核电站数字化仪控
国外核电厂使用DCS系统的经验,如:Chooz B和 Civaux,Sizewell-B, Temelin Unit 1&2 和日本的TOMARI #3。
计算机化的核电厂专用设备产品开发与应用。诸如:核测系统、堆芯仪表系 统、棒控系统。
安全系统的软件研制、开发、鉴定已有相应的标准可使用并有多家公认的权 威认证机构 。
核电站数字化仪控(DCS) 方案的背景
核电站仪控系统采用数字化已是一种迫切的需要和必然的趋势
安全控制区
电厂概 貌
辅助控制区
主控制区
监视与交流区
田湾核电站主控室
11
核电站数字化仪控(DCS) 方案的背景
核电站仪控系统采用数字化已是一种迫切的需要和必然的趋势
12
核电站数字化仪控(DCS) 方案的背景
一、仪控系统 前言 中国核电仪控发展历程 核电站数字化仪控(DCS) 方案的背景 二、先进控制室
三、数字化仪控关键技术
1
一、仪控系统
2
前言
大型先进压水堆核电厂的数字化仪控系统是以计算机、网络通讯为基础 的分布式控制系统的系统,它进一步引入和开发面向状态的诊断技术、智能 化报警技术、数据库技术、符合人因工程要求的人机界面、先进的主控室等 现代技术,并采用系统化的控制室功能分析和分配、操纵员作业分析等设计 技术,以及面向核电厂运行安全状态的操作员支持系统包括智能诊断与智能 报警为基础的计算机化操作规程等。
7
核电站数字化仪控(DCS) 方案的背景
数字化仪控的应用和发展
计算机技术、网络技术快速发展和广泛应用,已有多种成熟、可靠的DCS 商业产品。国内火力发电机组已成功应用自主知识产权的DCS,国内、国 外DCS产品已形成了竞争的局面。
国内60万和30万火力发电机组已积累了使用DCS系统的经验,秦山一期/三 期,大亚湾/岭澳核电站一期也积累了使用某些数字技术(如数据采集,常 规岛控制)的经验。
核电站仪控系统采用数字化已是一种迫切的需要和必然的趋势
AP1000 三代投标 MCR示意图 13
核电站数字化仪控系统方案一(Teleperm XP+Teleperm XS)
田湾核电站仪控系统采用主要承包商。西门子公司的Teleperm XP(TXP) 系统用于实现田湾核电站正常运行系统的过程控制,Teleperm XS (TXS)系统用于安全及安全相关系统的控制保护。
2010.5
全部数字化仪控自主 化设计/国产化开始
主控室自主化设计
数字化仪控系统
4
继电器控制机柜—岭澳一期(数量大、检修靠人工) 5
Interruptor
I&C based on relay racks//Relay racks 图
Bus bars in a RPR cabinet
Connectors plug
8
核电站数字化仪控(DCS) 方案的背景
核电站仪控系统采用数字化已是一种迫切的需要和必然的趋势
法国N4 MCR示意图
9
核电站数字化仪控(DCS) 方案的背景
核电站仪控系统采用数字化已是一种迫切的需要和必然的趋势
10
Main Control Room of Russia Kalinin NPP Unit 3 (November 2004). IAEA 2005 May
3
中国核电/仪控系统发展历程
FCD时间
1984
1987.8
1997.5 1999.12
2005.12 2007.8 2008.2 2009
商运时间
秦山一期 大亚湾 1991.12 1994.5
岭澳一期 田湾一期 2003.1 2007.5
常规模拟式仪控系统
岭澳二期 红沿河一期 宁德一期 台山EPR
岭澳二期核电项目(2005年)仪控系统以田湾核电站数字化仪控 系统为参考电站,也采用了Teleperm XP+Teleperm XS DCS系统, 但是从岭澳二期开始首先实现了主控室设计自主化,包括人机界面首 次应用智能化报警抑制技术、采用SOP事故规程(状态导向法事故 规程)和所有规程和报警卡的数字化(电子化)。
Circuit performing the treatment logic (UC, UR, UM)
6
数字化仪控系统对比模拟仪控系统-优点
➢具有很好高的控制精确性和很强大的逻辑运算处理、计算能力,能显著提高了仪控系 统的综合性能,完成以往模拟仪控系统所无法实现的复杂逻辑运算处理和计算功能; ➢以通信网络连接各系统设备,大大减少了连接电缆的数量,提高了数据传输的可靠性; ➢能方便有效的实现具有多重冗余、故障安全和容错等功能,提高了系统可用性和可靠 性; ➢能方便、有效的实现具有系统在线检查和自诊断功能,有助于故障分析和判断; ➢系统扩展灵活性好、可组态性强,便于维护; ➢具有强大的数据处理、数据和存储能力,改善了人机接口。
田湾、岭澳二期核电站全数字化仪控系统总体结构如图所示,数 字化仪控系统结构简图(以TXP和TXS软硬件平台构成主要网络计算 机系统):
14
操作监视级
自动化级 现场级
AP-自动处理器;ES-TXP系统工程师站;ET-工程师站终端;DS-诊断系统;DT-诊断系统终端;FUM-功能模件(输 入输出接口模块);MSI-监视服务接口计算机;OT-操作终端;PU-数据处理单元;SC-信号采集; SU-服15务/存储单 元;CRDM-控制棒驱动机构;PAMS-事故后监测系统;MCR-主控室;SCR-应控室。
我国从96年开始在田湾核电站(俄罗斯VVER-428)引进数字化仪控系统 (AREVA/SIEMENS--Teleperm XP+Teleperm XS),至今系统已成功运行。目 前在建核电站如岭澳二期,已开工和纳入计划开工的红沿河、宁德、阳江等 CPR1000系列核电项目也全部采用数字化仪控系统(安全级DCS采用三菱 MELTAC平台,非安全级DCS采用和利时公司的HOLLiAS平台)。只是在田 湾核电站和岭澳二期核电站的基础上通过红沿河、宁德、阳江等核电项目为 依托基本实现核电站数字化仪控系统的国产化(与国内DCS生产厂家成立广 利核公司)。同时对于今后的三代EPR和AP1000核电站也将全部采用数字化 仪控系统。