核电厂虚拟DCS翻译软件的设计与实现

核电厂模拟机是用于培训操纵人员的主要工具,是确保核电站安全、稳定、经济性运行的关键之一.为了打破国外对于核电模拟机关键技术的封锁,研发具有自主知识产权的核电模拟机DCS智能翻译工具具有十分重要的意义.设计开发的虚拟DCS翻译转换软件成功实现国产化DCS平台软件代码转化至核电模拟机平台,逼真地再现了DCS控制策略组态、配置和下装过程.     

核电厂全范围模拟机测试管理方法及其应用

核电厂全范围模拟机的集成测试是整个模拟机项目开发过程中最为关键的一环。为此对核电厂全范围模拟机在集成测试阶段适宜采用的测试管理方法进行了探讨,并介绍了该方法在我国首台自主开发的百万千瓦级压水堆核电厂全范围模拟机——宁德核电厂一期工程全范围模拟机项目中成功实施的情况。在此基础上提出了自主研发核电厂全范围模拟机的过程中必须通过使用科学严谨的核电厂模拟机测试管理方法,建立完善的测试管理程序,培养具有丰富测试经验的人员,研发适用的测试管理工具,才能提高模拟机质量和保障模拟机进度,真正实现核电厂模拟机的自主化、规模化建设。     

CPU/GPU异构计算应用于核电模拟机的可行性

根据ANSI/ANS-3.5-1998规定以及核电厂建模精度的提高,对核电模拟机仿真速度提出了更高的要求。但是目前已难以通过提升中央处理器（ CPU）频率的方式来提升现有模拟机的运算速度。与此同时,CPU/GPU异构计算融合了串行/并行计算,利用显卡（ GPU）的并行计算能力可极大提升现有桌面电脑的运算能力,目前已经广泛应用于科学研究。英伟达公司的CUDA平台被用于开发CPU/GPU异构计算应用程序,来提升核电厂全范围模拟机的仿真计算。通过核电厂全范围模拟机运行测试对比,证实使用CPU/GPU异构计算程序,能有效提升模拟机运行速度。     

核电厂安全控制显示模拟系统的设计与实现

核电厂安全控制显示装置在核电厂安全级分布式控制系统(DCS)和睦系统中是重要的人机接口装置,其对应的模拟系统在和睦模拟系统中同样地提供人机交互的接口。安全控制显示装置的模拟系统为核电厂主控室操纵员的培训提供教学的操控设备,在操纵员的培训过程中起到重要的作用。为降低和睦模拟系统培训时使用实体设备的成本,开展安全控制显示模拟系统的研制。该模拟系统的研制采用虚拟实物模拟技术,以更真实地对实体安全控制显示装置进行模拟实现。该模拟系统可以运行实体的工程组态算法,实现实体装置所具有的功能、性能,模拟实体故障。该模拟系统在阳江核电厂5~#、6~#全范围模拟机系统中应用良好,对其他模拟机产品的开发具有指导意义。     

核电厂模拟机电气系统建模与仿真

核电厂全范围模拟机电气系统数量众多导致仿真计算量巨大,设计参数的缺失影响仿真精度,系统数据接口之间的数值传输需要实时准确.为提高仿真计算效率、精度和保证实时数据传递,阐述了系统仿真策略和参数分类存取方法;基于电动机、静态负荷及低压开关模型和仿真,重点讨论了模块参数的反算功能和接口数据实时传递原理.以某1000 MW核电厂电动机及电气系统主接线为例,对仿真模型和方法进行了分析和验证.仿真结果证明:采用电气系统仿真策略和仿真方法,有效减少了全范围模拟的电气系统数量,对设备参数进行分类存取,提高了仿真计算效率;关键模型参数的自动反算和系统设备接口数据的及时准确传输,保证了计算的简洁性和数据传输的实时性;同时模型的仿真精度满足设计要求.仿真模型方法及开发工具在核电厂模拟机电气系统建模与仿真中具有广泛的适用性.     

宁德核电厂全范围模拟机硬盘台系统设计

根据核电厂全范围模拟机（简称FSS）的特点和控制室中硬盘台的功能要求,进行了宁德核电厂全范围模拟机硬盘台的总体方案设计;根据各盘台设备的电气特性、接线及安装要求,进行了硬盘台硬件（包括IO）系统的设计;根据IO系统的特点和模拟机的要求,进行了硬盘台软件的设计,确定了要实现的六项功能：IO通讯,日常维护,升级维护,开关校验,回放和虚拟盘台功能,并依次对它们进行了说明和对软件功能和性能的设计进行了介绍;通过实际应用证明,该设计满足了模拟机的要求.     

