核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)改造中的幾種控制系統(tǒng)綜合應(yīng)用分析

從改造的必要性和儀表控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、技術(shù)特點(diǎn)、數(shù)字轉(zhuǎn)換任務(wù)等方面,討論核電廠儀器控制系統(tǒng)整個(gè)生命周期各關(guān)鍵階段的儀器控制系統(tǒng)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)分析等。結(jié)合國外核電站儀表控制系統(tǒng)數(shù)字化的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),對(duì)我國核電廠模擬控制系統(tǒng)的數(shù)字化改造和升級(jí)戰(zhàn)略提出建議。

測試工作是核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)生命周期中的一項(xiàng)重要活動(dòng),也是保證系統(tǒng)質(zhì)量的重要手段,是驗(yàn)證和確認(rèn)的重要工作。根據(jù)核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)的生命周期模型,系統(tǒng)交付最終客戶之前的測試工作分為供應(yīng)商的測試、工廠測試、現(xiàn)場安裝和調(diào)試。本文立足于核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)的工廠測試工作,以某壓水堆核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)的工程實(shí)施為背景,闡述了工廠測試的目的、范圍和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),詳細(xì)介紹工廠測試的階段劃分和各階段的主要測試內(nèi)容;然后重點(diǎn)論述了工廠測試中的測試方法;最后闡明工廠測試的意義,給出工廠測試和現(xiàn)場安裝調(diào)試之間的聯(lián)系,強(qiáng)調(diào)工廠測試中的部分注意事項(xiàng)。

由于核電站安全性的保守策略考慮,數(shù)字化儀控技術(shù)在核電站一直未得到全面應(yīng)用,直到田灣核電站全數(shù)字化儀控系統(tǒng)成功投產(chǎn),才開始受到關(guān)注。本文將在分析在役、在建核電廠儀控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,總結(jié)全數(shù)字化儀控系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)。

該文以國際電工委員會(huì)/核儀器技術(shù)委員會(huì)(iecsc45a)的標(biāo)準(zhǔn)體系為基礎(chǔ),討論了核電廠數(shù)字化儀控系統(tǒng)信息安全的特征。文章首先對(duì)sc45a標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行了介紹,之后闡述了信息安全標(biāo)準(zhǔn)在該標(biāo)準(zhǔn)體系中的位置以及與其他標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)系,而后從信息安全保障對(duì)象、保障屬性、主要威脅來源以及安全防護(hù)等級(jí)方面對(duì)數(shù)字化儀控系統(tǒng)的信息安全特征進(jìn)行了分析和闡述。

文章總結(jié)了核電廠儀控技術(shù)的歷史和發(fā)展,以在建的方家山核電廠數(shù)字化儀控系統(tǒng)為例,結(jié)合核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則,對(duì)當(dāng)代核電廠數(shù)字化儀控系統(tǒng)的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、功能和優(yōu)勢進(jìn)行了闡述。

核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)存在系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)?；诎踩岳碚?風(fēng)險(xiǎn)形成是一個(gè)傳導(dǎo)過程,針對(duì)儀控系統(tǒng)失效這一概率事件,提出一級(jí)預(yù)警和二級(jí)預(yù)警的概念。基于特征向量的安全預(yù)警,可以合理描述系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的各種情況,并提高對(duì)dcs儀控系統(tǒng)問題的預(yù)警時(shí)間裕量,增加核電站的安全及可靠性。

儀控系統(tǒng)是保證核電站正常工作的基本保障,是核電站的核心系統(tǒng)。進(jìn)行儀控系統(tǒng)的數(shù)字化改造是為了更好地促進(jìn)核電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。首先介紹了核電站數(shù)字儀控系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu),并提出了進(jìn)行儀控系統(tǒng)數(shù)字化改造的目的,闡述了儀控系統(tǒng)數(shù)字化改造的方案。

為了促進(jìn)核電站系統(tǒng)的正常運(yùn)行,需要做好數(shù)字儀控系統(tǒng)改造工作。本文對(duì)此進(jìn)行了探討,文章首先闡述了核電站數(shù)字儀控系統(tǒng)改造的目的所在,其次介紹了數(shù)字化儀控方案,最后進(jìn)行了核電站數(shù)字儀控系統(tǒng)改造方案分析。

近日,國家重大專項(xiàng)"cap1400核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)研制"課題在上海通過了國家能源局組織的正式驗(yàn)收,標(biāo)志著我國首個(gè)具有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國際市場準(zhǔn)入資質(zhì)的核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)研制成功。"cap1400核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)研制"課題由國電投所屬國核自

田灣核電站一期工程(1、2號(hào)機(jī)組)采用了全數(shù)字化的儀表控制系統(tǒng)(dcs)。本文結(jié)合田灣核電站一期儀表控制項(xiàng)目的dcs在合同談判和后續(xù)執(zhí)行過程中取得的經(jīng)驗(yàn)及系統(tǒng)運(yùn)行過程中的實(shí)踐,闡述了dcs在田灣核電站二期(3、4號(hào)機(jī)組)儀表控制項(xiàng)目建設(shè)過程中的應(yīng)用。

核電站儀控系統(tǒng)以數(shù)字處理技術(shù)為特點(diǎn),由微處理芯片構(gòu)成,具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力與通訊能力,將其應(yīng)用在核電站中能發(fā)揮一定應(yīng)用效果。為促進(jìn)核電站儀控系統(tǒng)的有效運(yùn)行,還應(yīng)對(duì)系統(tǒng)加強(qiáng)管理,使其優(yōu)勢更好地凸顯出來。

在運(yùn)核電站模擬儀控系統(tǒng)面臨技術(shù)老化和物理老化的問題,采用數(shù)字化dcs技術(shù)對(duì)在運(yùn)核電站通用儀控系統(tǒng)的大范圍升級(jí)改造具有技術(shù)復(fù)雜、影響面廣、投資大,項(xiàng)目執(zhí)行周期長、單次實(shí)施時(shí)間緊(只能在機(jī)組大修期間實(shí)施)等特點(diǎn)。從改造必要性、儀控系統(tǒng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、數(shù)字化儀控技術(shù)特點(diǎn)、儀控系統(tǒng)功能分析、儀控系統(tǒng)安全分級(jí)、儀控系統(tǒng)架構(gòu)方案,儀控系統(tǒng)數(shù)字化改造全生命周期各關(guān)鍵階段的工作任務(wù)、儀控系統(tǒng)數(shù)字化改造風(fēng)險(xiǎn)分析等幾方面對(duì)在運(yùn)核電站模擬儀控系統(tǒng)數(shù)字化升級(jí)改造需重點(diǎn)關(guān)注的問題進(jìn)行了初步分析和論述。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合國外核電站儀控系統(tǒng)數(shù)字化改造的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),對(duì)我國在運(yùn)核電站模擬儀控系統(tǒng)的數(shù)字化改造升級(jí)策略提出建議。

我國首個(gè)百萬千瓦級(jí)核電站數(shù)字化數(shù)據(jù)采集和集中處理（kit／kps）系統(tǒng)改造項(xiàng)目，在中國廣東核電集團(tuán)有限公司大亞灣核電站通過國家鑒定。這標(biāo)志著我國百萬千瓦級(jí)核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)研發(fā)取得了重大突破。

核電廠老舊儀控系統(tǒng)的數(shù)字化改造已經(jīng)成為趨勢。就數(shù)字化系統(tǒng)本身而言,在技術(shù)上沒有明顯的風(fēng)險(xiǎn),與全新的核電廠相比,改造工作有眾多的約束條件。由于技術(shù)的進(jìn)步和數(shù)字化儀控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,已有改造指導(dǎo)對(duì)數(shù)字化技術(shù)本身的關(guān)注已經(jīng)不再重要。針對(duì)指導(dǎo)的關(guān)注點(diǎn)與現(xiàn)實(shí)脫節(jié)的情況,為了能夠成功進(jìn)行儀控系統(tǒng)的數(shù)字化改造,本文提出了改造的實(shí)施策略,分析了改造時(shí)必須關(guān)注的要素,給出了相應(yīng)的建議。

現(xiàn)階段；隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展；核電廠發(fā)展的也十分迅速.核電廠老舊儀控系統(tǒng)的數(shù)字化改造已經(jīng)成為趨勢.就數(shù)字化系統(tǒng)本身而言；在技術(shù)上沒有明顯的風(fēng)險(xiǎn)；與全新的核電廠相比；改造工作有眾多的約束條件.由于技術(shù)的進(jìn)步和數(shù)字化儀控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用；已有改造指導(dǎo)對(duì)數(shù)字化技術(shù)本身的關(guān)注已經(jīng)不再重要.針對(duì)指導(dǎo)的關(guān)注點(diǎn)與現(xiàn)實(shí)脫節(jié)的情況；為了能夠成功進(jìn)行儀控系統(tǒng)的數(shù)字化改造；本文提出了改造的實(shí)施策略；分析了改造時(shí)必須關(guān)注的要素；給出了相應(yīng)的建議.

