IEC 63096核电厂仪控系统网络安全管控标准与国内等级保护相关标准的协调分析

伴随着全球工业数字化、网络化和智能化的发展,传统基于物理隔离的保护方式已无法确保核电厂仪控系统的网络安全。核电厂仪控系统遭受网络攻击不仅可能导致生产过程中断,还可能引起核安全事件,因此核电厂仪控系统网络安全已引起世界各国及相关国际组织的高度关注。国际电工委员会于2020年发布了关于核电厂仪控系统网络安全防范管控的国际标准IEC 63096,为核电厂仪控系统各相关方提供了基于网络安全防范等级和生命周期阶段的具体指引,用于指导核电厂实施网络安全管控措施,以预防、检测和处置网络攻击。同时,等级保护制度作为我国网络安全的基础制度,是国内各核电厂必须开展的规定工作。为此,本文分别对IEC 63096以及等级保护系列标准进行了介绍,重点对二者在安全等级及管控措施方面的协调性进行了分析,从而帮助核电厂在进行网络安全管控措施的部署时有效降低时间成本和投资成本。

核电仪控系统测试用例优先级技术研究

冗余通道设计是反应堆安全级仪控系统提高可靠性的一种常用技术手段。在安全级仪控系统测试工作中,测试阶段通常面临着交货节点的压力,会导致测试时间十分紧迫。为提升测试效率,提出了一种测试执行优化方案,建立了以异常检测率、严重异常检测能力和代码覆盖率为影响因素的优先级计算方法,根据不同测试目标调整各影响因素权重。以缺陷检测加权百分比(APFD)这一测试指标定量描述测试执行效果,验证了测试用例优先级方法的有效性。所述方案在回归测试以及仪控系统冗余通道测试中具有良好的应用前景。

核电站数字化仪控系统信息安全风险分析和应对

仪控系统是核电机组的重要组成部分,只有保证仪控系统的信息安全,才能确保核电机组可靠运行。针对数字化仪控系统的信息安全问题,采用文献总结法、案例分析法,从仪控系统的结构组成出发,分析了信息安全风险点并提出应对措施,最后阐述了信息安全管理方案。研究表明,数字化仪控系统的信息安全风险较多,通过风险点的识别与评估,从管理、技术两个层面制定应对措施,才能保证信息安全,提高数字化仪控系统的运行质量。

核电厂模拟仪控系统改造实施策略及风险分析

核电厂模拟仪控系统自投运后便会面临改造,改造多由设备出现问题或需要技术升级触发。基于不同的情况,本文提出了五种模拟仪控系统改造实施策略,并阐述了各个策略的执行条件和方法。针对模拟仪控系统数字化改造,本文提出了需要考虑的关键因素,并分析了可能面临的主要风险及应对措施。

自动化控制技术在核电仪控系统参数调节与控制策略优化研究

本文借助自动化控制技术展开探讨。透过运用人工智能算法,构建核能仪器控制系统自动化模型,并结合模糊决策理论,献上一套新颖的参数调整及控制策略。本研究更进一步借由模型预测控制(MPC)与神经网络技术,对仪控系统中的参数进行实时监测与调整。研究成果表明,相较于传统的手动调整方式,所提出自动化控制策略在提升系统稳定性及减小参数调整误差方面表现优越,成功缩短了系统回路时间,提速系统反应。同时,在进行复杂决策时,模糊决策理论与人工神经网络相结合,能更好地实现控制策略的优化。

韩国成功创建APR1400仪控系统数字孪生平台

【世界核新闻网站2024年10月9日报道】韩国水电核电公司(KHNP)2024年9月26日宣布已完成APR1400数字孪生技术开发,实现对主控室和仪表控制系统人机界面的全面数字化模拟。这项突破性技术运用先进的虚拟化方法,实现了核电厂安全系统与非安全系统控制功能的全方位数字映射,可实现从核电厂建设到运行的全过程模拟。

韩国帮助孟加拉国完成研究堆仪控系统升级

【世界核新闻网站2024年7月11日报道】韩国原子能研究所(KAERI)近日宣布,已完成孟加拉国教学研究堆(BTRR)仪控系统升级改造。该项目于2021年启动,是两国在核工业领域的首个合作项目。2021年7月,韩原研从孟加拉国原子能委员会(BAEC)获得价值约390万美元的教学研究堆现代化改造合同,涉及研究堆关键设备开发和更换,包括使用数字仪控制系统取代模拟系统。

核电厂仪控系统工程管理研究

数字化仪控系统由于软件的投入应用而产生很多共因故障,这对核电厂仪表控制系统的品质和安全性提出了更高的要求。数字仪表控制系统的设计涉及很多方面,从核电安全质量保证的角度来看,主要是对组成特性的标识、状态控制和修改控制等进行了设计,以免出现不受控制的情况。所以,强化核电厂仪表控制系统工程的组态管理,对于提高核电厂仪表控制系统工程的设计品质具有重要意义。

核电厂仪控系统抗电磁干扰的技术方案

为了解决核电厂仪控设备面临的电磁干扰问题,提升仪控系统的运行可靠性,以30万kW核电项目为例,探讨DCS仪控平台在通风控制室系统设计过程中对抗电磁干扰的技术方案。介绍了空间隔离、屏蔽、接地和抗电磁干扰管理等技术手段,并对未来核电项目的抗电磁干扰技术方案提出了建议。

