AP1000數(shù)字化儀控系統(tǒng).doc

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1、數(shù)字化儀控系統(tǒng)對(duì)比模擬化儀控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)1.具有很好高的控制精確性和很強(qiáng)大的邏輯運(yùn)算處理、計(jì)算能力，能顯著提高了儀控系統(tǒng)的綜合性能，完成以往模擬儀控系統(tǒng)所無法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜邏輯運(yùn)算處理和計(jì)算功能；2.以通信網(wǎng)絡(luò)連接各系統(tǒng)設(shè)備，大大減少了連接電纜的數(shù)量，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕?.能方便有效的實(shí)現(xiàn)具有多重冗余、故障安全和容錯(cuò)等功能，提高了系統(tǒng)可用性和可靠性；4.能方便、有效的實(shí)現(xiàn)具有系統(tǒng)在線檢查和自診斷功能，有助于故障分析和判斷；5.系統(tǒng)擴(kuò)展靈活性好、可組態(tài)性強(qiáng)，便于維護(hù)；6.具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)能力，改善了人機(jī)接口。核電廠數(shù)字化儀控系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)原則故障安全原則；單一

2、故障原則；多樣性原則；獨(dú)立性原則；冗余性原則；共模故障最小原則；節(jié)能降耗原則；經(jīng)濟(jì)性原則。(1)單一故障準(zhǔn)則滿足單一故障準(zhǔn)則的設(shè)備，在其任何部位發(fā)生單一隨機(jī)故障時(shí)，仍能保持所賦予的功能。保護(hù)系統(tǒng)可采用模塊化的模件技術(shù)及冗余技術(shù)，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性及減少共模故障出現(xiàn)的幾率，還應(yīng)符合可試驗(yàn)性和可維修性原則。對(duì)于構(gòu)成核電廠設(shè)計(jì)的每個(gè)安全組，都必須運(yùn)用單一故障準(zhǔn)則。安全組是用以完成各項(xiàng)為抑制特定假設(shè)始發(fā)時(shí)間的后果使之不超過設(shè)計(jì)基準(zhǔn)所規(guī)定限值所需要的動(dòng)作的設(shè)備組合[7]。(2)冗余性為完成一向特定安全功能而采用多于最少套數(shù)的設(shè)備，即冗余性，它是提高安全重要系統(tǒng)的可靠性并借以滿足單一

3、故障準(zhǔn)則的重要設(shè)計(jì)原則[8]。為了滿足冗余性的要求，可采用相同的或不同的部件。(3)多樣性采用多樣性原則能減少某些共模故障的可能，從而提高某些系統(tǒng)的可靠性[9]。設(shè)計(jì)應(yīng)研究安全重要系統(tǒng)潛在的共模故障原因，以確定能有效應(yīng)用多樣性原則的場合。同時(shí)給出安全重要系統(tǒng)的多樣性分組。共模故障是這樣一些故障，即當(dāng)它們發(fā)生時(shí)，某單一事件能阻止多重的和類似的部件按照設(shè)計(jì)的那樣工作。多樣性包括功能多樣性和設(shè)備多樣性。對(duì)要測量的參數(shù)盡量采用不同的物理效應(yīng)或不同的變量來監(jiān)測。在某些條件下可用不同類型的設(shè)備來測量同一物理量，以便克服共模故障。運(yùn)用多樣性原則時(shí)必須：?考慮材料、部件和制造工藝的相似

