核电站数字化仪控系统验证平台网络架构设计

针对第三代核电站数字化仪控系统运行需求,提出了基于KVM和光纤技术的核电站数字化仪控系统验证平台(简称"验证平台")网络架构,形成一个"闭环"的验证网络,介绍了验证平台的构成和功能。该验证平台基于实时仿真环境下,输出和实际电站一致的工艺参数数据到被验证的仪控系统,被验证的仪控系统基于控制逻辑作出控制或者保护反应,输出调节指令,工艺系统对调节指令做出与实际电站一致的动态响应,这些指令和数据信息通过验证平台实时数据网和I/O硬件通道实现交换。实践表明,设计的网络架构是可行的,完全满足了验证平台的设计要求。     

核电站数字化仪控系统电磁兼容仿真预测技术的研究

本文引述了核电站仪控系统电磁兼容的重要性,通过介绍电磁兼容技术发展的趋势,提出了电磁兼容仿真预测在核电站数字化仪控系统设计过程中的应用理论,说明电磁兼容仿真预测对提高数字化仪控系统的电磁兼容可靠性有重要意义。     

三代核电站仪控系统宏的仿真实现

三代核电站仪控系统广泛采用逻辑及画面宏(Macro)设计,它将其功能主体封装,通过标准化接口进行数据交互,一定程度上实现了"黑匣子"效应,从而严格控制了技术秘密。分析了三代核电站"宏"的类型及特点,并进行仿真设计,完成了仪控系统逻辑宏及画面宏的再现,从而保证了非能动安全型核电站数字化仪控系统验证平台的成功建立。     

核电保护系统的仿真自动测试系统设计

随着计算机、控制和通信技术的不断发展,核电站仪控系统逐渐由传统的模拟仪表控制向数字化控制转变。目前我国核电站数字化仪控系统正处在发展阶段,三代核电项目对仪控系统提出了更高的测试要求。因此,研究和开发半实物仿真验证自动测试技术非常必要。归纳了保护系统的特点和测试需求,将MATLAB仿真模型与测试用PXI平台硬件相结合,利用基于虚拟仪器开发平台搭建的生产者-消费者(Producer-Customer)自动测试架构,并将仿真验证技术与自动化测试相结合,实现了核电站保护系统的半实物仿真自动验证与测试。该系统可充分模拟现场工况,对保护系统进行验证与测试;通过扩展建模范围,可以实现对核电站其他仪控系统的验证与测试,也可移植到其他高可靠性需求行业,具有很高的工程应用价值。     

核电站数字化仪控系统纵深防御和多样性研究

采用数字化仪控系统的核电站在安全性、可靠性、可维护性等方面较老式采用模拟式仪控系统的核电站均有提高,但采用数字化仪控会带来软件失效等共因故障问题,国内目前尚无针对仪控系统纵深防御和多样性的标准,参考国际权威机构美国核管会(NRC)的核电站安全分析报告标准评审计划(NUREG-0800)的分支技术要求(BTP 7-19),论述了核电站数字化仪控系统就纵深防御和多样性问题需要遵循的要求及应对措施。     

核电站数字化仪控系统工厂测试综述

测试工作是核电站数字化仪控系统生命周期中的一项重要活动,也是保证系统质量的重要手段,是验证和确认的重要工作。根据核电站数字化仪控系统的生命周期模型,系统交付最终客户之前的测试工作分为供应商的测试、工厂测试、现场安装和调试。本文立足于核电站数字化仪控系统的工厂测试工作,以某压水堆核电站数字化仪控系统的工程实施为背景,阐述了工厂测试的目的、范围和相关标准,详细介绍工厂测试的阶段划分和各阶段的主要测试内容;然后重点论述了工厂测试中的测试方法;最后阐明工厂测试的意义,给出工厂测试和现场安装调试之间的联系,强调工厂测试中的部分注意事项。     

