Contexte
Metroscope utilise un modèle digital appelé “jumeau numérique” pour simuler le comportement attendu d’une centrale nucléaire, puis compare ces résultats de simulation à des mesures physiques issues de capteurs sur la centrale réelle. Les écarts observés sont utilisés afin de diagnostiquer des défaillances sur la centrales telles que des fuites ou des pertes de performance de composants.
Une étape indispensable à la création du modèle est celle dite de calibration. C’est l’étape pendant laquelle les paramètres des équations de comportement de chaque composant de la centrale (coefficient d’échange thermique, efficacité…) sont ajustés afin de rendre le jumeau numérique le plus fidèle possible au fonctionnement de la centrale lorsqu’il n’y a aucune défaillance.
Aujourd’hui, cette étape est très lourde puisqu’elle nécessite l’élaboration d’un premier modèle, dit inverse, à la causalité modifiée et dont la sortie est une estimation des paramètres pour une date donnée. En utilisant ces estimations sur toutes les dates de l’historique, on choisit une valeur pour chaque paramètre. On peut alors construire le jumeau numérique complet (i.e. le modèle direct). Bien que complexe, cette méthode a l’avantage de mettre en avant les paramètres qui reflètent les meilleures performances historiques de la centrale.
Objectif
L’objectif est de développer une méthode directe d’estimation des paramètres sans reposer sur le modèle inverse.
Les résultats de diagnostique seront ensuite comparés afin de voir si le modèle ainsi calibré apporte la même valeur que le modèle calibré avec la méthode historique.
Environnement technique
MISSIONS
Le stage se déroulera en 5 parties :
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Context
Metroscope uses a digital model called a “digital twin” to simulate the expected behaviour of a nuclear power plant, and then compares these simulation results with physical measurements from sensors at the real plant. The observed deviations are used to diagnose faults (such as leaks or component performance losses).
An essential step in the creation of the model is the so-called calibration step. This is the stage during which the parameters of the behavioural equations of each plant component (heat exchange coefficient, efficiency…) are adjusted to make the digital twin as representative as possible of the normal functioning of the plant (meaning when there is no fault on the plant).
Today, this stage is very cumbersome since it requires the development of a second model, called the inverse model, with modified causality and whose output is an estimate of the parameters for a given date. Using these estimates over all dates, a value is chosen for each parameter. We can then construct the complete numerical twin (i.e. the direct model). Although complex, this method has the advantage of highlighting parameters that reflect the best historical performance of the plant.
Objective
The objective is to develop a direct method of parameter estimation without relying on the inverse model. The diagnostic results will then be compared to see if the new calibrated model provides the same value as the model calibrated with the historical method.
Technical environment
The course
The course will be divided into 5 parts:
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