核电站安全级控制系统多样性设计应用研究

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1、硕士学位论文核电站安全级控制系统多样性设计应用研究ResearchonDiversityDesignandApplicationofSecurityLevelControlSystemsinNuclearPowerPlants白金2013年12月国内图书分类号：TL362学校代码：10079国际图书分类号：681.5密级：公开硕士学位论文核电站安全级控制系统多样性设计应用研究硕士研究生：白金导师：姚万业教授申请学位：工学硕士学科：控制科学与工程专业：控制理论与控制工程所在学院：控制与计算机工程学院答辩日期：2014年3月授予学位单位：华北电力大学Class

2、ifiedIndex:TL362U.D.C:681.5ThesisfortheMasterDegreeResearchonDiversityDesignandApplicationofSecurityLevelControlSystemsinNuclearPowerPlantsCandidate：BaiJinSupervisor：Prof.YaoWanyeSchool：SchoolofControlandComputerEngineeringDateofDefence：March,2014Degree-Conferring-Institution：Nort

3、hChinaElectricPowerUniversity华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《核电站安全级控制系统多样性设计应用研究》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：日期：年月日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《核电站安全级控制系统多样性设计应用研究》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导

4、师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于（请在以上相应方框内打“√”）：保密□，在年解密后适用本授权书不保密□作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日华北电力大学硕士学位论文摘要核电站安全级控制系统的作用是在核电站异常工况下触发反应堆紧急停堆，或者驱动专设

5、安全设施以减小事故影响，为核电站的安全提供有力保障。近年来计算机技术发展迅速，数字化控制系统也随之日益成熟起来。目前，我国核电站非安全级控制系统已基本上实现了数字化，安全级控制系统数字化也成为了一个必然的趋势。数字化系统由于应用微处理器运行软件，所以存在共因故障的风险。共因故障可能会导致核电站安全级控制系统某些安全功能失效，即当核电站参数异常时，不能使反应堆安全紧急停堆或触发相关的安全功能，从而造成安全事故。因此，在进行核电站安全级控制系统设计时，应充分考虑共因故障的风险，对应进行纵深防御和多样性设计。通过多样性设计，可以有效地应对共因故障的影响，保证核电

6、站的安全，满足核电站纵深防御的设计原则。本文介绍了核电站安全级控制系统的发展和研究现状，对共因故障产生的原因及其应对方法进行了分析，介绍了多样性设计的定义及六种不同类型的多样性，即人因、设计、软件、功能、信号以及设备多样性。结合法规和标准的要求整合出一套多样性设计方案，并对安全级控制系统进行多样性设计，主要是功能多样性和设备多样性的设计，包括安全级保护功能的分配、设备的选型以及多样性驱动系统的设计等。安全级控制系统多样性设计在红沿河核电站进行了应用，结果表明，该设计发挥了应有的作用，很好地防御了共因故障的影响，保障核电站的安全。关键词：反应堆保护系统；共因

7、故障；功能多样性；设备多样性I华北电力大学硕士学位论文AbstractWhennuclearpowerplantisunderanabnormalcondition,securitylevelcontrolsystemcanactuateasafetyemergencyshutdownoractuatetheequipmentsofengineeredsafetyfeaturesactuationsystemtoreducetheinfluenceofaccidents,providingapowerfulguaranteeforthesafetyofnu

8、clearpowerplants.Inrecentyears,wi