Application of parallel calculation on Loviisa nuclear power plant analyzer model

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
1998
Major/Subject
Ydin- ja energiatekniikka
Mcode
Tfy-56
Degree programme
Language
fi
Pages
84
Series
Abstract
Tämän diplomityön tarkoituksena oli soveltaa APROS-simulointiympäristön rinnakkaislaskentaominaisuuksia Loviisan ydinvoimalan laitosanalysaattorimalliin. Samalla testattiin APROS:iin rinnakkaislaskentaa varten tehtyjä muutoksia. APROS on IVO Power Engineering Oy:n ja Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen yhdessä kehittämä simulointityökalu voimalaitosprosessien kattavaan simulointiin. Sovellusten nopeusvaatimuksista johtuen APROS-mallien laskentaa on pyritty nopeuttamaan useamman prosessorin rinnakkaislaskennan avulla. Rinnakkaislaskenta toteutetaan APROS:issa mallitasolla siten, että malli jaetaan itsenäisiin osiin, joita lasketaan rinnakkain erillisissä laskentaprosesseissa. Kussakin laskentaprosessissa käytetään saman ohjelman kopiota mallin ratkaisemiseen. Simulaattorimalli kuvataan yhdessä yhteisessä tietokannassa ja prosessien välinen tiedonsiirto tapahtuu simulaattorimalliin kuuluvien liitoskomponenttien avulla. Loviisan ydinvoimalan laitosanalysaattorimallin jakamista varten tutustuttiin malliin, sen termodynaamiseen prosessiin ja lainalaisuuksiin. Mallista etsittiin itsenäisiä osia, joiden perusteella malli jaettiin rinnakkaislaskentaa varten. Laitosanalysaattorin rinnakkaistamisen yhteydessä etsittiin toimintatapoja ja sääntöjä, joita noudattamalla mallit yleisesti voidaan jakaa rinnakkaislaskentaa varten. Simulaattorimallin rinnakkaistamisen havaittiin olevan monimutkainen prosessi. Sääntöjä kyettiin löytämään mallin jakamisessa, liitoskomponentin sijoittamissa, mallin osien laskennan jakamisessa laskentaprosessien kesken ja laskentaprosessien aika-askeleitten määrittämisessä. Simulaattorimallin jakamisessa otettiin huomioon laskentaan kulunut aika, laskennan antamien tulosten paikkansapitävyys ja mallin käytettävyyden säilyminen. Rinnakkaislaskennan antamia tuloksia verrattiin APROS:in yhdellä prosessorilla laskemiin arvoihin, jotka on kelpoistettu lukuisin testein todellisen voimalaitosprosessin mittauksiin ja muilla koodeilla laskettuihin tuloksiin verraten. Laskennan nopeutumista arvioitiin vertaamalla rinnakkaislaskennan kuluttamaa prosessoriaikaa APROS:in yhden prosessorin version käyttämään aikaan. Laskennan todettiin nopeutuneen noin 2,3 kertaisesti, kun käytettiin kolmea laskentaprosessia. Rinnakkaislaskennalla saadut tulokset eivät eronneet merkittävästi vertailuarvoista.
Description
Supervisor
Salomaa, Rainer
Thesis advisor
Korkholm, Kari
Keywords
multiprocessing, APROS, simulation, rinnakkaislaskenta, nuclear, simulointi, power production, ydinvoimalaitos
Other note
Citation