核电站非安全级数字化仪控系统国产化及自主化工作实践

核电站数字化仪控系统(Digital Control System,简称DCS)是核电站的信息神经和控制中枢,对于保证核电站安全、可靠、稳定和经济运行以及提升生产管理水平都起着至关重要的作用。但长期以来这一关键系统却被国外供应商垄断,这种现状不符合国家推进核电设备国产化的战略要求,为此实现核电站数字化仪控系统设备国产化和设计自主化迫在眉睫。本文作者从核电站非安全级数字化仪控系统国产化及自主化工作实践的基础上,对核电站非安全级仪控系统设备国产化、设计自主化的过程进行了相关的探讨和介绍。     

核电站数字化仪控系统缺省值分析研究

岭澳二期核电站采用数字化仪控系统.为了充分利用数字化技术的优势,开展了DCS缺省值分析工作.在简要介绍了岭澳二期核电站DCS结构和DCS缺省值问题背景的基础上,对DCS缺省值分析方法、分析范围、实现方式和工程应用等方面进行了总结.这对提高仪控系统本身的可靠性和核电站的安全水平具有重要意义.     

非能动安全型核电站给水调节控制方案仿真验证

为了实现对核电站数字化仪控系统的验证,缩短调试周期、提高调试效率,在非能动安全型压水堆核电站数字化仪控系统仿真验证平台上,对给水调节控制方案进行了动态特性分析和逻辑预演.采用先进的图形化建模工具对给水调节的控制逻辑和控制策略进行了1∶1仿真,并通过核电站典型瞬态测试对控制方案进行了可行性的仿真验证.验证结果表明了该给水调节控制方案是可行的同时,也对其跟踪逻辑和策略提出了改进优化建议.     

站在巨人肩头 承载历史使命——访北京广利核系统工程有限公司总经理郝志坚

2005年10月18日,由中国广东核电集团与北京和利时系统工程有限公司（以下简称和利时）合资组建的北京广利核系统工程有限公司（以下简称广利核）正式成立,专业从事核电站数字化仪控系统工程应用设计、产品制造、系统集成、软硬件产品定制开发、安装调试、技术服务及外包业务。公司成立以来相继中标辽宁红沿河核电站、福建宁德核电站等多项国家重点核电项目,取得的核电站全数字化仪控系统项目市场占有率位居国内同行之首,广利核已经发展成为我国核电站数字仪控系统行业当之无愧的领先者,但这样的地位不是一朝一夕所成就的,通过与广利核总经理郝志坚的一番畅谈,让我们感受到了今天这个具有深厚积淀并焕发着勃勃生机的广利核所走过的坚实历程以及这个企业深深的使命感和责任感。     

基于马尔可夫模型的核电站数字化仪控系统可靠性分析

建立核电站典型非安全级数字化仪控系统的马尔可夫模型,计算系统的稳态可用率和平均故障前时间。结果表明,马尔可夫模型可用于核电站非安全级数字化仪控系统的可靠性评估。     

阳江核电站数字化仪控系统将全部实现“国产化”

核电站数字化仪控系统作为核电机组的关键设备,过去其核心技术一直被国外几家企业垄断。记者10日从中广核集团了解到,随着我国自主研发能力的提高,越来越多的国产数字化仪控系统投入使用。日前阳江核电站签订了5、6号机组数字化仪控系统自主化意向书,我国核电站数字化仪控系统将在阳江核电站实现100％国产化。据中广核集团相关负责人介绍,承担此项建设任务的中广核集团北京广利核系统工程有限公司目前正以阳江5、6号机组为依托,进行科技攻关,计划在2010年前研制成功我国第一台具有自主知识产权的安全级系统样机。这将是我国核电自主化、国产化取得的又一重要成果,届时我国将拥有具有自主知识产权的百万千瓦级核电站数字化仪控系统。     

基于FPGA的核电仪控系统发展与自主研发探索

现场可编程门阵列(FPGA)技术在全球核电站仪表和控制系统领域的应用,特别是在安全级控制系统的应用正不断地引起关注。与基于微处理器的控制系统相比,基于FPGA技术的安全级控制系统解决方案具有低复杂度、较高的可测试性、不依赖复杂运行软件以及更易于鉴定等特点。基于FPGA的控制系统为核电站提供了一种满足多样性设计需求、具有成本优势、长周期支持的安全级控制系统解决方案。通过研究对比FPGA技术和CPU技术本身的性能和特点,提出基于FPGA技术开展核电安全级数字化仪控系统平台的技术路线。研判认为,FPGA技术在安全级仪控系统中将迎来新的发展机遇,也将是发展核电的一个突破口。根据我国核电发展的现状和趋势,提出了以满足我国三代或四代核电机组为目标的、基于FPGA的核电仪控系统的自主研发技术路线。     

