核电数字化仪控系统仿真与工程实施

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1、核电数字化仪控系统仿真与工程实施吴毅。等核电数字化仪控系统仿真与工程实施SimulationandEngineeringImplementationoftheDigitalizedInstrumentandControlSystemforNuclearPower关旌互晓瞿胡晓磊唐(!}曹晦(中广核工程有限公司，广东深圳518124)摘要：针对核电站数字化仪控系统(DCS)存在仿真逼真度、可集成性、可维护性、运行性能、造价及全范围模拟机(FSS)交付进度等问题，对几种DCS仿真技术方法进行了综合分析与评价，

2、并给出了这些方法的优选顺序。结合核电DCS工程实施特点及其工程验证方法的局限性，提出了一种既能满足FSS交付进度，又能提高DCS工程验证质量的DCS／FSS工程综合实施方案。该优选顺序及综合实施方案，可为后续新建项目提供有益参考。关键词：核电站DCS控制算法拓朴结构实时通信中图分类号：TL365文献标志码：AAbstract：AimingattheproblemsexsitinginDCSofthenuclearpowerstation，includingthesimulationfidelity，int

3、egratableperformance-maintainability，operationperformance。costsandfullscopesimulation(FSS)turnoverschedule-etc．1severaltypesofDCSsimulationtechnologicalmethodsalecomprehensivelyanalyzedandevaluated。theorderofselectionpriorityisgiven．Combiningwiththeengine

4、eringimplementationcharacteristicsandthelimitationsofverificationmethodoftheDCSinnuclearpower。theintegratedDCS／FSSimplementingstrategythatmeetsbothFSSturnoverscheduleandDCSverificationqualityisproposed．Theselectionpriorityandcomprehensiveimplementingstrat

5、egyoffervaluablereferencetofollow-upnewlybuiltprojects．Keywords：NuclearpowerstationDigitalcontrolsystem(DCS)ControlalgorithmTopologicalstructureReal—timecommunication0引言核电站核电仪控系统，即数字化仪控系统(digitalcontrolsystem，DCS)，除承担电站机组的安全与经济运行等控制任务以外。还需承担重要的电站核安全监控与保护任

6、务⋯。因此，核电站仪控系统具有功能繁多、系统庞大、结构复杂、造价昂贵以及工程周期长等特点，这给新建电站的全范围模拟机(fullscopesimulator，FSS)的DCS仿真以及FSS的工程实施带来了困难。对于这些困难．必须在DCS及FSS工程实施开始前就给予认真考虑并妥善解决，否则不但会造成FSS交付进度的延误，影响电站首次装料的按期实施；而且也会给FSS的运行维护埋下长期隐患。根据核电DCS系统的特点，从技术和经济两方面对几种DCS仿真方法进行了分析评估，给出了合理仿真的选择方法．以及实现FSS和D

7、CS工程进度双赢的实施方案。修改稿收到日期：2012—06—15。第一作者吴毅(1961一)，男，1987年毕业于东南大学电厂热能动力及其自动化专业，获硕士学位。高级工程师：主要从事棱电数字化仪控系统及仿真技术方面的研究和应用。1核电DCS功能结构特点核电DCS的实现方法与火电DCS系统类似，也是基于满足实时控制要求的工业计算机与网络通信技术、数据库技术、图形显示技术，以及对过程控制与保护算法、I／O、流程画面、报警及运行规程等的自动组态编程技术而实现的[2]。由于核电站的特殊性，核电DCS的设计与实施，

8、尤其是安全级DCS系统的设计与实施，必须满足单一故障、故障安全、冗余、独立性、多样性、可试验性及可靠性等7大安全准则[3]。核安全方面的严格要求，决定了核电站DCS具有功能繁多、体系庞大、结构复杂、造价昂贵及工程实施周期很长等不同于其他领域DCS的特点。整个仪控系统一般分为以下3个层次：0层为过程一次仪表、执行机构及被控设备接口层；1层为DCS控制与保护层(分安全级与非安全级)，其基本由DCS控制器(distributedpr