[發明專利]核電站數字化儀控多樣性保護方法和系統

無效

• 申請號: 201310326852.5
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN103400623A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 劉躍辛;鄭添;孫偉;張龍強;江輝;劉真;孫永濱;咸春宇;陳衛華;黃偉軍;何大宇;彭華清;田亞杰;趙巖峰;周衛華
• 申請（專利權）人: 中廣核工程有限公司;中國廣核集團有限公司
• 主分類號: G21D3/04
• 分類號: G21D3/04;G21D3/06
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 王基才;王冬華

技術領域

本發明屬于核電技術領域，更具體地說，本發明涉及一種核電站數字化儀控多樣性保護方法和系統。

背景技術

共因故障(Common?Cause?Failure,CCF)是指由一個特定事件或原因引起若干裝置或部件不能執行其功能的故障，這些事件可能來自外界環境，也可能設計本身的缺陷所致。隨著數字化技術在核電站中的應用，其在帶來便于維護、可用性強和可自診斷等優點的同時，也因為具有高集成性和復雜性的特點，使其無法進行全面測試，尤其不能證明軟件沒有錯誤，因此增加了發生共因故障的風險。一旦發生CCF，可能會使運行相同軟件的冗余系統同時失效，因此共因故障是極其危險的。

反應堆保護和監視系統(Reactor?Protection?and?Monitoring?System,RPMS)是核電站數字化儀控系統中非常重要的控制系統，主要功能是監測與反應堆安全有關的充分和必要的保護參數，在這些參數超過保護定值時自動觸發緊急停堆和/或啟動專設安全設施保護動作，以限制事故的發展和減輕事故后果，保證反應堆及核電站設備和人員的安全、防止放射性物質向周圍環境的釋放。

RPMS由反應堆保護系統(Reactor?Protection?System,RPS)及安全級人機接口系統組成。RPS采用集成的數字化平臺，主要實現1E級的反應堆緊急停堆和專設安全設施(Engineering?Safety?Feature,ESF)驅動功能。RPS由四重冗余的獨立通道和兩重冗余的獨立序列組成，每個通道采用兩個獨立的子系統實現信號多樣性的反應堆緊急停堆功能，每個獨立序列實現專設安全設施驅動功能。

安全級人機接口系統包括計算機化人機接口和常規人機接口。計算機化人機接口通過主控室和遠程停堆站內的安全級監視和控制單元(S-VDU)實現安全參數監視以及1E級(包括少量NC+)設備的監視和控制；常規人機接口通過保護盤ECP上的常規開關實現反應堆緊急停堆和ESF系統級手動驅動；手動緊急停堆開關通過硬接線直接連接到反應堆停堆斷路器的勵磁線圈和失壓線圈。ESF系統級手動驅動開關通過硬接線連接到RPS的冗余序列，與RPS冗余序列產生的自動控制指令組合在一起后共同驅動安全級執行機構。

在進行保護系統設計時，根據相關操作標準要求，需要考慮應對共因故障，當前核電站多采用“ECP旁路數字化＋BUP上PAMS參數旁路數字化＋ATWS緩解系統”應對數字化保護系統的軟件共因故障。預計瞬態不停堆(Anticipated?Transient?Without?Scram,ATWS)系統提供了停堆停機以及啟動輔助給水和閉鎖第三組大氣釋放閥(GCT-a)和隔離蒸汽發生器排污(APG)系統等功能，ATWS緩解針對RPS共因故障失效提供的自動停堆手段覆蓋主要是設計基準事故二類工況疊加的ATWT(即RPS出現不能正常停堆的瞬態)，沒有完整的覆蓋到RPS共因失效疊加的所有設計基準事故。同時，由于ECP和BUP旁路數字化技術只能在ECP和BUP盤臺上設置手動功能，對于設計基準三、四類事故疊加RPS共因失效的事故關鍵存在較大風險，未能完全滿足相關法規、標準對于保護系統共因故障CCF的要求。

發明內容

本發明的目的在于：基于核電安全相關法規和標準，為防止CCF發生，提供了一種在核電站運行過程中基于多樣性保護，實現CCF的有效預防。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種核電站數字化儀控多樣性保護方法，其包括：

多樣化驅動系統DAS獲取核電站異常工況疊加的共因故障；

多樣化驅動系統DAS對所述共因故障中關鍵級安全功能的操控驅動手動控制，所述關鍵級安全功能至少包括反應性控制、余熱排除、反應堆冷卻劑裝置、安全殼隔離以及安全殼完整性中的一種；

若所述關鍵級安全功能的操控無法根據響應時間要求執行手動控制，則DAS執行自動驅動操作。

作為本發明核電站數字化儀控多樣性保護方法的一種改進，所述多樣化驅動系統DAS對所述共因故障中關鍵級安全功能的操控進行手動控制，包括：

在DAS操作盤上為關鍵安全功能設置旁通數字化的執行系統級手動操作。

作為本發明核電站數字化儀控多樣性保護方法的一種改進，所述若所述關鍵級安全功能的操控無法根據響應時間要求執行手動控制，還包括：執行ATWS緩解功能。

作為本發明核電站數字化儀控多樣性保護方法的一種改進，所述方法還包括：

在所述DAS操作盤上設置旁通數字化的非安全級常規指示表和/或非安全級設備級硬手操器。