本发明属于核电，具体涉及一种堆芯功率监测方法和装置。
背景技术：
1、堆芯功率监测对于核电站的安全运行、优化控制和经济性具有重要意义,通过实时监测核反应堆的堆芯功率水平和分布,及时发现异常情况,并在异常事件诊断中发挥关键作用,是确保核电站可靠、安全和经济运行的重要保障。
2、然而，微型核反应堆结构布置紧凑，堆芯体积小，压力容器不便于设置堆内探测器孔道；先进微型核反应堆运行温度高，堆内仪表服役环境恶劣，往往是高温高压高辐照，可能还存在腐蚀、空间狭小等问题，很难找到合适的堆内探测器类型，此外，检修和维护也很困难。
3、因此，现有技术中还无法依靠少量的堆外探测器核测信号实现微型核能装置的堆芯功率监测。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述不足，提供一种堆芯功率监测方法和装置，使用该方法可以仅通过少量堆外探测器的检测信号就能实现堆芯功率准确监测。
2、第一方面，本发明实施例提供一种堆芯功率监测方法，应用于微型核反应堆，方法包括：
3、获取所述微型核反应堆的堆外探测器的待分析探测数据；
4、基于所述待分析探测数据和所述堆外探测器的响应方程，得到所述待分析探测数据对应的k个主成分的主成分系数，所述主成分为能够反映堆芯功率分布变异性的特征，所述主成分系数为堆芯功率在所述主成分上的投影，所述响应方程用于表征所述主成分系数与堆外探测器探测数据之间的函数关系，k为大于1的整数；
5、基于所述待分析探测数据对应的主成分系数和转换矩阵，确定所述微型核反应堆的堆芯功率数据，
6、其中，所述主成分、主成分系数和所述转换矩阵通过对功率样本数据进行主成分分析得到，所述功率样本数据为所述微型核反应堆在n个工况下的功率数据，n为正整数。
7、可选地，所述基于所述探测数据和所述堆外探测器的响应方程，得到所述待分析探测数据对应的k个主成分的主成分系数之前，还包括：
8、获取所述微型核反应堆n个工况下对应的n个子功率数据和堆外探测器采集的n个工况下的对应的n个子探测数据；
9、针对所有工况对应的所述子功率数据利用主成分分析法，确定所述微型核反应堆的堆芯功率的k个主成分、所述n个子功率数据的k个主成分对应的主成分系数以及转换矩阵；
10、根据所述n个子探测数据和所述n个子功率数据的k个主成分对应的主成分系数，生成所述堆外探测器的响应方程。
11、可选地，所述获取所述微型核反应堆n个工况下对应的n个子功率数据，包括：
12、根据所述微型核反应堆的构造，将堆芯划分为m个节块；
13、利用蒙特卡罗程序计算所述n个工况下的所述m个节块的节块功率；
14、将每种工况下的所述m个节块的节块功率确定为一个子功率数据，得到所述n个子功率数据。
15、可选地，所述针对所有工况对应的所述子功率数据利用主成分分析法，确定所述微型核反应堆的堆芯功率的k个主成分、所述n个子功率数据的k个主成分对应的主成分系数以及转换矩阵，包括：
16、对所述所有工况对应的子功率数据进行主成分分析，提取出堆芯功率的n个特征向量，以及n个特征向量对应的特征值，n为正整数；
17、根据特征向量的特征值的大小，从所述n个特征向量中筛选出k个特征向量，n大于k；
18、将所述k个特征向量确定为所述k个主成分，
19、其中，所述主成分对应的主成分系数为所述子功率数据在所述主成分上的投影，所述k个特征向量构成所述转换矩阵，所述特征值为所述特征向量对应的功率分布样本方差。
20、可选地，所述对所有工况对应的所述子功率数据进行主成分分析，提取出所述堆芯功率的n个特征向量，以及n个特征向量对应的特征值，包括：
21、计算所有工况对应的所述子功率数据的协方差矩阵；
22、针对所述协方差矩阵进行特征分解，得到n个特征向量和每个特征向量对应的特征值。
23、可选地，所述根据特征向量的特征值的大小，从所述n个特征向量中筛选出所述k个特征向量，包括：
24、步骤一，针对所述n个特征向量，按照特征值由大到小排序，筛选出特征值前k0个特征向量，所述前k0个特征向量的累计方差贡献值大于第一预设阈值；
25、步骤二，根据所述前k0个特征向量和所述前k0个主成分对应的主成分系数，还原得到预测功率数据；
26、在所述预测功率数据和所述子功率数据的偏差值大于第二预设阈值的情况下，令k0＝k0+1，并返回执行所述步骤一和步骤二，直到所述偏差值小于或等于所述第二预设阈值，将所述前k0个特征向量确定为所述k个特征向量。
27、可选地，所述微型核反应堆包括r组堆外探测器，
28、所述获取堆外探测器采集的n个工况下的对应的n个子探测数据，包括：
29、根据所述微型核反应堆的构造和所述r组堆外探测器,利用蒙特卡罗程序计算所述n个工况下的所述r组堆外探测器的探测数据；
