky na parametry odezev aktivní zóny
- Obecné absolutní restrikce pozice-typ-rotace na palivové soubory
- Plněstochastické, resp. výchozími vsázkami inicializované prohledávání
- Palivový sortiment může být větší, než počet pozic aktivní zóny (fixní vs. rozšířený režim) LPOpt používá zcela nový stochastický algoritmus (vyvinutý v ÚJV) pro spolehlivou a efektivní generaci nových testovacích vsázek založený na průběžně obnovované pravděpodobnostní distribuci, jejíž obnovování je realizováno na základě konfigurací dosud nejlepších (pareto optimálních) odezev aktivní zóny.
- LPOpt využívá vícekriteriální optimalizaci s omezujícími podmínkami. Každý parametr odezvy aktivní zóny může být buď pouze omezen, nebo současně omezen a optimalizován (min nebo max) současně
- LPOpt využívá unikátní (multiplikativní) vícekriteriální penalizační algoritmus pro spolehlivou a efektivní implementaci omezujících podmínek všech vyhodnocovaných parametrů odezev LPOpt je plně funkční a implementovaný pro návrh palivových vsázek reaktorů VVER-1000 a VVER-440
-
LPOpt optimálně využívá pro přepočty 2D-3D makrokód ANDREA (vyvinutý v ÚJV):
- Velmi rychlý přepočet 2D odezev ~ 0.2 sec/LP/cpucore, vysoce přesný přepočet 3D odezev ~ 100 sec/LP/cpucore (2D-3D korekce odezev jsou efektivně implementovány přímo do procesu optimalizace)
- Přepočty 1/6 symetrie aktivnízóny(VVER). Není potřeba zavádět 1/12sub-symetrii pro VVER-440.
- Spolehlivé škálování distribuovaných přepočtů odezev (paralelizace) na všech dostupných výpočetních jádrech s využitím rychlé síťové I/O komunikace (více jádrové servery, resp. více uzlové výpočetní clustery)
- Typická doba výpočtu jedné optimalizační úlohy (závisí na výpočetních zdrojích a definici úlohy): od 5 min do 1 dne
- Principiální možnost využít jakýkoli jiný externí makrokód (Tato možnost negarantuje dosažení efektivity poskytované kódem ANDREA!)
- Jednoduchá příprava konfigurace optimalizační úlohy a odpovídajících vstupních dat
- Plně skriptovatelné uživatelské rozhraní v příkazové řádce
- Široké možnosti formátování a datového obsahu výstupních souborů
- Plná kompatibilita s řadou Linux OS distribucí (RHEL, Dabian, Ubuntu, atd). Operační systémy Windows a UNIX nejsou podporovány!
Naši partneři a zákazníci mají přístup do centra podpory, kde kromě podpory pro naše softwarové produkty (manuály, aktualizace, řešení problémů) naleznou také například aktuální verze námi používaných metodik apod. Pokud nemáte přihlašovací údaje, požádejte o ně
e-mailem.
Přístup do centra podpory