第8章 「ふげん」における運転・保守技術の高度化 |
第 8 章 |
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 ）運転結果は、シミュレーション結果とよく一致しており、オンラインシステムは、順調に稼動した。なお、燃料取扱体数は、126体であった。第22回燃料交換作業時のシミュレーションと実績の比較を図8.4.47に示す。（  ）運転経験の浅い運転員も、熟練運転員と同等の時間で燃料交換作業が実施できた。（  ）オフラインシステムでは、燃料交換作業に係る運転員が４〜５名必要であったが、オンラインシステムでは、２〜３名で実施することができた。（  ）オンラインシステムの適用によって、効率的な燃料交換作業が実施でき、大幅な労力の削減ができた。 オンラインシステム運用実績確認試験で良好な結果を得た本システムは、平成15（2003）年３月までに約1,700体の燃料集合体を取扱っている。 （7）まとめ  燃料交換作業の効率化及び高度化を図るため、平成元（1989）年よりシステムの検討を開始し、平成３（1991）年にオフラインシステムを開発し、平成７（1995）年にオンラインシステムを開発した。 「ふげん」の燃料交換作業は、４種類の燃料取扱設備を使用し、炉心、燃料交換プール及び燃料貯蔵プール間で各物品を移送する。AIツールを用いて、このような多岐多種にわたる複雑な燃料交換作業をシステム化し、自動制御に適用することができた。 シミュレーション、オフラインの支援システム、オンラインの制御システムのように段階的な開発を行うことにより、AIのような高度な情報処理技術を、原子力発電所における自動制御システムとして適用することができた。これは、「ふげん」において、ファジィによる給水制御システムに次ぐものである。参考文献 1）川合：“物流におけるエキスパートシステム”、IEレビュー、vol.29 No.3、（1988） 2）川合:“汎用物流制御システムΦNET”、ファクトリー・オートメーション、vol.6 No.8、(1988) 3）西村、林、他：“「ふげん」における燃料作業支援システムの開発”、動燃技報、No.83、 （1992） 4）西村、山本、他：“新型転換炉ふげんの燃料支援システム”、FAPIG、No.131、（1992） 5）K. Maeda，N. Sakurai, et al.：”The Application of AI-Based Refueling Control System to FUGEN NPP” ICONE-4、vol.4、（1996） |
8.4.6 燃料取替計画自動作成システム
（1）「ふげん」の燃料取替計画の概要 「ふげん」の運転は、約６か月/サイクルで行われ、定検と定検の間に、燃料交換のために原子炉を約３週間停止する。（図8.4.48参照）この約６か月の運転のため、炉心内全224体の燃料のうち40体程度の新燃料を装荷し、燃料有効利用及び出力分平坦化のため、10〜20体程度のシャッフリングを実施する。なお、これらの燃料取替操作は、90度回転対称を基本として実施している。定検から定検の間に行われる燃料交換のための停止は、燃料取替に要する時間に支配されるため、取替燃料体数及びシャフリング体数の削減は、炉心管理技術者の大き使命の一つである。 （2）燃料取替計画自動作成システムの概要 システムの開発目標「ふげん」は、自主開発による原子炉であることから、運転当初より、炉心管理についても自主的に行ってきている。炉心管理の中でも燃料取替計画に要する労力は大きく、取替炉心の策定は、炉心管理者の経験、ノウハウ等に頼って機械化が困難な部分が大きかった。 そこで、炉心管理技術者のノウハウ、近年最適化手法で一般的になりつつある遺伝的アルゴリズム（GA）及び局所解に陥ることを防ぐための焼きなまし法（SA）を組み合わせた最適化手法を利用して燃料取替計画自動作成システム（Automatic Refueling Planning System：ARPS）の開発に着手した。ARPSは、単サイクルの炉心構成の最適化はもちろんのこと、複数サイクル、すなわち、長期間の燃料取替計画にも適用可能であることを目標として開発した。 ARPSの計算フロー
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