DCS在核电站通风系统中的应用85
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DCS在核电站通风系统中的应用85
ＤＣＳ在核电站通风系统中的应用王翠芳；ＤＣＳ在核电站通风系统中的应用；ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＤＣＳｉｎＨＶＡＣＳｙ；互翠芳任采惠；（上海核工程研究设计院，上海２００２３３）；摘要：以巴基斯坦恰希玛核电站二期工程为背景，介绍；中图分类号：忱７３＋．５；文献标志码：Ａ；Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｏ；ａｎｄａｉｒ；ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ（
ＤＣＳ在核电站通风系统中的应用王翠芳。等ＤＣＳ在核电站通风系统中的应用ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＤＣＳｉｎＨＶＡＣＳｙｓｔｅｍｏｆＮｕｃｌｅａｒＰｏｗｅｒＰｌａｎｔ互翠芳任采惠（上海核工程研究设计院，上海２００２３３）摘要：以巴基斯坦恰希玛核电站二期工程为背景，介绍了集散式控制系统（ＤＣＳ）在核电站通风系统中的应用。重点介绍了集散式控制系统的硬件设计、符合人因丁程的人机接口哂面设计及控制逻辑设计，并描述了系统的电磁兼容性设计措施等，以保证集散式控制系统在核电站非安全级系统中的成功应用。最后还提出了当前国产化ＤＣＳ系统应用于核电项目时存在的突出问题及其改进建议。关键词：ＤＣＳ核电站通风系统硬件设计人机接口画面电磁兼容中图分类号：忱７３＋．５文献标志码：ＡＡｂｓｔｒａｃｔ：ＷｉｔｈｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｏｆＣｈａｓｈｍａｎｕｃｌｅａｒｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｐｈａｓｅＩＩｉｎＰａｋｉｓｔａｎ∞ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ。ｔｈｅ印ｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＤＣＳｉｎｈｅａｔｉｎｇ，ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎａｎｄａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ（ＨＶＡＣ）ｓｙｓｔｅｍｓｏｆｎｕｃｌｅａｒｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｈａｒｄｗａｒｅ。ｈｕｍａｎｉｚｅｄＭＭＩｄｉｓｐｌａｙｓｌａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌｏｇ－ｉｃ８ｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍａ托ｅｍｐｈａｓｉｚｅｄ：ａｎｄｔｈｅｄｅｓｉｇｎｍｅａｓｕｒｅｓｆｏｒＥＭＣ玳ａｌｓｏｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．ＴｈｕｓＳｕｃｃｅｓｓｆｕｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＤＣＳｉｎｎｏｎ―ｓａｆｅｔｙｓｙｓｔｅｍｏｆｎｕｃｌｅａｒｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｉｓｇｕａｒａｎｔｅｅｄ．ＦｉｎａｌｌｙｌｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｉｓｓｕｅｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｉｎｇｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｆｏｒａｐｐｌｙｉｎｇｈｏｍｅｍａｄｅＤＣＳｉｎｎｕ－ｃｌｅａｒｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓａｒｅｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＤＣＳＮｕｃｌｅａｒｐｏｗｅｒｐｌａｎｔＨＶＡＣｓｙｓｔｅｍＨａｒｄｗａｒｅｄｅｓｉｇｎＭａｎｍａｃｈｉｎｅｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＭＭＩ）ｄｉｓｐｌａｙＥＭＣ０引言系统，热水生产及分配系统等进行监视和控制；同时由电站计算机系统将采集到的厂内其他通风系统（安全巴基斯坦恰希玛核电站二期Ｔ程是继２００１年一壳厂房通风系统、其他核安全级通风系统、重要冷冻水期Ｔ程胜利建成并网发电之后，中国出口国外的第二系统等）的参数…，通过网络通信传送至通风控制室台核电机组。它由上海核工程研究设计院承担总体设ＤＣＳ系统，从而使操作员在通风控制室就可以监视整计，于２００５年开工。预计于２０１１年建成。在一期Ｔ程个核电厂ＨＶＡＣ系统的运行情况。中，利用安装在就地的模拟仪表盘对供热、通风及空２系统硬件设计调，简称通风ＨＶＡＣ（ｈｅａｔｉｎｇ，ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎａｎｄａｉｒｃｏｎｄｉ―ｔｉｏｎｉｎｇ）系统进行控制。其中安装在各风机房中的仪通风控制室ＤＣＳ系统选用的是浙江中控技术有表盘数量多，同时还设置了一套数据采集系统。该系限公司生产的ＥＣＳ．１００系统硬件平台，软件包为Ａｄ―统将采集到的机组运行参数送往安装在通风控制室的ｖａｎ．ｔｒｏＰｒｏ２．５版。计算机上进行显示，操作员可以在通风控制室完成监系统主要由设备接口层、控制层、网络层和人机接视功能，但不能进行设备的控制，这给操作员带来很大口层组成。的不便。针对此问题，设计者决定在二期设计中采用２．１设备接口层ＤＣＳ系统，从而使操作员在通风控制室就可以对全厂通风系统需要监测的仪表参数主要有温度、压力、通风系统进行监控。湿度、流量等，传感器信号主要是Ｐｔｌ００铂电阻及二线制变送器信号。被控设备以风机、调节阀、风阀为主。１系统功能ＤＣＳ与电气开关柜的接口信号包括风机开命令、关命恰希玛核电站通风控制室主要对非核级的核辅助令，风机运行状态、风机综合故障，电动阀门开命令、关厂房、燃料厂房、电气厂房等通风系统，非重要冷冻水命令、开状态、关状态、阀门综合故障。ＤＣＳ与调节阀的接口信息包括控制信号、阀位反馈、全开状态、全关状态、综合故障等。系统共设置７台远程ＩｄＯ站，站中修改稿收到日期：２００９―０７―２０。也安装有Ｉ／０模块，用以完成信号采集和输出功能。第一作者王翠芳，女，１９７１年生．１９９６年毕业于上海棱工程研究设计院反应堆工程与反应堆安全专业。获硕士学位，高级工程师；主要从事棱２．２控制层电站仪表与控制系统的设计和研究工作。ＤＣＳ的硬件配置是基于系统功能及物理分布实现２６ＰＲＯＣＥＳＳＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＡＴＩＯＮＶｏＬ３１Ｎｏ，１Ｊａｎｕａｒｙ２０１０ＤＣＳ在核电站通风系统中的应用王翠芳。等的，即设置控制站及远程Ｉ／Ｏ站时¨１，既考虑了各通风系统设备及电气开关柜在全厂的布置情况，又兼顾了系统控制速度和节省电缆的要求。本系统的４台控制站分别位于电厂的上半区６ｍ层、下半区的０ｍ层和６进行通信，实现与Ｉ／Ｏ卡件的信息交换（现场信号的输入采样和输出控制）。