Aineiden termodynaamisten ominaisuuksien mallintaminen neuroverkoilla ydinvoimalaitoksen simuloinnissa

Tämä työ on tehty osana Loviisan ydinvoimalaitoksen automaatiouudistusprojektia. Loviisan ydinvoimalaitosta on ohjattu nykyisellä automaatiojärjestelmällä jo yli 30 vuotta. Jotta laitosta voitaisiin turvallisesti käyttää mahdollisimman pitkään, tulee sen vanhat analogiset automaatiojärjestelmät muuttaa digitaalisiksi. Digitaalinen lähestyminen tulee muuttamaan monia asioita, joista näkyvimmät ovat valvomot. Tulevaisuudessa laitosta tullaan ohjaamaan normaaleilta monitoreilta vanhojen analogisten taulujen ja pulpettien sijasta. Automaatiouudistuksessa käytetään laitoksen toimintaa kuvaavaa hyvin kattavan kehityssimulaattoria. Simulaattorilla on monta eri käyttötarkoitusta, joista tärkeimmät ovat uusien ohjausnäyttöjen suunnittelu ja testaus, sekä automaatiouudistuksien testaus ja validointi yhdessä toimittajien kanssa. Loviisan kehityssimulaattori on toteutettu APROS ohjelmalla. Vuosien kehityksen ja käyttämisen jälkeen on havaittu, ettei APROS pysty mallintamaan tiettyjä tilanteita riittävän hyvin. Ongelman ratkaisemiseksi eivät klassiset menetelmät riittäneet, joten ongelmaa lähestyttiin uudella tavalla. VTT on kehittänyt ratkaisun, mikä perustuu usean neuroverkon muodostamaan hyvin epälineaariseen approksimoivaan kokonaisuuteen. Ratkaisussa mallinnetaan prosessissa ilmenevien ilmavuotojen, veden ja höyryn sekoituksen termodynaamisia tiloja. Kiertoon pääsee jostain kohtaa ilmaa, mikä voi alkaa levitä mallissa. Työn tarkoituksena on implementoida uusi ratkaisu kehityssimulaattorin ja kattavasti testata sen toiminta. Uusi ratkaisu mahdollistaa kehityssimulaattorin käytön aivan uusissa tilanteissa. Kehityssimulaattorin parannukset mahdollistavat kattavamman koulutuksen operaattoreille, sekä tarkemman testauksen ja suunnittelun tulevalle automaatiolle. Loppujen lopuksi ratkaisu tähtää samaan kuin varsinainen automaatiouudistus, eli laitoksen turvalliseen ja taloudelliseen käyttöön tulevaisuudessa