用于安全级专设功能测试的网络化测试系统设计

为验证核电站数字化仪控系统安全级的专设功能,本文提出了一种基于网络的自动化测试系统,重点阐述测试系统的设计,包括网络搭建、通讯实现、测试软件设计等,并举例简述了该系统在CPR1000堆型核电站安全级专设功能测试中的应用.网络化测试系统的使用,实现了核电站数字化仪控系统的闭环测试,能够实时监视测试过程并自动生成删试报告,提高了数字化仪控系统集成测试的效率与质量,降低了测试成本.     

安全级数字化仪控系统鉴定试验研究

安全级数字化仪控系统对硬件可靠性有很高的要求,通常鉴定试验包括环境试验、EMC试验、抗震试验三大项,除此以外还有振动、冲击、老化等要求。通过分析国际相关标准法规,阐述了安全级数字化仪控系统鉴定试验项、试验流程以及商品级物项(COTS)的鉴定方法。     

非能动压水堆核电站蒸发器水位控制方案的仿真验证

基于非能动压水堆核电站数字化仪控系统仿真验证平台,采用成熟的图形化建模软件对核电站蒸发器水位控制方案进行仿真建模,通过压水堆核电站典型瞬态测试对其控制方案进行了仿真验证,结果表明:该蒸发器水位控制方案是可行的,并对其跟踪逻辑和策略提出了改进建议.     

我国核安全级数字化仪控技术自主研发取得重大突破

2010年10月24日,具有自主知识产权的核安全级数字化控制平台研制成果在北京发布。这是我国核电仪控发展史上具有里程碑意义的重大突破,标志着我国在核电站安全级数字化仪控系统技术领域实现自主化,国产化的道路上,已迈出了关键的一步。     

核电站仪控系统的底层技术自主化

十几年来,依靠不断的技术积累,在经济体制上实现公司运营,我国自主的DCS经历了三次大的技术升级,现在已经成熟,达到了与国外先进系统水平相当的程度,并在市场上与国外知名的大型自动化系统厂家展开了面对面的竞争,其竞争能力相当强。从技术实力和底层技术自主化的程度看,在核电站全数字化仪控系统自主化的工作中由国内DCS厂家承担战略合作伙伴的角色是完全具备条件的,这样也能够大大加快核电站全数字化仪控系统的自主化进程。     

压水堆核电站数字化仪控系统典型PID控制设计

PID控制器具有原理简单，稳定性强，鲁棒性好，使用方便的优点而被广泛应用。传统核电站的仪控系统采用模拟调节仪表，随着数字化仪控系统（DCS）技术的逐渐成熟，其在核电站的运行和维护中扮演的角色也越来越重要。本文以海南昌江核电站1、2号机组采用的INVENSYS公司IADCS系统为背景，对单回路PID控制和串级PID控制的数字化实现过程进行阐述，针对实现过程中的手／自动切换扰动和PID控制器的正反作用问题给出了解决方案；这对核电站数字仪控系统中PID控制器的研究具有十分重要的意义。     

反应堆仪控系统工程管理数据库的设计与开发

为更加科学管理10 MW固态燃料钍基熔盐堆核能系统仪控系统的相关数据及文件,提出反应堆仪控系统工程管理数据库的设计方案。根据反应堆数字化仪控系统的软硬件信息紧密相关的特点,对工程数据进行分析与分类,设计仪控系统工程管理数据库的数据结构,使用MySql软件进行数据管理。在此基础上,应用B/S结构软件开发技术实现数据管理平台的功能开发。实践验证了该数据库系统提高了工程管理效率,为今后反应堆的数据管理和科学使用奠定了基础。