ＳＢＵＳ网络和ＳＣｎｅｔＩＩ网络采用冗余的１００Ｍｂｉｔ／ｓ工业以太网，充分保证了系统数据传输的实时性、可靠性和网络开放性。采用ＦＷ２４８多串口多协议通信接口卡（亦称网关卡），将ＤＣＳ系统与电站计算机系统（采用Ｍｏｄｂｕｓ协议）及触摸屏（Ｒｓ一２３２串口）相连，通过ＳＣｎｅｔⅡ网络实现电站计算机及触摸屏的数据在ＤＣＳ系统中的共享。２．４人机接口层系统设置了３台操作员站，其中２台位于通风控制室，另外一台位于冷冻站值班室，工程师站位于通风控制室；另外在供热站的值班室机柜上设置了触摸屏。这样，操作员在通风控制室就可以监视全部通风系统的运行，也可在冷冻站值班室对某些系统（如非重要冷冻水系统）进行监控。而供热站的触摸屏也使现场维护变得非常方便。同时，系统提供灵活的权限设置，可以使业主进行灵活的操作人员配置。每台操作员站配置了２台显示器，分别用于显示系统流程图、报警画面、趋势画面等。系统还设置了３台打印机，分别与通风控制室操作员站、工程师站及冷冻站值班室的操作员站相连。系统配置如图１所示。ｍ层，７台远程Ｉ／Ｏ站通过光纤与控制站连接。控制站内分布式处理器ＤＰＵ、所有机柜的电源及通信卡采用冗余配置，外部供电及光纤也采用冗余配置。外部供电为ＵＰＳ电源，厂用电失效后可以维持２ｈ供电。ＤＣＳ系统中ＤＰＵ的功能分配与功能分组是ＤＣＳ应用于核电站的一个重要课题。本设计中ＤＰＵ的分配原则包括：同一系统中的一个机械序列的设备尽量被同一个ＤＰＵ处理，同一控制回路上的设备尽量被同一个ＤＰＵ处理，同一系统中的冗余序列尽量由不同的ＤＰＵ处理，某一区域的被控设备信号尽量由就近的机柜采集。这些原则的应用既可以保证控制的性能，又节省了电厂中的电缆敷设成本，提高了电站的经济性和安全性。２．３网络层控制站内的ＦＷ２４７主控卡通过过程控制网络（ＳＣｎｅｔＩＩ）与操作员站、工程师站相连，接收上层的管理信息，并向上传递工艺设备的特性数据和采集到的实时数据：向下通过ＳＢＵＳ网络和ＦＷ２３５数据转发卡图１Ｆｉｇ．１系统配置图Ｓｙｓｔｅｍｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ３人机接口画面的设计核电站的人因工程正成为一个越来越受人们重视的课题，而控制室的人机接口设计是人因工程设计与实施过程中的一个重要要素…。人机接口设计过程包括根据系统的功能分析与分配、任务分析、运行经验评审、操作员的假设及人因可靠性分析的结果，建立控制室设《自动化仪表》第３ｌ卷第１期２０１０年１月计基准、性能要求及功能要求，建立人机接口设计导则文件，实施导则文件并进行验证与确认，以及不断地反馈、修改并形成最终的人机接口设计。优秀的人机接口设计可以减少操作员的负担，减小操作员的失误概率，从而提高整个电站的安全可靠性和经济性。在通风控制室的画面设计中，要求严格遵循设计导则，并进行充分的操作员操作反馈及画面设计评审。通风控制室２７ＤＣＳ在核电站通风系统中的应用王翠芳。等示图标变为黄色，以提醒操作员注意。在操作画面上部可以设置本系统的报警清单以及各系统的报警链接按钮。当相关系统发出报警时，按钮变为红色，点击按钮即可以进入各系统的报警清单。点击导航菜单上的报警按钮可以进入总的报警清单画面。该菜单显示了所有最近发生的报警时间、位号、描述、限值等。同时，报警还具有确认及消音按钮。３．４其他画面该系统还提供模拟量报表、设备状态报表、模拟量趋势画面及ＤＣＳ系统诊断至模块级的故障诊断画面等。ＤＣＳ系统的人机接口画面类型主要包括操作画面、导航画面、报警ｉ田ｉ面、历史趋势画面、报表画面等。３．１操作画面３．１．１流程Ｉ田ｊ面操作画面通常包括系统工艺流程画面、基于功能的画面和基于任务的画面等。通风控制系统的功能和任务均以独立的系统为单位，各系统间联系较少，所以电站操作画面主要是基于工艺流程图的画面。图２给出了某厂房的送风系统流程画面。４控制逻辑设计核电站通风系统的控制逻辑主要包括房间温度调节、湿度调节、风机出口流量调节、密闭阀与风机自动联锁动作、冗余设置的风机间备用自投等。