本文主要闡述了在cpr1000核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)常規(guī)島核電站單體測試中,i/o模塊通道測試的新方法和與之配套的新工具。這些方法和工具大大提高了i/o模塊通道測試的效率和質(zhì)量,并填補(bǔ)了國產(chǎn)化核電dcs系統(tǒng)在i/o通道自動(dòng)測試技術(shù)的空白。

本文主要闡述了在cpr1000核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)常規(guī)島核電站草體測試中，i／o模塊通道測試的新方法和與之配套的新工具。這些方法和工具夫夫提高了i／o模塊通道測試的效率和質(zhì)量，并填補(bǔ)了國產(chǎn)化核電dcs系統(tǒng)征i／o通道自動(dòng)測試技術(shù)的空白。

為準(zhǔn)確和高效地進(jìn)行核電站主控室人機(jī)系統(tǒng)匹配關(guān)系的評(píng)價(jià),分析了操縱員評(píng)價(jià)人體模型的表達(dá)形式和人體參數(shù),確定了數(shù)字化操縱員應(yīng)具備的評(píng)價(jià)功能。基于二次開發(fā)技術(shù)開發(fā)了數(shù)字化操縱員評(píng)價(jià)人體模型,該模型可根據(jù)具體評(píng)價(jià)的需要,選擇操縱員的生成方式、性別、操作姿態(tài)、單/雙眼視域、左/右手可達(dá)域,用于評(píng)價(jià)顯示信息是否在操縱員視域范圍內(nèi)以及評(píng)價(jià)操縱設(shè)備是否可觸及;同時(shí)還具備作業(yè)空間和字符可視性評(píng)價(jià)等關(guān)鍵功能。實(shí)例應(yīng)用表明,該方法能準(zhǔn)確、高效和快捷地完成核電站主控室人機(jī)匹配關(guān)系的評(píng)價(jià)工作,使二者的協(xié)調(diào)關(guān)系達(dá)到最優(yōu)。

核電廠基于模擬技術(shù)的儀控系統(tǒng)在設(shè)備故障、設(shè)備老化、備件供應(yīng)、維修成本等方面面臨越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),甚至影響到電站的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行?；诤穗姀S儀控系統(tǒng)數(shù)字化改造的復(fù)雜性和核安全風(fēng)險(xiǎn),對(duì)儀控?cái)?shù)字化改造整個(gè)周期內(nèi)的改造工作、主要技術(shù)問題開展研究是非常必要的,有利于降低核電廠儀控?cái)?shù)字化改造風(fēng)險(xiǎn),保證改造順利進(jìn)行。

堆芯冷卻監(jiān)測系統(tǒng)（corecoolingmonitoringsystem,簡稱ccms）用于對(duì)壓水堆堆芯冷卻狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測,屬于安全級(jí)系統(tǒng).北京廣利核公司采用firmsys安全級(jí)數(shù)字化儀控平臺(tái)產(chǎn)品,對(duì)大亞灣核電站ccms系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)字化改造,以解決原系統(tǒng)可用性降低、堆芯冷卻狀態(tài)算法存在不足、記錄功能較弱的問題,同時(shí)滿足大亞灣核電站事故管理規(guī)程從事件導(dǎo)向規(guī)程（e0p）向狀態(tài)導(dǎo)向規(guī)程（sop）過渡的需要.改造后的1#機(jī)ccms系統(tǒng)在2013年11月投入使用,運(yùn)行穩(wěn)定可靠.這是國內(nèi)在役核電廠安全級(jí)數(shù)字化儀控系統(tǒng)的首次改造,也是國產(chǎn)核級(jí)安全級(jí)數(shù)字化儀控產(chǎn)品firmsys在國內(nèi)核電站安全級(jí)的首次應(yīng)用.改造方案可供同類系統(tǒng)改造借鑒.

本文以我臺(tái)數(shù)字化總控系統(tǒng)改造后的應(yīng)用，探討了數(shù)字化總控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)格化、數(shù)字化、智能化播出。而且信源、播出設(shè)備、電源等都實(shí)現(xiàn)了雙冗余備份，以此提升了節(jié)目質(zhì)量，保證了安全播出，減輕了值班人員的工作強(qiáng)度。

目前很難對(duì)數(shù)字化變電站進(jìn)行確切定義，大家普遍認(rèn)為，“數(shù)字化”貫穿變電站自動(dòng)化的始終，“數(shù)字化變電站”是變電站自動(dòng)化發(fā)展過程中的一個(gè)階段。數(shù)字化變電站是智能電網(wǎng)的物理基礎(chǔ)，也是高級(jí)調(diào)度中心的信息采集和命令執(zhí)行單元，其將成為今后電力發(fā)展的主流。主要分析了數(shù)字化變電站的概念和特點(diǎn)，并詳細(xì)介紹了其關(guān)鍵技術(shù)和技術(shù)應(yīng)用。