一种基于FirmSys产品的阳江5、6号机组安全级保护系统功能分配设计方法

伴随着我国三代压水堆核电站自主化进程,中广核集团紧跟国家核电发展的步伐,正在有条不紊地推进拥有自主知识产权的三代压水堆核电站研发进程。阳江5、6号机组的建设是中广核实现自主化三代压水堆战略的一个重要环节。北京广利核系统工程有限公司作为中广核集团唯一一家核电仪控设备供货同时也是国内唯一拥有自主知识产权的核安全级数字化仪控产品（FirmSys）的公司,在阳江5、6号机组承担了提供全厂数字化仪控系统解决方案、供货以及工程实施的重任,其中首次使用核安全级数字化仪控平台FirmSys实现数字化安全级保护系统更是关键环节。本文主要针对使用广利核公司自主研发的核安全级数字化仪控产品平台（FirmSys）为阳江5、6号核电站提供保护系统解决方案中的功能分配方案可行性进行初步的探讨,为将来的工程设计和应用提供有用借鉴。本文首先简要说明了数字化安全级保护系统总体设计方案,然后依据安全重要仪控系统总的设计要求和功能多样性、控制多样性的要求,对保护系统功能按子系统进行分配,以指导后续的子系统功能设计工作。     

核电厂非安全级DCS集成的质量管理

作为核电厂重要的仪控系统,非安全级分散控制系统(DCS)具有功能复杂、内外部接口众多的特点。为了确保核电厂DCS在设计、制造、测试和交付等过程的质量,首先对非安全级DCS的集成过程进行了研究。研究过程采用了IEC 61513标准下系统安全生命周期的模型,分析了在安全生命周期中各阶段执行的相关活动。通过功能安全管理概念的运用,将DCS集成过程的技术管理要求与我国现行的核电厂质量保证要求建立相应的关联,使得两者体系上的融合成为可能。详细探讨了安全生命周期中技术管理要求与核电站质量保证要求之间的对应关系,使得核电厂的质量保证要求能够具体化,同时符合数字化的核电厂仪控系统的特性。最后对非安全级DCS集成质量的管理措施进行了初步的研究。根据核电厂非安全级DCS在工程实施中有别于成熟仪控系统面临的问题,提出了质量管理方法。该方法对于今后新建电厂,特别是新堆型的工程实施具有参考意义。     

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FirmSys平台的核电厂成组控制研究及应用

华龙一号(HPR1000)防城港(FCG)二期工程单个机组基于核级仪控DCS控制的现场设备多达千个。如继续沿用一期工程的单个设备成组控制方式,不仅会增加设备组响应时间、影响操作效率,而且给操作员带来极大控制负担。基于防城港核电厂二期工程的设备控制功能统计,提出了应对控制设备数量多、联锁操作复杂的成组模式控制、成组指令控制和成组配置控制这三种成组方案,并基于自主化核级仪控平台——FirmSys平台,设计了对应的人机界面(HMI),以简洁、高效的接口形式辅助主控室的日常操作。目前,上述三种设备成组控制方案已应用到防城港3号和4号机组的工程设计中。该项控制方案为华龙一号机组首次应用,可为后续其他堆型机组实施成组控制提供参考和借鉴。     

核电站“神经中枢”实现中国制造中广核自主研发核级DCS平台——FirmSys进入工程应用阶段

核电站全数字化仪控系统（DCS）是核电站重大关键性成套设备之一。其中,核级DCS主要完成事故工况下反应堆安全停堆和事故缓解功能,对于保证核电站安全、可靠、稳定运行发挥着重要作用。目前我国在役核电机组的核级DCS均由国外供货商提供,而这一现状随着中国广核集团下属的广利核公司拥有完全自主知识产权的核级DCS-FirmSys的出现而成为历史。     

DCS分布式处理单元及其散热风扇供电设计优化

分布式处理单元是DCS系统中最重要的组成部分,其供电可靠性的设计直接影响到DCS系统的安全稳定运行。主要分析了某核电厂1、2号机组非安全级DCS控制柜内分布式处理单元与散热风扇不满足单一故障准则,并结合现场项目建设进展,通过对目前控制柜内分布式处理单元及散热风扇供电设计进行分析,从可靠性、机组安全性和经济性角度对原有设计提出优化方案,并推动该方案在1、2号机组完成改造实现,为后续核电机组DCS系统提供参考和借鉴。     

提升“华龙一号”核电机组DCS可靠性的研究

漳州核电1、2号机组应用了7大类数字化仪控系统平台,其中非安全级DCS、安全级DCS、DAS/SA、BOP集控系统均为国内商用核电首次应用。为提升国产化全厂DCS可靠性,提升“华龙一号”核电机组经济性,漳州核电厂仪控团队在国内首创流程创新和技术创新,在工程制造前期,对漳州核电1、2号机组跨控制器网络传输信号缺陷、重要瞬态采集系统缺陷、安全级DCS中间点位强制功能缺陷、首出故障功能等多项功能进行专项优化。经过多项技术优化后,全面提升漳州核电全厂DCS可靠性,避免了后续可能出现的3～5次非计划停机、停堆,显著提高了“华龙一号”核电机组数字化控制系统的可靠性和安全性,为后续新建核电机组DCS可靠性优化提升提供参考。     