4、性；?運(yùn)行原理或公用的輔助設(shè)施的類似性；?多樣化對(duì)運(yùn)行、維護(hù)和實(shí)驗(yàn)程序帶來的復(fù)雜性。(4)獨(dú)立性為了排除環(huán)境、電氣的相關(guān)影響，在通道與通道之間，保護(hù)系統(tǒng)與其它系統(tǒng)之間及在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的接口處均應(yīng)設(shè)置隔離設(shè)備，保持物理上的隔離，要求在電氣和結(jié)構(gòu)上都相互獨(dú)立，以免喪失冗余性。為提高系統(tǒng)的可在設(shè)計(jì)中采用下列獨(dú)立性原則：?保持冗余系統(tǒng)部件之間的獨(dú)立性；?保持系統(tǒng)中各部件與假設(shè)始發(fā)事件效應(yīng)之間的獨(dú)立性，即，假設(shè)始發(fā)事件不得引起為減輕該事件后果而設(shè)置的安全系統(tǒng)或安全功能的失效或喪失；?保持不同安全等級(jí)的系統(tǒng)或部件之間適當(dāng)?shù)莫?dú)立性；?保持安全重要物項(xiàng)與非安全重要物項(xiàng)之間的獨(dú)立性。獨(dú)立性可

5、在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中通過功能隔離或者實(shí)體分隔實(shí)現(xiàn)。(5)故障安全設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)核電廠的安全重要系統(tǒng)和部件時(shí)，應(yīng)盡可能貫徹故障安全原則，即系統(tǒng)或部件發(fā)生故障時(shí)，電廠應(yīng)能在毋需任何觸發(fā)動(dòng)作的情況下進(jìn)入安全狀態(tài)[10]。(6)可試驗(yàn)性和可維修性保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用冗余度是為了使它們?cè)诎l(fā)生一些故障之后還能繼續(xù)成功地運(yùn)行。然而，為了能發(fā)現(xiàn)和修理故障的元件，以防止故障積累和因之而發(fā)生總的保護(hù)系統(tǒng)故障，則需要定期的試驗(yàn)，試驗(yàn)的要求是必須能夠發(fā)現(xiàn)第一個(gè)故障。保護(hù)系統(tǒng)的冗余性為在線測試提供了可能性。通過測試發(fā)現(xiàn)故障以及時(shí)檢修[11]。AP1000核電廠的儀表控制系統(tǒng)主要特點(diǎn)（1）采用非能動(dòng)的專設(shè)安全系統(tǒng)，專

6、設(shè)安全設(shè)施驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有很大的變化和改進(jìn)；2）AP1000核電廠的儀表控制系統(tǒng)采用數(shù)字化分布式控制系統(tǒng)（Ovation和CommonQ平臺(tái)），使AP1000的儀表控制系統(tǒng)得到全面的改進(jìn)；3）人機(jī)接口系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用先進(jìn)的人因工程學(xué)原理，改善了人機(jī)接口和運(yùn)行環(huán)境，降低了操縱員的人因錯(cuò)誤和負(fù)荷強(qiáng)度；（4）采用灰棒控制組件，負(fù)荷跟蹤時(shí)不需要調(diào)硼，不僅增強(qiáng)了核電廠的負(fù)荷跟蹤能力，也減少了放射性廢水量；5）采用軸向偏移（AO）控制棒組件，使軸向功率分布控制達(dá)到完全自動(dòng)化；（6）采用固定式堆芯自給能探測器，它與BEACON系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理器相結(jié)合能生成完整的反應(yīng)堆堆芯核功率分布的三維圖形

7、，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測堆芯核功率分布情況；（7）采用快速降功率系統(tǒng)，降低了對(duì)蒸汽排放能力的要求(AP1000核電廠的蒸汽排放總量僅為40%）；（8）AP1000設(shè)置的多樣化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（DAS），其功能不僅針對(duì)不能停堆預(yù)期瞬態(tài)事件（ATWS），而且擴(kuò)大到了不能執(zhí)行專設(shè)安全系統(tǒng)的情況，增大了核電廠的安全性；（9）采用大的穩(wěn)壓器容積，在正常的瞬態(tài)工況（包括負(fù)荷跟蹤、變負(fù)荷和調(diào)頻等）情況下有較好的自穩(wěn)定性能力.AP1000數(shù)字化儀表控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)網(wǎng)為界將整個(gè)儀表控制系統(tǒng)劃分為四層。（1）第0層和第1層執(zhí)行核電廠的保護(hù)、控制和監(jiān)測功能。第0層(處