ＥＣＳ一１００的逻辑组态模块基本可以满足这些功能要求。图２某厂房送风系统流程画面Ｆｉｇ．２Ｐｒｏｃｅｓｓｄｉｓｐｌａｙｏｆｔｈｅａｉｒｆｅｅｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍ５电磁兼容性设计由于本项目土建及工艺设备布置与参考电站相３．１．２软控制器画面软控制器弹出画面上的信息至少应包括设备位号、开（运行）状态指示灯、关（停止）状态指示灯、故障状态指示灯、开（启动）按钮、关（停止）按钮、复位按钮、自动按钮、手动按钮、备用按钮等。按钮、灯、背景按照标准及操作员习惯设置颜色。３．１．３软调节器ｉ画面软调节器弹出画面上的信息至少应包括调节阀位号、被控变量设定值、测量值湿示、阀位输出值湿示、手动按钮、自动按钮、设定值增减按钮、输出值增减按钮、阀门全开／全关状态、设定值、阀位输出值输入区等，且各显示是按照符合标准及操作员习惯的颜色及方式设计的。３．２导航画面导航画面不包含任何操作画面中包含的仪控信息，而仅由进入到其他画面的所有链接组成。操作员根据画面就可以知道现在处于哪一个操作层面，并可以进入到显示结构中的任意画面。通风控制系统根据通风系统在整个电站中的平面布置情况设计主导航画面，从而使操作员对整个电站通风系统一目了然。在操作画面的顶部，有菜单条可以进入到报警、趋势、报表、诊断等画面；在操作界面的右边，可以设置链接到相邻系统的按钮。３．３报警画面当操作画面上的仪表参数或设备发生报警时，显２８ＰＲＯＣＥＳＳ同，通风控制ＤＣＳ系统设备的布置环境受到限制，特别是远程ｌＹＯ站只能安装在通风机房、走廊等典型工业环境场所，所以设备的电磁兼容性始终是人们关注的重点Ｈ。１。在设计及设备制造过程中，主要采取的措施涉及以下几个方面。５．１电磁兼容性设计考虑在设备设计方面，ＥＣＳ．１００控制系统的机柜采用专门的设计，保证了良好的导电性。机柜各部位处于等电位状态，保证机柜具有良好的电磁屏蔽性能。采用抗电磁干扰／射频干扰门封垫，用来设置独立分开的保护地、数字地及模拟地；采用滤波技术，在ＥＣＳ－１００供电回路中增加电源滤波器，有效地抑制了高次谐波，电源输入端接保护地，将交流电源母线上的干扰释放到大地。信号回路采用抗干扰电路，信号输入端子板上专门的高压高频电容、磁性元件、Ｔｖｓ管等元件使高频干扰得以吸收和释放（到大地）。网络采用ＣＥ认证的交换机，并在网线上增加了磁环，有效抑制了高次谐波对网络的影响。在工程设计方面，须正确选用连接电缆及布线方式。对于进入机柜的电缆，根据不同的信号电压水平对电缆进行分类。２２０ＶＡＣ供电或控制信号采用带屏蔽的控制电缆，４―２０ｍＡ、ＲＴＤ及其他模拟信号使用屏蔽双绞的仪表电缆，２４ＶＤＣ开关量信号采用屏蔽电缆，以太网通信信号使用光纤或五类屏蔽双绞线。不同的电压等级及信号种类选用不同种类的电缆，并走不同的布ＶｏＬ３１Ｎｏ．１ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＡＴＩＯＮＪａｎｕａｒｙ２０１０ＤＣＳ在核电站通风系统中的应用王翠芳。等线通道，同时，采用正确的接地技术。电缆屏蔽层在信号供电端一点接地（屏蔽地），机柜外壳接保护地。５．２设备的电磁兼容性试验ＥＣＳ―１００设备根据ＥＮ６１０００－６－４－２００１标准中的工业环境的发射标准，以及ＥＮ６１０００－６－２－２００１标准工业环境的抗扰度进行了型式试验。试验满足ＩＥＣ６１０００国际标准体系抗扰度等级３、性能准则Ａ的要求，即在试验过程中和试验之后，设备按预定要求工作，所以不会出现制造商所规定的性能等级以下的性能劣化或功能丧失的现象。５．３电磁兼容性管理控制电站运行规程中需考虑以下措施来预防电磁干扰和射频干扰对设备产生的不利影响：①对机柜的接触必须置于严格的管理与控制之下；②设备操作维护手册中规定必要时使用抗静电的地砖、垫子及静电手腕带；③电站工作人员需要进行静电放电对设备危害的培训，设置静电敏感设备警示标示牌；④禁止在设备附近使用对讲机和手机等设备，建立对讲机和手机的可使用区域，考虑到手机在没有通话时也会产生辐射，因此在设备附近时必须关机。