国产DCS控制系统在华龙一号核电厂常规岛的应用研究

基于“华龙一号”海外首堆——卡拉奇核电厂K2/K3机组工程,介绍了常规岛DCS控制系统的总体设计方案,针对常规岛国产化DCS控制系统平台及其功能优化和开发进行了说明。结合卡拉奇核电厂的工程实施,就常规岛DCS控制器功能分配、控制机柜设置、驱动级功能模块的实施等方面进行了具体的讨论,旨在对国产控制系统在核电站常规岛的应用进行总结和分析,为后续核电工程常规岛DCS系统应用方案设计提供一定的启发和借鉴。     

自主知识产权的核电站数字化仪控系统平台研制

全数字化仪控系统是先进核电站的重要组成部分,对保护核电站安全运行具有至关重要的作用。通过对安全级数字化仪控系统平台、专用仪控系统、管理工具软件、设备鉴定、VV技术、多样性及纵深防御技术的研究,掌握了核电站数字化仪控系统技术,实现了核级DCS平台"和睦系统"的产品化及其工程应用。目前,该平台已通过专家鉴定,并开始在阳江核电站5#、6#机组进行工程实施,进一步提高了我国核电站的自主化率。     

核取样系统核级隔离阀控制柜的设计

以福清核电5#机组“华龙一号”首堆为背景,阐述了核取样系统取样管线的样品种类及其取样手段。不同的取样管线采用不同的开启和停运方式,并集中在核取样间进行采样。对主要的取样管线隔离阀在核取样间设置隔离阀控制柜。重点对福清5#机组核取样系统核级隔离阀就地控制柜的设计进行了详细的归纳分析,对其选择开关的选型及控制原理进行了阐述。对比了主控室和就地控制两种控制方式。根据“华龙一号”抗震要求,详细说明了核级隔离阀控制柜的抗震问题,提出了解决方案,并顺利通过了抗震试验。核级隔离阀控制对核取样系统至关重要,对现场运行或事故后采样分析诊断具有重要价值。核取样系统核级隔离阀控制柜的设计为核电其他工程设计提供了可借鉴的经验。     

660MW燃煤机组DCS国产化改造方案研究

某电厂为4*660 MW空冷燃煤超临界火电机组,其3号机组主机DCS控制系统采用美国艾默生ovation3.5.0系统,辅助外围系统采用新华XDC800B系统。随着外部形势变化,近几年来国产DCS系统硬件质量的提升,国产DCS系统在超临界、超超临界火电机组上自主可控的趋势越来越明显,大型火电机组DCS控制系统改造也越来越具备规模性。以其3号机组DCS控制系统改造升级为国电智深的EDPFNT+系统,提出了详细具体的实施方案,同时完善了工控网络安全相关系统方案和要求等,以期为火电厂DCS控制系统改造提供借鉴参考。     

“华龙一号”核电机组手动保护硬逻辑设计

手动保护硬逻辑作为应对数字化仪控系统共因故障的一种多样化控制方法,是核电厂安全级数字化控制系统(DCS)的重要组成部分。根据HAF 102—2019和GB/T 13284.1—2008等标准法规要求,结合“华龙一号”核电机组的特点,创新性地独立设置了区别于数字化仪控系统的硬逻辑控制系统,以提高安全级DCS的可靠性。采用模拟技术方案完成了电气原理、结构布置、辅助功能、逻辑功能等设计,并通过逻辑仿真验证和系统功能测试,验证了系统功能的正确性。该方案与系统已应用于“华龙一号”福建漳州核电厂1#、2#机组安全级DCS项目,可为其他核电机组的设计提供参考。     

面向产品全生命周期的标准件库研究与实现

设计数据是制造企业产品生命周期管理中的源头数据,设计数据的标准化、 规范化很大程度决定了整个PLM 系统的应用效果。据此,研究了在设计过程中物料信息的产 生及在PLM 系统中的传递过程以及设计工具软件与PLM 系统的单一数据源理论,提出了面 向产品全生命周期管理的标准件库系统的构建与实现方法;以及实现设计工具软件与PLM 系 统协同应用的方法。基于该理论及方法在SOLIDWORKS 的软件平台上开发实现了面向产品 全生命周期的标准件库系统,所开发系统已在某制造企业的设计部门得到应用,效果明显。     