基于可视化建模方法的燃气轮机仿真研究

应用可视化建模仿真系统软件对燃气轮机系统的建模方法进行了初步研究,实现了对燃气轮机基本功能和特性的模拟仿真,可以为后续开发适用于培训人员和事故模拟的全范围仿真模拟机提供技术路线的参考与验证。     

单机版多功能模拟机的设计实现及应用

通过对全范围模拟机研制过程中的仿真技术及数据运行方式、分布方式进行研究,综述了该台单机版多功能模拟机的设计意义和实现方式,并就其应用的场景、适用的范围进行了举例说明。提出了该台模拟机针对三代核电技术国产化、人员培训本土化所起到的作用,并就其在控制系统研制和工程应用过程中所能发挥的作用进行了说明,分析阐述了该台单机版多功能模拟机对三代核电技术的运用所起到的裨益。     

核电厂应急辅助决策系统数据接口设计

核电厂应急辅助决策系统数据接口众多,如果对应急系统接口考虑不足,可能会造成应急系统功能缺失,对应急响应造成影响。对核电厂应急系统的接口进行了梳理,明确了不同系统和应急系统间的通信方式和通信内容。依据信息安全的要求,生产控制大区（如全厂非安全级控制系统）向信息管理大区（如应急系统）传输数据应为单向通信。因此,设计了基于用户数据报协议（UDP）和数据摆渡的数据单向传输方案,以及基于超文本传输协议（HTTP）的数据双向传输方案。针对在应急演习期间,应急系统会将数据源切换为模拟机和人工预置数据的情况,设计了分布式控制系统（DCS）和模拟机的数据源切换方案以及人工预置数据模板。通过对核电厂应急系统数据接口的梳理和通信方案的设计,为后续新建核电厂的核电厂应急系统建设提供了指导,降低了应急系统现场调试数据接口的风险。     

红沿河一期全范围模拟机的设计和开发

模拟机作为核电站操纵员进行培训的必备工具是电站生产准备期间的关键路径。红沿河核电站模拟机作为国内首个采用自主化DCS(数字控制系统)建设的设备,其设计有着自身的特点,其开发经验对于后续同类电站的模拟机建设有着一定的参考意义。就模拟机供货商的设计和开发流程进行了阐述,并就模拟机测试取得的经验进行了介绍。为从事模拟机制造、测试和管理工作的人员提供参考。     

舰船动力装置模拟器改进设计

受当时仿真技术条件的限制,一代舰船动力装置模拟器硬件运行可靠性差,故障率越来越高;模拟对象软件非标准化、非模块化,在线修改不便;可视化软件实时性不强;教练员控制台运行功能弱,目前已不能适应当前新的使命任务要求,影响到模拟器的正常使用.结合现代仿真技术,该文对模拟器的软、硬件系统提出了可行的改进方法,给出了改进后的舰船动力装置模拟训练系统,使模拟器整体性能有了显著提高,满足了当前使用需求.     

火电机组激励式仿真系统的构建

针对目前火电机组仿真机的开发应用及现状,根据仿真机中分散控制系统(DCS)设备和功能的复制方式,提出局部激励式仿真系统新概念,并且在上海吴泾第二发电有限公司660MW火电机组的仿真机的研制过程中,构建了局部激励式仿真系统。经过两年多的运行测试,证明该仿真系统不仅能很好地满足电厂运行人员的培训要求,而且能提供热工人员对DCS进行大范围的仿真和实验手段,因此大大拓展了仿真机的培训功能,为仿真机的应用展示出新的前景。     

基于Java技术的电站锅炉炉膛火焰TV仿真

电站锅炉炉膛火焰ＴＶ作为电站运行的一个重要的监视窗口,它提供给运行人员炉膛里的燃烧情况,因此电站仿真系统中火焰ＴＶ的仿真是必须的,该文首先简要介绍了电站仿真机的系统构成及用途,还介绍了使用Ｊａｖａ技术实现电站锅炉炉膛火焰ＴＶ仿真的方法,并实现了部分锅炉燃烧工况的火焰仿真,通过仿真试验认为Ｊａｖａ技术能够实现燃烧全工况下的火焰仿真。     

电站多台机组经济运行算法研究

研究电厂多台机组经济运行的调度算法,开发 了电厂经济运行计算平台并将其加载在网控培训仿真机教员台上．首次将等微增率算法、浮 点数编码遗传算法和变尺度混沌优化算法等3种调度算法集中到一个计算平台上．给出了3种 调度算法的计算结果．采用3种调度方案的计算平台投入运行后将给电厂带来可观的经济效 益．     

基于RELAP5的沸水堆机理模型建立与仿真

核电厂高精度、实时、动态仿真要求有准确的反应堆热工水力以及控制系统等模型,它除用于电厂安全分析、操纵员培训等,还可用于控制系统参数优化、实际仪表控制系统验证等方面。为了研究在核电站控制系统问题上引入智能控制和优化算法的可行性,利用热工水力软件RELAP5,以沸水堆核电站为例,对沸水堆的堆芯系统和主给水系统进行了建模,并在稳态和暂态工况下进行了仿真验证。仿真结果与电站的实际数据基本一致,表明了基于RELAP5程序所建立的沸水堆热工水力模型的正确性。     

基于单台PC机的DCS火电机组仿真机的开发

在基于计算机网络的培训仿真机基础上 ,集成了各个工作站的功能 ,设计出基于单台PC机的火电机组培训仿真机 ,为火电机组运行人员的个人操作培训提供一种方便的学习手段。实践证明该仿真机是正确可靠的 ,能够较好地满足火电机组运行人员自我培训的需要