反应堆控制和保护系统嵌入式软件的组合测试

为了测试反应堆控制和保护系统的嵌入式软件,将手工静态测试方法和动态仿真测试方法组合使用(简称组合测试)。组合测试分为2步,即先用手工静态测试方法验证可编程逻辑控制器(PLC)嵌入式软件的安全性与合理性,再用动态仿真测试方法验证其功能的有效性。组合测试只要有通用个人计算机(PC)和待测软件的开发及仿真工具即可实施。在实际的PLC运行环境中运用硬件测试方法,对组合测试的有效性进行验证。结果表明,组合测试是有效的,且比硬件测试方法的测试效率更高。

高温气冷堆反应堆保护系统设计优化研究

高温气冷堆是具有固有安全和事故缓发等安全特点的第四代先进反应堆。文章以山东辛安高温气冷堆项目为基础,对反应堆保护系统传统的3层架构进行了介绍,同时基于安全级DCS“龙鳞”平台设计了实施方案,并对实施方案进行了优化研究。改进后的方案在维持原安全功能的前提下,减少了机柜数量,降低了设备成本,可推广应用于后续高温气冷堆项目反应堆保护系统。

反应堆控制保护系统信息安全性设计策略研究

对伊朗"震网"事件引发的工业控制系统安全性问题进行简要介绍,提出了反应堆控制保护系统信息安全性设计策略,以便在系统内及时对薄弱环节采取信息安全性设计,防止出现类似事故并造成重大事故后果。

基于FPGA的反应堆控制保护系统电磁兼容性设计

在基于现场可编程门阵列(FPGA)的反应堆控制保护系统设计中,针对各种电子设备的电磁干扰,通过在硬件设计中采用信号隔离、消噪、消激和阈值调节电路等抗干扰措施,并利用软件提高抗干扰能力,实现了电磁兼容性设计,为反应堆控制保护系统提供了较强的抗电磁干扰能力,确保了反应堆的安全、可靠和稳定运行。

核电厂反应堆保护系统动态功能测试方法设计与实现

为解决传统的反应堆保护系统功能测试中未测试信号滤波控制环节的问题,设计了反应堆保护系统的动态功能测试方法。在逻辑功能块源头注入动态信号并监视功能块的动态输出,同时在仿真软件中对逻辑功能块建模并施加相同的动态信号,确认实测结果与仿真结果的一致性。实施上述测试方案,发现测试结果与建模仿真结果的符合度较好,可以应用于反应堆保护系统的功能验证。

核电厂反应堆功率控制系统接口问题解析

反应堆功率控制系统通过提升或下插控制棒实现反应堆核功率的控制。反应堆功率控制系统与控制棒之间接口匹配性直接决定控制棒提降棒功能可否正常实现,进而影响核电机组正常运行及核安全。某核电厂反应堆功率控制系统通过步进电机控制模块向步进电机驱动器发出组合控制指令,使得步进电机正转或者反转,带动控制棒上提或者下插。描述调试期间步进电机控制模块与步进电机驱动器转动、转向和脉冲三个信号回路接口不匹配现象,分析问题产生的原因,提出增加转动信号软闸门、步进电机驱动器降频细分、核功率控制器输出设置低频死区、改变步进电机驱动器转向设置等解决方案,保证了控制棒远程提/降棒功能的正常实现,为后续核电机组类似问题提供参考与借鉴。

反应堆冷段小破口事故下不同控制系统对保护系统整定值的影响研究

为了分析在事故工况下,传统控制系统以及预控制系统的动作对保护系统中整定值的影响,需要首先对事故工况下反应堆的关键参数变化趋势进行分析,从而可以定性的判断控制系统的动作情况,最终可以对预控制系统在事故工况下的保守安全性进行评估。如果控制系统是偏保守安全的,则不会影响到保护系统的整定值,如果是偏离保守即非安全的,即需要考虑保护系统中整定值是否合适,是否需要调整从而保证反应堆的安全。本研究选取的是反应堆冷却剂回路冷段发生的小破口事故,研究该事故工况下预控制系统和传统的功率控制系统对于核反应堆的安全性是否保守安全。

级联多端特高压直流控制保护系统配置及策略

该文针对金上直流工程主回路拓扑结构与运行方式的特点,设计了送端分址级联多端特高压直流控制保护系统的配置方案;提出送端分站的高、低压换流器的电压平衡控制方案,根据送端两站间通信条件,切换采用附加电压平衡控制的触发角协调控制和串联两换流器一个定电压、另一个定电流的控制策略;基于送端分站级联拓扑,研究了其直流保护功能配置方案,并提出针对送端站1内的极区/换流器区故障或者送端两站之间直流线路永久故障的快速清除方法。基于控制保护工程样机的RTDS闭环仿真结果表明,该级联多端特高压直流控制保护系统可以满足实际工程应用的要求。