DCS系统时钟同步及跳变机制研究与改进

福清核电站采用了先进的全厂数字化（DCS）控制系统,作为分布式实时系统,对时钟信号的处理提出了非常高的要求。文章针对DCS时钟同步及时钟跳变机制进行相关研究,并结合福清1号机组出现的上游时钟跳变对DCS系统产生的影响,研究上游时钟发生跳变时DCS系统的应对机制,通过自主搭建的时钟授时DCS系统开展系列测试,提出并实现了两种预防DCS系统时钟跳变对DCS影响的改进方法,消除了上游GPS时钟跳变对DCS系统的影响,避免因上游时钟跳变后DCS不可用造成的机组非计划后撤,本研究对核电厂机组安全稳定运行具有实际应用价值,并对后续机组及同行电厂DCS时钟同步机制研究具有借鉴意义。     

核安全级通信系统通信错误检测技术研究

核电站安全级通信系统承担信息传输任务,在核电站安全运行中具有关键作用。错误检测是通信系统安全运行的保证,本文在分析工业标准和核电法律法规技术规范的基础上给出了核安全级通信系统中存在的故障类型,并针对各种故障类型给出了适用于核安全级通信系统的错误检测技术。此技术在Firmsys平台Firmnet产品中得到应用并成功应用于阳江5&6号机组,满足核电设备1E级应用要求,后续将应用于红沿河、田湾等项目。     

新闻

2005’ASEA工作总结大会召开；研华科技打造企业愿景推动ASEA工作进程；我国首台具有自主知识产权的600MW机组DCS系统通过验收；和利时签定“巴基斯坦恰希玛核电厂工程2号机组核电站计算机系统”合同；华硕进军工控机市场与研华合资成立研硕；……[编者按]     

核电站DcS仪控系统网络信息安全产品的研究与应用

随着国内核电站的不断增多,核电站国产DCS仪控系统的可用性以及可靠性取得了重大进步,近些年来由于工业控制领域的信息安全问题频发,因此对DCS仪控系统的要求也在不断提高。依托北京广利核系统工程有限公司DCS仪控系统,笔者研究并设计了网络信息安全产品-和睦卫士网络安全系统。该网络安全系统已在红沿河核电站5号机组DCS仪控系统中应用,通过测试人员调试验证及现场使用,证明了其能够有效地应对网络战环境下复杂的信息安全威胁,并构建了积极防御、综合防范、本质安全的保障体系,为其他核电站甚至其他控制领域提供了良好的借鉴。     

集散型控制系统的设计与应用 第一讲 集散型控制系统的概念及其发展

近些年来,集散型控制系统在国内外得到了迅速发展,并且已被迅速应用在各个工业领域之中。我国在“八五”期间也将积极推广应用集散型控制系统。为此,特邀请电子部六所华胜自动化总经理王常力博士撰写了“集散型控制系统的设计与应用”技术讲座。本讲座以实用为目的,比较详细地介绍了集散型控制系统的基本概念、系统结构、软硬件设计方法、应用要点等。全讲座共分十五讲。第一讲集散型控制系统的概念和发展现状第九讲DCS 的控制组态软件第二讲DCS 的现场控制级(硬件基础) 第十讲DCS 的网络体系结构第三讲DCS 的现场控制级(软件结构) 第十一讲DCS 的可靠性设计和概念第四讲DCS 的现场控制级(控制软件) 第十二讲DCS 的工程化设计与选型第五讲DCS 的现场控制级(顺序控制功能) 第十三讲DCS 的新发展和现状第六讲DCS 的操作员站功能第十四讲DCS 应用实例(一)第七讲DCS 的组态软件(数据库生成) 第十五讲DCS 应用实例(二)第八讲DCS 的组态软件(图形组态)“集散型控制系统的设计与应用”是一份难得的指导教材,本刊推出这一讲座,希望能对从事集散型控制系统工作和其它感兴趣的同志有所帮助,也希望广大读者对我们的工作提出宝贵的意见,以利本刊把技术讲座栏目办得更好。     

基于FirmSys的三代压水堆核电站核安全级数字化保护系统设计概述

伴随我国三代压水堆核电站自主化进程,在三代压水堆核电站中采用自主化的全数字化仪控技术已迫在眉睫,尤其是核安全级数字化保护系统更是实现全数字化仪控的关键环节。本文主要针对使用广利核公司自主研发的核安全级数字化仪控产品平台(FirmSys)为三代压水堆核电站提供保护系统解决方案的可行性进行初步探讨,为将来的工程设计和应用提供借鉴。本文首先说明了数字化安全级保护系统总体设计方案和系统功能的实现,然后进行了设计准则符合性分析,初步说明技术方案的可行性。     

中国华电投运国内首套F级燃气轮机控制系统

2022年3月,中国华电自主研制的国内首套F级燃气轮机控制系统(TCS)在江苏华电戚墅堰电厂2号机组成功投运.这是继去年成功投运国内首套E级燃机TCS之后,中国华电再次取得燃机控制领域关键核心技术的重大突破,实现了从E级到F级的新跨越.