核电厂安全级数字化仪控系统故障缺省值的验证与确认

安全级数字化仪控系统中故障缺省值的设置对核电厂安全具有至关重要的作用,但其验证与确认的难点在于具体实施时缺乏明确的细则指导。基于IEEE Std 1012,结合对法规标准、缺省值设计原则及以往项目实施经验的分析,同时考虑到漳州核电一期项目数字化仪控系统平台及设计开发流程的特点,提出了一套针对安全级数字化仪控系统故障缺省值的验证与确认策略和方法。经过漳州核电一期的实践验证,这套策略和方法能够充分、高效地验证缺省值设计的正确性和完整性,有效缓解了验证与确认过程中缺乏详尽标准、理论及相关成熟经验可借鉴的困境。对于后续核电安全级数字化仪控系统故障缺省值的验证与确认工作,该策略和方法具有一定的参考价值。

核电厂安全级数字化仪控系统调试技术研究

我国核电站已广泛使用数字化仪控系统。由于数字化技术的特殊性,以及数字化仪控系统现场调试的经验反馈,对现场调试监督应予以重点关注。调研国内现场调试相关的法规标准和多个核电厂的仪控系统现场调试过程后,对国内各型号数字化仪控系统现场调试所采取的不同调试策略进行了对比分析。在此基础上,结合调试大纲,提出核电厂安全级数字化仪控系统现场调试各阶段的技术要求。现场调试如确实没有试验条件,在获得国家核安全局认可后,可以根据调试过程中的等效原则,在满足一系列前提条件的情况下使用工厂测试结果进行等效。基于核电厂安全级仪控系统的法规要求,分析仪控系统调试的策略和技术要求,创新性地提出了仪控系统调试的等效原则,为客观条件限制下的核电厂数字化仪控系统调试提供指导。

核电厂数字化仪控系统设计验证技术研究及应用

数字化仪控系统在新建核电厂和现有核电厂的改造中得到了应用,为了确保最终的数字化仪控系统满足要求的可靠性和可用性,需要在系统全生命周期(可划分为系统需求设计阶段、设备开发阶段、安装与调试阶段和运行与维护阶段)中开展全面的测试和验证活动。为降低核电厂数字化仪控系统由于系统设计缺陷导致后续系统设备开发等阶段变更的风险和成本,设计验证工作应由独立于设计人员的验证人员尽早采用适宜的方法开展。本论文主要针对核电厂数字化仪控系统需求设计阶段验证技术开展研究,通过对国内外核电厂设计验证相关法规标准要求的研究,以及核电厂数字化仪控系统运行过程中发生的设计缺陷导致的故障原因分析,明确了核电厂数字化仪控系统设计验证应关注的要点,给出了设计验证的实施方法。最后本文对工程实践中的静态验证和动态验证实施流程进行了说明。

基于“白盒”模型的数字化仪控系统失效率方法研究

在核电厂概率安全分析中,数字化仪控系统和设备的建模以及失效率的评估在核电行业尚无统一的标准或业界普遍认可的方法,尤其是软件失效和共因失效参数的准确量化。文章介绍了一种基于数字化仪控系统可靠性模型的评估方法:基于安全级数字化仪控系统的设计特征,通过分析故障模式有关的失效机制,系统性识别防御措施并将其与系统可靠性模型中相应元素相关联来评估对故障模式和失效机制有效性,确定残余主要失效机制和故障模式,并结合现行实践方法,来估计失效率。最后,通过与现行方法进行比较,分析了该方法的实施难点,并提出了相应的注意事项和完善建议。

核电站模拟与数字化仪控系统调节特性验证方法研究

核电站模拟仪控系统数字化升级改造前,需证明改造后的数字化仪控系统对于工艺系统控制的调节特性等于或优于原模拟仪控系统。搭建一套由典型数字化仪控系统、典型模拟仪控系统、工艺仿真系统组成的验证平台,应用仿真技术,在相同瞬态工况下,对比分析模拟仪控系统和数字化仪控系统对工艺仿真系统闭环调节曲线及参数的差异。证明数字化仪控系统可以完成模拟仪控改造,此验证方法行之有效。验证平台具有可扩展性,能够在改造实施前,完成所有调节回路参数的提前设定。此种方法适用于其他仪控平台升级替换的验证工作。

