核级数字化仪控系统的设备鉴定技术研究与实施

数字化仪控系统是核电站的"神经中枢",控制着整个核电站的运行和各类工况处理过程,而核安全级数字化仪控系统的设备鉴定是核电站数字化仪控系统质量证明中的关键环节。本文在研究国际、国内法规和标准对核级仪控设备鉴定要求的基础上,结合国外数字化仪控系统的鉴定报告文献资料,提出了一套行之有效的针对核安全级数字化仪控系统的设备鉴定工作方法。并针对北京广利核系统工程有限公司自主知识产权的和睦系统实施了完整的设备鉴定工作,鉴定成果在国内大亚湾RIC项目、石岛湾高温气冷堆项目、阳江5&6号机组等项目中成功应用。结合技术研究和实施成果,编制并发布能源行业"NB/T20344-2015核电厂安全级电子设备鉴定规程"标准。实践证明该成果可在国内核级数字化仪控系统上得到广泛应用。

核电厂数字化仪控设备寿命验证方法研究

核电厂数字化仪控设备是核电厂的神经中枢,其作用是保证核电厂能够安全、可靠和有效运行。准确评估核电厂数字化仪控设备的寿命对于核电厂安全运行及运维策略的制定至关重要,一方面过于乐观地评估仪控设备寿命,可能由于设备“寿末期”的频繁失效而影响核电厂的可用性,从而影响安全运行;过于保守地评估仪控设备寿命,可能由于过早的投入“备件设备”而加大核电厂运维成本,从而影响经济性。因此,如何准确、定量地评估并验证核电厂仪控设备寿命有着十分重要的意义。本文基于阿伦纽斯模型,提出了一种仪控设备加速寿命评估验证的方法,为行业践行仪控设备运行维护及备品备件管理策略研究提供参考。

新建核电厂数字化仪控系统变更控制研究

新建核电站数字化仪控系统(也称DCS系统)招投标程序完成后,工程造价基本确定,但是项目执行期间的变更数量及变更费用往往难以控制。本文结合田湾核电站一期、二期DCS项目的执行情况,首先对变更的原因进行分析,然后通过一些标志性节点将DCS项目执行分为不同的阶段,根据每个阶段的工作侧重点不同,提出了变更预防及控制的策略,以期推动核电站DCS项目管理水平的提升。

田湾核电站数字化仪控TXP系统多功能平台的研制

田湾核电站是国内首个数字化仪控系统的核电站,为提高田湾核电站数字化仪控系统设备的可用率,对田湾核电站数字化仪控系统管理人员进行技能培训,田湾核电站开发一套正常仪控系统多功能测试、诊断和培训平台,该平台由田湾核电站自主完成,是国内首个全数字化仪控系统的功能仿真平台,本文主要对该平台的结构设计及功能进行简要的介绍。

全数字化仪控系统软硬件设计的调试验证和优化

田湾核电站控制系统设计采用全数字化仪控系统,是中国乃至世界上首次应用全数字化控制的WWER型压水堆的核电站。对于中俄德三方来说,既没有可供参考的数字化仪控系统的设计经验,也没有合适的参考电站。大规模使用分布式控制系统前所未有,挑战无处不在。经过各方努力,调试遭遇的软硬件问题都得以解决。目前,仪控系统运行稳定可靠。

安全级数字化仪控系统鉴定试验研究

安全级数字化仪控系统对硬件可靠性有很高的要求,通常鉴定试验包括环境试验、EMC试验、抗震试验三大项,除此以外还有振动、冲击、老化等要求。通过分析国际相关标准法规,阐述了安全级数字化仪控系统鉴定试验项、试验流程以及商品级物项(COTS)的鉴定方法。

数字化仪控平台冗余控制器数据同步方法研究

数字化仪控平台冗余控制的前提之一是数据同步。针对数字化仪控平台冗余控制器构架,提出一种数据同步方法。该方法利用控制器自带的PC104-Plus总线扩展出一片数据区域,用于冗余控制器之间交互数据;通过现场可编程门阵列(FPGA)芯片实现数据发送和接收,数据同步过程全自动进行,无须用户软件参与。数据传输介质采用冗余光纤,速度快、可靠性高。在控制中心快速响应的情况下,将1 KB数据从主控制器同步到备用控制器的时间不超过8μs。该方法具有数据同步时间短、传输可靠、对用户软件透明、输出扰动小等优点。该方法应用范围可扩展至构建冗余光纤通信网络。

核电厂数字化仪控系统软件共因故障相关核安全标准研究

本文分析了我国核安全法规导则、国际原子能机构相关安全标准和技术文件、美国核管会相关安全审评标准中应对核电厂数字化仪控系统软件共因故障的安全要求和技术见解,并结合我国核电厂运行事件和仪控系统设计中反映的问题,从考虑范围、可靠性评价和纵深防御设计等方面对完善我国相关核安全标准提出了建议。

核电站数字化仪控TXP系统升级改造研究

随着数字化仪控系统在核电站的广泛使用,早期建成投运的核电机组所使用的数字化控制系统(DCS),逐渐步人了寿命末期,故障率明显上升,导致机组运行过程中发生意外事件甚至停机停堆。此外,早期型号的系统设备生产线早已升级或迭代,造成关键设备备件无法采购。目前,国内尚无同类可供参考的核电DCS整体改造经验。通过对DCS升级改造过程中的工期控制、风险控制、测试方法等关键点进行分析,编制了完整的DCS升级改造专项工作方案,顺利完成了核电机组大修DCS升级改造任务。工期控制良好,未发生意外安全质量事件。核电站DCS非安全级DCS平台整体升级改造实践,对核电机组数字化仪控系统升级改造有一定的借鉴意义。