以上措施可以使现场的电磁干扰对设备的影响减至最小，保证设备的正常工作。机接口设计大大减轻了操作员的负担，操作员站的报表、趋势记录、自诊断等功能，也极大地方便了系统的运行和维护。作为一种新型清洁型的能源，核电在中国的建设进人加速发展阶段，而随着ｉ代核电技术的引进，控制系统采用全数字化ＤＥＳ已经成为必然怕。７１。但是由于核电站的安全性和经济性要求高，使用环境比较特殊，对ＤＣＳ厂家及设计单位的要求均比较高等原因，国产化ＤＣＳ系统的开发和使用还有很长的路要走。特别是在不断完善人机接口画面的设计、控制模块功能的开发以及产品的故障模式及影响分析、软件的验证及确认等方面应给予更多关注和积累，以便生产出具有更高可靠性的产品，以适硝于核电站全数字化的仪控平台。参考文献［１］何林，陈远伦．基于通用ＤＣＳ平台的核电站计算机系统的实现［Ｊ］．自动化博览，２００５，２２（６）：７５―７６．［２］何大宇．压水堆核电站仪控ＤＣＳ远程Ｉ／Ｏ站的设计［Ｊ］．自动化博览，２００３，２０（６）：６５―６７．［３］王远兵．核电厂数字化安全系统人机接口设计研究［Ｊ］．核动力Ｔ程，２００３，２４（５）：４８２―４８５．［４］杨继深．电磁兼容技术之产品研发与认证［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２００５：２１７―２６５．［５］刘素娟．核电厂安全相关仪表和控制系统的电磁兼容性要求及６结束语通过集散式控制系统（ＤＣＳ）的使用，可以在核电站通风控制室对全厂的ＨＶＡＣ系统进行实时监视，并对非核级的ＨＶＡＣ系统进行控制。符合人因工程的人评价［Ｊ］．核科学与工程，２００２，２２（１）：８９―９５．［６］史觊．蒋明瑜．郑健超，等．核电站仪表与控制（Ｉ＆Ｃ）系统数字化关键技术研究现状［Ｊ］．测控技术，２００４，２３（２）：２９―３２．［７］伍广俭．Ｐ３２０分散控制系统在岭澳核电站常规岛的应用［Ｊ］．广西电力Ｔ程．２００ｌ（１）：７ｌ一７５．（上接第２５页）结果验证了此方法的可行性。在采用多传感器实时跟踪检测木材干燥状态时，相关向量组参数的选取直接影响到基本信任函数的构建。此外，当相关向量组中的２个或多个传感器同时出现故障时，运用该算法进行故障传感器的准确定位和分离则有待进一步完善。参考文献［１］张娅玲．陈伟民，章鹏，等．传感器故障诊断技术概述［Ｊ］．传感器与微系统，２００９，２８（１）：４－６，１２．［３］ＰａｒｉｋｈＣＲ，ＰｏｎｔＭＪ，ＪｏｎｅｓＮＢ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｄｅｍｐｓｔｅｒ－ｓｈａｆｅｒｔｈｅｏｒｙｔｅｒｎｉｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓ：ａｃａｓｅｓｔｕｄｙ［Ｊ］．Ｐａｔ－ＲｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎＧ．ＡＬｅｔｔｅｒｓ，２００１。２２（６―７）：７７７―７８５．ｔｈｅｏｒｙｏｆ［４］Ｓｈａｆｅｒｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｅｖｉｄｅｎｃｅ［Ｍ］．ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ：ＰｒｉｎｃｅｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓ，１９７６．［５］ＤｅｍｐｓｔｅｒＡＰ．Ｕｐｐｅｒａｎｄｌｏｗｅｒｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｉｅｓｉｎｄｕｃｅｄｂｙａｍｕｌｆｉｖａｌｕｅｄｍａｐｐｉｎｇ［Ｊ］．