我国核电厂数字化仪控系统相关运行事件分析

从事件原因和事件后果两个方面分析了我国核电厂发生的25起数字化仪控系统相关运行事件,找出了安全级和非安全级数字化仪控系统存在的问题,总结了我国核电厂数字化仪控系统的运行情况,并提出了需要关注和进一步改进的方面,为后续新建核电厂提供借鉴。

核安全级数字化仪控系统自诊断功能研究与设计

自诊断功能是核安全级数字化仪控系统的关键功能,对核安全级数字化仪控系统本身的RAMS特性,以及核电厂整体安全性和可用性有直接影响。本文基于RAMS分析评估技术,形成了以潜在故障模式为主的自诊断功能设计基准,在此基础上提出了一整套包括故障诊断、故障处理、诊断信息上报和报警指示功能的核安全级数字化仪控系统自诊断功能设计方案,并在和睦系统上进行了设计实现。实测结果表明,和睦系统可以实时在线监视自身运行状态,能够及时处理、上报和精确指示所有设计基准范围内的异常,大幅增强了故障定位能力,提高了和睦系统的可维修性,充分满足核电厂整体安全性和可用性要求。

核电数字化仪控系统外协制造产品的质量管理与实践

通过分析核电数字化仪控系统的功能分级、设备质保分级,识别出组成核级数字化仪控制系统(DCS)关键设备的外协制造产品的采购质保分级要求。结合供应商的ISO9001质量管理体系要求以及应用于核安全级数字化仪控系统的外协制造产品的质量管理要求,给出非持证单位供货核电厂安全级数字化仪控系统设备的质量管控要求,包括文件控制和工艺控制、制造过程控制和质保监查等内容。实现以上总结的质量管理要求的外协制造产品,已在广利核公司项目上成功实践。该研究可为核电领域相关单位的外协产品质量控制提供借鉴和示范。

核电站数字化仪控系统安全保密分析方法研究

核电站数字化仪控系统的信息安全保密分析是核安全级仪控系统软件验证与确认工作的任务之一。按照相关规定,提出了一种基于核安全级仪控系统软件开发全生命周期过程,结合规则检查分析和基于信息流分析的安全保密分析方法。该方法经应用检验能够证实系统在信息安全保密方面的防范能力,在实际项目中得到应用。

核电厂数字化仪控系统信息安全监管要求探讨

本文给出了核电厂信息安全的概念和内涵,研究了IAEA和NRC对核电厂数字化仪控系统信息安全的要求,分析了我国法规对核电厂数字化仪控系统信息安全的要求,对强化数字化仪控系统信息安全监管要求提出了建议。

核电厂数字化仪控系统软件可靠性定量评估研究

本文依据IEEE std 1633标准,对Schneidewind软件可靠性模型进行研究,将该模型应用于核电厂数字化仪控系统软件可靠性定量评估,并评价该模型对于核电厂数字化仪控系统软件可靠性定量评估的适用性。本文结合某堆型核电厂数字化仪控系统典型功能模块软件故障数据,代入Schneidewind模型,对软件可靠性进行定量评估。本文介绍的工作对进一步开展数字化仪控系统软件可靠性研究具有积极意义。

核电站数字化仪控系统的安全预警

核电站数字化仪控系统存在系统风险。基于安全性理论,风险形成是一个传导过程,针对仪控系统失效这一概率事件,提出一级预警和二级预警的概念。基于特征向量的安全预警,可以合理描述系统风险的各种情况,并提高对DCS仪控系统问题的预警时间裕量,增加核电站的安全及可靠性。

核电站数字化仪控系统开发过程及其验证与确认

分析了三代非能动型压水堆核电站AP1000的数字化仪控系统的开发过程模型,研究了与其开发过程紧密结合的验证与确认技术(V&V),特别是其审查、分析以及测试方法的使用,并提出了设计、测试及V&V过程的文档要求。该开发过程模型和V&V技术具有广泛的工业规范和标准认可度,对于我国自主化的核安全级数字化仪控系统的开发和取证具有重要的借鉴和指导意义。

