AP1000数字化仪控系统.doc

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1、数字化仪控系统对比模拟化仪控系统的优点1.具有很好高的控制精确性和很强大的逻辑运算处理、计算能力，能显著提高了仪控系统的综合性能，完成以往模拟仪控系统所无法实现的复杂逻辑运算处理和计算功能；2.以通信网络连接各系统设备，大大减少了连接电缆的数量，提高了数据传输的可靠性；3.能方便有效的实现具有多重冗余、故障安全和容错等功能，提高了系统可用性和可靠性；4.能方便、有效的实现具有系统在线检查和自诊断功能，有助于故障分析和判断；5.系统扩展灵活性好、可组态性强，便于维护；6.具有强大的数据处理、数据和存储能力，改善了人机接口。核电厂数字化仪控系统功能设计原则故障安全原则；单一

2、故障原则；多样性原则；独立性原则；冗余性原则；共模故障最小原则；节能降耗原则；经济性原则。(1)单一故障准则满足单一故障准则的设备，在其任何部位发生单一随机故障时，仍能保持所赋予的功能。保护系统可采用模块化的模件技术及冗余技术，增强系统的可靠性及减少共模故障出现的几率，还应符合可试验性和可维修性原则。对于构成核电厂设计的每个安全组，都必须运用单一故障准则。安全组是用以完成各项为抑制特定假设始发时间的后果使之不超过设计基准所规定限值所需要的动作的设备组合[7]。(2)冗余性为完成一向特定安全功能而采用多于最少套数的设备，即冗余性，它是提高安全重要系统的可靠性并借以满足单一

3、故障准则的重要设计原则[8]。为了满足冗余性的要求，可采用相同的或不同的部件。(3)多样性采用多样性原则能减少某些共模故障的可能，从而提高某些系统的可靠性[9]。设计应研究安全重要系统潜在的共模故障原因，以确定能有效应用多样性原则的场合。同时给出安全重要系统的多样性分组。共模故障是这样一些故障，即当它们发生时，某单一事件能阻止多重的和类似的部件按照设计的那样工作。多样性包括功能多样性和设备多样性。对要测量的参数尽量采用不同的物理效应或不同的变量来监测。在某些条件下可用不同类型的设备来测量同一物理量，以便克服共模故障。运用多样性原则时必须：Ø考虑材料、部件和制造工艺的相似

4、性；Ø运行原理或公用的辅助设施的类似性；Ø多样化对运行、维护和实验程序带来的复杂性。(4)独立性为了排除环境、电气的相关影响，在通道与通道之间，保护系统与其它系统之间及在驱动信号的接口处均应设置隔离设备，保持物理上的隔离，要求在电气和结构上都相互独立，以免丧失冗余性。为提高系统的可在设计中采用下列独立性原则：Ø保持冗余系统部件之间的独立性；Ø保持系统中各部件与假设始发事件效应之间的独立性，即，假设始发事件不得引起为减轻该事件后果而设置的安全系统或安全功能的失效或丧失；Ø保持不同安全等级的系统或部件之间适当的独立性；Ø保持安全重要物项与非安全重要物项之间的独立性。独立性可

5、在系统设计中通过功能隔离或者实体分隔实现。(5)故障安全设计在设计核电厂的安全重要系统和部件时，应尽可能贯彻故障安全原则，即系统或部件发生故障时，电厂应能在毋需任何触发动作的情况下进入安全状态[10]。(6)可试验性和可维修性保护系统应用冗余度是为了使它们在发生一些故障之后还能继续成功地运行。然而，为了能发现和修理故障的元件，以防止故障积累和因之而发生总的保护系统故障，则需要定期的试验，试验的要求是必须能够发现第一个故障。保护系统的冗余性为在线测试提供了可能性。通过测试发现故障以及时检修[11]。AP1000核电厂的仪表控制系统主要特点（1）采用非能动的专设安全系统，专

6、设安全设施驱动系统的设计有很大的变化和改进；2）AP1000核电厂的仪表控制系统采用数字化分布式控制系统（Ovation和CommonQ平台），使AP1000的仪表控制系统得到全面的改进；3）人机接口系统设计采用先进的人因工程学原理，改善了人机接口和运行环境，降低了操纵员的人因错误和负荷强度；（4）采用灰棒控制组件，负荷跟踪时不需要调硼，不仅增强了核电厂的负荷跟踪能力，也减少了放射性废水量；5）采用轴向偏移（AO）控制棒组件，使轴向功率分布控制达到完全自动化；（6）采用固定式堆芯自给能探测器，它与BEACON系统数据处理器相结合能生成完整的反应堆堆芯核功率分布的三维图形

7、，可以实时监测堆芯核功率分布情况；（7）采用快速降功率系统，降低了对蒸汽排放能力的要求(AP1000核电厂的蒸汽排放总量仅为40%）；（8）AP1000设置的多样化驱动系统（DAS），其功能不仅针对不能停堆预期瞬态事件（ATWS），而且扩大到了不能执行专设安全系统的情况，增大了核电厂的安全性；（9）采用大的稳压器容积，在正常的瞬态工况（包括负荷跟踪、变负荷和调频等）情况下有较好的自稳定性能力.AP1000数字化仪表控制系统总体结构以实时数据网为界将整个仪表控制系统划分为四层。（1）第0层和第1层执行核电厂的保护、控制和监测功能。第0层(处