IAEA仪控系统审评中的审评原则分析

仪控系统独立工程审评(IERICS)是由国际原子能机构(IAEA)主导的、针对核电站仪控系统的专项审评,在国际上具有较高的权威。文章结合我国首个自主化核安全级仪控平台——和睦系统的IERICS过程,从标准要求、实施方法及文档要求等方面对安全设计准则的审评原则进行分析,总结了SSG-39安全导则中规定的安全设计要求,为后续相关核安全级仪控系统的设计和安全审查提供参考。

核电厂数字化仪控系统测试综述

仪控系统(I&C)是核电厂的"神经系统",它对于核电厂的安全运行至关重要。数字化对核电厂I&C提出了新的要求。通过对核电厂数字化I&C测试的研究,指出了核电厂数字化I&C测试的重要性和作用,并对测试分级进行了简单分析。主要论述了核电厂数字化仪控系统测试的要求和原则、测试规范和计划、测试内容和流程、测试记录和报告以及测试问题和处理。合理的I&C测试可以有效提高I&C的可靠性,降低其设计、制造、安装和调试等的成本。

核电站仪控系统可靠性和可用性分析计算

介绍了典型的核电站数字化仪控系统的系统结构和系统设计中所采用的各种高可靠性技术,并采用系统可靠性框图的方法对系统的可靠性和可用性进行了分析和计算。该方法将仪控系统划分为现场控制层、系统服务层、监测控制层等子系统,通过对系统自顶向下逐层分解得到系统的可靠性框图,然后计算出整个系统的可靠性参数。计算结果表明,通过采用适当的可靠性设计措施,系统能够满足高可靠性和可用性要求。

核电厂仪控系统安全防护策略研究及应用

核能行业网络安全事件暴露了核电厂仪控系统缺少网络、主机、应用、数据等各方面的网络安全防护手段,一旦发生网络安全事件后果严重。基于对核电相关网络安全标准的分析,研究了白名单策略与黑名单策略的技术差异,提出了在核电厂场景应用白名单防护策略的工作方向。详细分析了程序白名单、外设白名单、工控协议白名单、工控行为白名单的基本概念、技术特点和实际应用场景;描述了白名单防护策略的具体实施方案,包括规划、设计、验证、实施和维护5个步骤,并在实际的核电站进行产品部署。经过在核电站的实践验证,采用白名单技术防护的网络区域可以有效防止恶意软件的破坏,阻止恶意报文的传输,从而保护核电厂仪控系统的安全。

AP1000核电厂仪控系统介绍

AP1000核电厂的设计具有开创性的技术特点,三代核电技术AP1000将是我国今后长期发展的核电技术。介绍了AP1000仪控系统的总体结构、主要仪控系统的功能、设计特点及应用平台;分析说明了AP1000仪控系统相对于其他核电厂仪控系统设计的不同之处。AP1000仪控设计采用美国法规标准体系并为最新的数字化仪控关注焦点提供了应对措施。

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、V&V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。

FPGA技术在核安全级仪控系统中的应用探讨

FPGA技术因其具有集成度高等特点而得到了快速广泛的应用。在核电站仪控系统数字化升级改造过程中,FPGA技术可否应用、如何应用已成为一项紧迫研究的重要课题。分析了FPGA的技术特点及其应用于核电站仪控系统中面临的挑战,提出了在使用标准、开发过程、设计技术和工具选用等方面可能的应对措施。最后,对FPGA在国内的后续应用进行了探讨。

核电站仪控系统智能测试装置设计

针对核电站仪控系统生产制造过程中测试效率低下从而导致系统厂内制造周期长的问题,设计了一套测试装置。该测试装置采用自动化测试技术和数字仿真技术,实现了核电站数字化仪控系统模块和机柜级产品的自动化厂内测试,显著缩短了核电站仪控系统的生产制造周期,提升测试工作效率达5倍以上。

FPGA用于核电仪控系统安全关键技术解析

为适应FPGA技术的快速发展,推动其在核电仪控系统领域的应用,在分析FPGA技术特性的基础上,从系统安全设计原则、开发过程、硬件设计、工具选用、商品级物项使用方面对该技术应用于核电仪控系统的安全要点进行了分析,提出了对应的技术措施。

核电厂调试阶段仪控系统隐患分析方法研究

仪控系统是核电厂的神经和大脑,对于核电厂的安全、高效运行起着至关重要的作用。仪控系统中容易潜藏一些未能在工厂测试期间发现的隐患。这些隐患在运行过程中可能导致核电厂设备的功能劣化甚至系统故障。核电厂仪控系统的调试过程是运行前的关键阶段,在调试过程中及时识别隐患对于保证仪控系统的正常运行具有重要意义。首先,从特定应用环境、特定应用方式、长期动态运行三个维度对隐患的激发原因进行了分析。对其中可能在调试阶段产生、暴露的隐患激发原因进行了筛选。然后,以核电厂仪控系统实际调试过程中发生的隐患为例,建立隐患与环境模型的映射关系模型,并验证模型在调试阶段的有效性。该研究有助于提高调试阶段核电厂仪控系统隐患的识别能力,具有重要的工程意义。

关于推进第三代核电关键仪控系统国产化的探索

针对第三代核电关键仪控系统国产化形势严峻的现状,上海核电办公室和国家能源核电站仪表研发(试验)中心走访调研了大量核电业主用户、工程公司以及制造企业。分析了第三代核电关键仪控系统的市场需求以及技术特点、难点和挑战,提出了近阶段重点攻关的目标内容。结合上海地区的创新资源特点,提出了组织第三代核电仪控系统国产化攻关的路径。