数字化仪控系统的动态失效模式与后果分析方法

失效模式与后果分析(FMEA)可以理清系统各个部件可能的失效模式,并分析其失效后果,在概率安全分析(PSA)工作中发挥着重要作用.传统的FMEA以静态分析为主,无法完全适用于具有复杂动态交互作用的数字化仪控系统(DCS).动态FMEA方法通过对DCS系统功能(硬件、软件和固件功能,以及DCS与被控工艺系统间的交互)进行模拟,分析者可以动态地插入、分析DCS不同故障的影响,有效降低对分析者的经验依赖以及对电厂的运行数据依赖,提高FMEA的便捷性和效率,并使得后续动态故障树的建立等PSA分析工作变得更为可行也更为可靠.

核电站非安全级数字化仪控系统国产化及自主化工作实践

核电站数字化仪控系统(Digital Control System,简称DCS)是核电站的信息神经和控制中枢,对于保证核电站安全、可靠、稳定和经济运行以及提升生产管理水平都起着至关重要的作用。但长期以来这一关键系统却被国外供应商垄断,这种现状不符合国家推进核电设备国产化的战略要求,为此实现核电站数字化仪控系统设备国产化和设计自主化迫在眉睫。本文作者从核电站非安全级数字化仪控系统国产化及自主化工作实践的基础上,对核电站非安全级仪控系统设备国产化、设计自主化的过程进行了相关的探讨和介绍。

核电厂数字化仪控系统科技创新

文章介绍了田湾核电站数字化仪控系统的组成,着重阐述了在安装、调试以及机组投入运行后的维护过程中,仪控系统技术改造和科技创新实践的主要内容和效果。运行实践证明,数字化仪控系统科技创新实践,使仪控系统功能完全满足了机组运行和安全的要求,正确地实现全部预期的监测、控制和保护功能,优化维修过程,可为同行探索数字化仪控系统的维护和优化创新提供借鉴。

核电厂数字化仪控系统维修领域管理实践与创新

介绍了田湾核电站在数字化仪控系统维护过程中对风险分析、设备状态监督、缺陷跟踪、维修管理网络等方面的新思路和新方法的运用情况,描述了企业文化和科技创新对数字化仪控维修工作的促进作用。田湾核电站数字化仪控系统维修领域管理实践与创新手段是科学有效的,可为其他工程项目的数字化仪控维修管理提供借鉴。

Ovation在核电站数字化仪控系统研究中的应用

在整个数字化仪控系统的研究中．一般不会将正在研制的设备直接安装在核电站现场进行系统功能测试、控制系统运行及进一步的控制策略研究。因此．仿真试验成为数字化仪控系统真正投入运行前原理样机、工程样机研制过程中非常重要的手段之一。本文着重介绍美国西屋公司Ovation系统的结构特点及其在核电站数字化仪控系统开发仿真试验中的应用。

半物理仿真平台的核电站数字化仪控系统故障模式与影响分析

核电站数字化仪控系统对于现代核电站的运行起着至关重要的作用.它能够实时监测核电站的各种运行参数,保证正常工况和紧急情况下核电站的安全性、可靠性和可用性.核电站数字化仪控系统对核电厂的可靠性影响进行评估和验证具有十分重要的意义.故障模式与影响分析(FMEA)是核电站数字化仪控系统静态可靠性分析中的常用方法,其主要目的是分析单一故障下对系统所造成的影响.与传统FMEA分析方法不同,论文设计并实现了核电站主要控制系统半物理仿真平台,并开展了考虑热工水力与仪控系统耦合作用的典型故障模式与影响分析.研究结果表明,该仿真平台能够实现核电站各种稳态和瞬态工况的模拟,并能基于该平台开展数字化仪控系统的FMEA研究.

核电站仿真机用于数字化仪控系统调试的研究

介绍了开发的核电站仿真机结构及功能，接着以稳压器压力控制系统为例，利用该仿真机进行了现场DCS调试的应用研究。先测试确保其DCS逻辑功能，然后通过与核电厂实际测试结果对比分析后，改进仿真机模型，最后对现场DCS进行了参数优化。研究表明，仿真机应用于核电站现场DCS测试及参数优化调试具有节省现场调试时间、降低调试风险的优越性。