“新型电力系统保护与控制技术”专栏特约主编寄语

新型电力系统中新能源占比不断提高,其电网结构、运行特性和故障特征发生了很大变化,对电网继电保护和运行控制技术提出了新的要求。新能源通过变流器并网导致电源特性发生显著变化,电力电子设备快速故障响应与电网电磁暂态过程交织耦合,使得传统的故障分析理论和继电保护技术难以适应。高比例新能源并网带来的调频能力不足、系统惯量降低、宽频振荡等问题凸显,新型电力系统的运行控制技术面临新的挑战。与此同时,新型电力系统建设也带来新的发展机遇,电力电子设备的大量应用增强了系统运行灵活性,电网故障响应特征与电力电子设备控制策略密切相关,利用电力电子设备灵活受控特性进一步提升电力系统继电保护和运行控制性能已成为新的技术发展方向。

核电站数字化反应堆保护系统研究

为提高我国核电站仪表与控制系统的整体技术水平,为实现我国新一代核电站的自主设计和建造打下基础,“九五”期间,中国核动力研究设计院采用成熟的计算技术、遵照有关标准的要求完成了数字化反应堆保护系统的系统设计并研制出了原理样机。

新工科背景下“电力系统保护与控制”课程教学改革

“电力系统保护与控制”是电气工程及其自动化专业的核心课程,基于新工科背景,通过对该课程现状深入分析,发现其存在教材内容繁多且交叉、授课方式不够丰富、评价标准不够完善、立德树人环节较为薄弱等问题,从课程思政建设、教学手段和方法改进、考核评价方式制定以及加强校企联合培养四个方面提出了相应的措施进行改革创新,以提升学生的学习兴趣,培养学生专业知识融合、理论联系实际、分析问题、解决问题和创新的能力,并在传授专业知识的同时,实现对学生的价值引领。

岭澳二期核电站数字化反应堆保护系统

岭澳二期核电站反应堆保护系统是我国自主设计的第一个数字化反应堆保护系统。本文介绍了岭澳二期核电站数字化反应堆保护系统的总体结构、设计特点、定期试验以及自检等方面的内容。

秦山核电二期工程反应堆控制系统设计

主要描述了控制系统的功能与系统设计、设备制造、控制系统仿真、现场调试等过程,总结了取得的经验和存在的问题。通过现场调试和实际运行表明:控制系统的参数在要求运行的范围内,系统设备运行良好,满足秦山核电二期工程的要求。它的建成为我国自主设计建造大型商用核电站反应堆控制系统积累了宝贵的工程经验。

秦山核电二期工程反应堆保护系统的研制

秦山核电二期工程反应堆保护系统在参考大亚湾核电站设计的基础上,对某些保护功能、系统设备等进行了重新设计和修改。在系统设计方面,本文介绍了该系统的设计依据和设计准则、系统结构、子系统、定期试验等内容;在设备研制方面,本文介绍了该系统的设备组成、器件选择、以及性能试验等内容。

CPR1000核电站反应堆保护及控制系统的设计改进

宁德核电站是我国最先进的CPR1000数字化核电站,是福岛核事故后正式商运的第一台核电站。反应堆保护及控制系统在生产建设期间进行了重大的设计改进,值得其他核电站借鉴。

秦山300MW核电机组全范围仿真机反应堆控制保护系统仿真

简要介绍了秦山300MW 核电机组全范围仿真机反应堆控制及保护系统的仿真,其中包括反应堆功率控制、稳压器压力与液位控制、长棒控制、停堆保护及专设安全设施等。

核反应堆稳压器水位和压力控制系统研究

利用前馈补偿控制方法实现水位和压力系统的解耦后,利用模糊自适应PID控制方法对系统进行控制。仿真结果表明:稳压器水位和压力的稳态性能都得到了较大的改善。

反应堆保护系统可靠性指标的评价方法研究

反应堆保护系统的性能水平对核电厂安全、经济、可靠运行有很大影响。而实践中如何正确评价反应堆保护系统的可靠性指标,业界并未形成一致方法。本文选取简化的典型反应堆保护系统为研究对象,主要讨论拒动概率故障树分析和误动率马尔科夫方法的适用性,分析拒动概率、误动率两个指标分别适用的评价方法,并对示例系统的可靠性指标进行定量计算。本研究对进一步澄清国内反应堆保护系统可靠性评价中的方法问题,具有重要的参考价值。

新型模糊控制器在小型反应堆功率控制系统中的应用

对新型通用模糊控制器在研究用小型反应堆功率控制系统上的实现方法进行了介绍。该算法用于小型反应堆功率控制系统,涵盖了过去模糊控制器的所有调节手段。与普通比例积分微分(PID)控制器进行仿真对比分析,结果表明,采用该算法设计的控制器明显提高了反应堆功率控制系统的性能,同时在抗扰动能力方面也优于普通PID控制器。

基于故障树方法的核电厂数字化反应堆功率控制系统可靠性分析

运用故障树方法对某核电厂反应堆功率控制系统的可靠性进行了评价计算,包括不确定性分析以及敏感性分析。定义了"失去调节"和"失去调节"顶事件,分别建立了对应的故障树,分析各类硬件和软件对系统安全性的影响程度,指出在"失去调节"事件中,软件共模故障、驱动机构、传感器以及操作员操作敏感度比较高,对系统可靠性影响较大。在"失去有效控制"事件中,软件共模故障和操作员操作的敏感度比较高,对系统可靠性影响较大。