30、将每种工况下的所述r组堆外探测器的探测数据确定为一个子探测数据，得到所述n个子探测数据。
31、可选地，所述根据所述n个子探测数据和所述n个子功率数据的k个主成分对应的主成分系数，生成所述堆外探测器的响应方程，包括：
32、根据所述微型核反应堆的构造，将堆芯划分为m个节块，其中，m＝i*j，i为堆芯轴向节块划分个数，j为堆芯径向节块划分个数；
33、采用蒙特卡罗方法，获取堆外探测器的堆芯各轴向节块的第一响应矩阵；
34、采用蒙特卡罗方法，获取堆外探测器的堆芯各径向节块的第二响应矩阵；
35、将所述第一响应矩阵和所述第二响应矩阵相乘，得到堆外探测器的响应矩阵；
36、根据每个子探测数据和每个子功率数据的k个主成分对应的主成分系数，以及堆外探测器的响应矩阵，构建所述堆外探测器的响应方程。
37、可选地，所述基于所述待分析探测数据和所述堆外探测器的响应方程，得到所述待分析探测数据对应的k个主成分的主成分系数，包括：
38、根据所述待分析探测数据和所述响应方程，利用最小二乘法得到所述待分析探测数据对应的k个主成分的主成分系数。
39、第二方面，本发明实施例还提供一种堆芯功率监测装置，所述装置包括：
40、第一获取模块，用于获取所述微型核反应堆的堆外探测器的待分析探测数据；
41、第一确定模块，与所述第一获取模块连接，用于基于所述待分析探测数据和所述堆外探测器的响应方程，得到所述待分析探测数据对应的k个主成分的主成分系数，所述主成分为能够反映堆芯功率分布变异性的特征，所述主成分系数为堆芯功率在所述主成分上的投影，所述响应方程用于表征所述主成分系数与堆外探测器探测数据之间的函数关系，k为大于1的整数；
42、第二确定模块，与所述第一确定模块连接，用于基于所述待分析探测数据对应的主成分系数和转换矩阵，确定所述微型核反应堆的堆芯功率数据，
43、其中，所述主成分、主成分系数和所述转换矩阵通过对功率样本数据进行主成分分析得到，所述功率样本数据为所述微型核反应堆在n个工况下的功率数据，n为正整数。
44、本发明的堆芯功率监测方法，首先获取微型核反应堆的堆外探测器的待分析探测数据；基于堆外探测器的响应方程得到待分析探测数据对应的k个主成分的主成分系数；然后根据待分析探测数据对应的主成分系数和基于对功率样本数据进行主成分分析得到的转换矩阵，确定微型核反应堆的堆芯功率数据。由此，只需要通过堆外探测器采集的探测数据即可推测得到微型核反应堆的堆芯功率分布。即结合主成分分析和响应方程，根据堆外探测器数据和响应方程推断核反应堆堆芯功率分布，从而在无法直接采集堆芯数据的情况下，也能有效推断和监测核反应堆堆芯的运行状态，并且监测结果的准确度很高。
1.一种堆芯功率监测方法，其特征在于，应用于微型核反应堆，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的堆芯功率监测方法，其特征在于，所述基于所述探测数据和所述堆外探测器的响应方程，得到所述待分析探测数据对应的k个主成分的主成分系数之前，还包括：
3.根据权利要求2所述的堆芯功率监测方法，其特征在于，所述获取所述微型核反应堆n个工况下对应的n个子功率数据，包括：
4.根据权利要求3所述的堆芯功率监测方法，其特征在于，所述针对所有工况对应的所述子功率数据利用主成分分析法，确定所述微型核反应堆的堆芯功率的k个主成分、所述n个子功率数据的k个主成分对应的主成分系数以及转换矩阵，包括：
5.根据权利要求4所述的堆芯功率监测方法，其特征在于，所述对所有工况对应的所述子功率数据进行主成分分析，提取出所述堆芯功率的n个特征向量，以及n个特征向量对应的特征值，包括：
6.根据权利要求4所述的堆芯功率监测方法，其特征在于，所述根据特征向量的特征值的大小，从所述n个特征向量中筛选出所述k个特征向量，包括：
7.根据权利要求2所述的堆芯功率监测方法，其特征在于，所述微型核反应堆包括r组堆外探测器，
8.根据权利要求2所述的堆芯功率监测方法，其特征在于，所述根据所述n个子探测数据和所述n个子功率数据的k个主成分对应的主成分系数，生成所述堆外探测器的响应方程，包括：
9.根据权利要求1至8任意一项所述的堆芯功率监测方法，其特征在于，所述基于所述待分析探测数据和所述堆外探测器的响应方程，得到所述待分析探测数据对应的k个主成分的主成分系数，包括：
10.一种堆芯功率监测装置，其特征在于，应用于微型核反应堆，所述装置包括：
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，第三确定模块包括：