数字化仪控平台中基于AT96总线的数据交互设计

数字化仪控平台包含控制器和智能IO功能单元:模拟量输入单元、模拟量输出单元、开关量输入单元、开关量输出单元、转速测量单元、通信单元等。控制器是仪控平台的核心,执行信号采集、数据处理、信号输出等功能,其通过背板AT96总线与各功能单元进行数据交互,以实现不同的功能需求。基于AT96总线的数据交互设计,在控制器内存不足的情况下,通过内存分配、页面扩展实现内存扩充,通过180°跟随机制防止控制器访问与功能单元准备数据的冲突。基于以上方法,实现数字化仪控平台内控制器内存管理,以及控制器与其他智能IO功能单元的数据交互。

核电厂数字化仪控系统设备鉴定解析

对核电厂数字化仪控系统(DCS)设备鉴定进行解析,说明设备鉴定范围,依据标准体系。比较不同供应商间鉴定方法异同。

核电厂数字化仪控设备寿命验证方法研究

分析仪控设备失效和老化机理,在此基础上讲解传统寿命验证方法,探讨加速寿命试验法,希望可为相关技术人员提供一定的参考和帮助。

核电站数字化仪控系统改造分析

相比于传统的模拟技术,数字化技术在核电站仪控系统安全稳定地运行中具有很大的优越性。本文描述了数字化仪控系统的主要特点,分析了EPR与AP1000数字化仪控系统的不同,介绍了当前二代核电机组进行数字化仪控改造的内容和组织管理,给核电厂仪控从业人员提供了参考。

核电站安全级数字化仪控平台板卡测试数据处理

核电站安全级数字化仪控平台关系到核电站安全、可靠和稳定的运行。伴随着技术的突飞猛进的发展和核电站对于应用产品的严格要求,安全级数字化仪控平台的测试变得尤为重要,并产生了大量的测试数据。在大数据悄然到来的时代,对测试数据进行处理变成一项极具价值的工作。

核电厂安全级数字化仪控设备共模抑制能力测试方法探讨

针对核电厂安全级数字化仪控设备共模抑制能力测试方法进行研究及探讨。从单一的运算放大器共模抑制比定义及测试方法进行分析和比较,衍生出适用于数字化仪控设备共模抑制比测试方案。并通过实际测试计算和理论分析,确定测试最终方案,为仪控设备设计及测试提供参考。

基于数字化仪控技术的核动力装置协调控制器的设计

核动力装置是一多输入多输出、非线性、时变的复杂系统,其控制器通常采用基于模拟仪控的PID控制器来实现,系统参数易超调且响应时间较长。为改善核动力装置运行的动态品质和减小其系统的过渡时间,本文提出了在数字化仪控系统上实现专家系统和原控制器结合的协调控制器及其策略。为验证核动力装置协调控制技术及其策略,本文以1台全范围核动力装置模拟器为研究平台测试了协调控制技术。测试结果表明:基于数字化仪控技术来实现协调控制是可行的,协调控制器能有效改善核动力装置的动态运行特性,且协调控制器控制性能优于传统的PID控制器。

核安全级数字化仪控平台板卡测试临界值处理

板卡测试数据中的临界值,是由板卡的物理规律所决定的一种状态,是客观存在的。在某些情况下,最值和临界值相当,可以通过最值,找到临界值。文章通过对大数据的分析和对比硬件设计相应的要求,研究临界值对板卡性能的影响,反馈给硬件设计工程师,以便提高板卡硬件的设计质量,设计出的硬件能满足国家的核级安全相应的要求。

核电数字化仪控系统印制电路板三防涂覆的方法

数字化仪控系统是核电厂发展中的核心部分,对核电厂的安全运行和发展具有重要的作用。三防涂覆是防止印制电路板受盐雾、霉菌与潮湿等影响的重要手段,对印制电路板环境适应能力的提升与性能发挥具有积极作用。从核电数字化仪控系统印制电路板三防涂覆的实际出发,结合涂覆工艺流程、涂覆环境、涂覆液、烘干、固化时间等方面对三防涂覆进行探讨和说明。

韩企合作参加海外核电数字化仪控项目

【世界核新闻网站2019年3月13日报道】2019年3月13日,斗山重工建设公司(Doosan Heavy Industries&Construction)和韩国水电核电公司(KHNP)签署协议,未来将联合参加海外核电数字化仪控项目。这两家企业均参加了韩国数字化仪控系统的开发。斗山与水电核电及其他韩国科研机构合作,于2001年启动韩国数字化仪控系统的开发。

HALT试验方法在数字化仪控设备研制中的应用

为了解决数字化仪控设备在设计阶段无法规避其潜在故障模式,传统研制试验方法无法模拟设备在全寿命周期内的环境剖面和任务剖面,以及在研制阶段无法暴露设备部分故障模式的问题,提出对适应性精简后的某型数字化仪控设备开展高加速极限试验(HALT)试验,并借鉴国外大量类似试验的统计结果和设备环境适应性要求制定了衡量故障改进必要性的应力水平范围判据;同时结合相似仪控设备应用经验反馈对试验方案进行了调整;最后结合目标设备已有的机内测试(BIT)检测手段配套开发了实时状态监测和故障分析工具,配套完成试验开展过程中的实时监测和辅助失效分析。试验结果表明,定制化调整后的试验方法可有效地暴露和复现该典型数字化仪控设备的潜在故障,可操作性较强,可应用于其他相似的仪控设备。