ＡｎＮａｌｓｏｆＭａｔｈｅｍａｔｉｃａｌＳｔａｔｉｓｔｉｃｓ，１９６７。２８（２）：３２５－３３９．［６］白雪冰，张佳薇，赵真非．智能化木材含水率自动测试系统的开发［Ｊ］．木材工业，２００６，２０（３）：３５―３７．［７］曹军，张佳薇．智能化木材干燥窑的数据采集系统［Ｊ］．自动化仪表，２００４。２５（１）：２７―２９．［２］Ｄｅｎ缸Ｄ，ＬｉｓｔＴ．Ｏｎ．１ｉｎｅｄａｔａｒｅｃｔｍｅｉｌｉａｔｉｏｎｉｎｃｈｅｍｉｃａｌｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．［８］蔡兴国，马平．基于信息融合技术的并发故障诊断的研究［Ｊ］．中国电机工程学报，２００４，２４（１０）：２３８―２４３．、●－¨¨－Ｃｏｍｐｕｔｅｒ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌ，’＾●●●＾●●●Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，１９９８。２２（３）：１０２３―１０２５．’＇’＇＇＇，＇，’，＇’’’，’’’＇’＇，－，，，’＇，，，＇，，，，＇●，，，，＇’＇，＇●’’’＇＇＇●，，＇＇，’’’’’－’《自动化仪表》中文核心期刊中国科技核心期刊７２１邮发代号：４―３咐，加１０年定价：１０元／月，全年价：１２０元；国外代号：Ｍ一¨¨．ｔ?４Ｅ４Ｅ４Ｅ●ｔ●●●●Ｉ‘●ｔｌ●４Ｅ４Ｅ４１［‘４Ｅ●●４Ｅ●１４Ｅ４Ｅ４Ｅ４Ｋ４Ｅ１４Ｅ４Ｅ●ｔｔ●ｔｔＩｔ４Ｅ‘Ｉ‘ｌｔ●Ｉ●ＣＩｌ４１［４Ｅ●ＩＩｌｌＣｌＣ●ｔｌｌ●，《自动化仪表》第３ｌ卷第１期２０１０年１月２９DCS在核电站通风系统中的应用作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：王翠芳， 任永忠， Wang Cuifang， Ren YongZhong上海核工程研究设计院,上海,200233自动化仪表PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION)0次 参考文献(7条) 1.何林.陈远伦 基于通用DCS平台的核电站计算机系统的实现[期刊论文]-自动化博览 .何大宇 压水堆核电站仪控DCS远程I/O站的设计[期刊论文]-自动化博览 .王远兵 核电厂数字化安全系统人机接口设计研究[期刊论文]-核动力工程 .杨继深 电磁兼容技术之产品研发与认证 20055.刘素娟 核电厂安全相关仪表和控制系统的电磁兼容性要求及评价[期刊论文]-核科学与工程 .史觊.蒋明瑜.郑健超.马云青 核电站仪表与控制(I&C)系统数字化关键技术研究现状[期刊论文]-测控技术2004(2)7.伍广俭 P320分散控制系统在岭澳核电站常规岛的应用[期刊论文]-广西电力工程 2001(1) 相似文献(10条)1.期刊论文 张冬冬.蒙海军.ZHANG Dong-dong.MENG Hai-jun 红沿河核电站安全级DCS控制系统设计 -电力建设)红沿河核电站是目前我国最先进的CPR1000数字化压水堆核电站,为了提高整体自动化水平,采用DCS控制系统.文章主要介绍了红沿河核电站安全级DCS控制系统的设计.安全级DCS控制设计遵循多样性、冗余性和安全性,可以作为其他核电站参考.2.学位论文 刘鹏飞 先进核电系统仿真及稳定性研究 2009进入21世纪，中国核电进入积极发展阶段，在保证电厂安全性的基础上，对经济性也提出了更高要求。仿真在核电领域发挥着越来越重要的作用，它广泛地应用于反应堆设计安全分析、独立安全评价、先进主控室设计验证、事故缓解措施、控制与保护系统设计、操纵员培训以及教学等方面的研究，有效地提高了电厂的安全性和经济性。本文开发了核电站工程模拟机，并用于岭澳二期核电站DCS系统功能验证。&br&　　超临界水堆作为第四代核能系统国际论坛(GIF)提出的六种先进反应堆之一，具有广阔的发展前景。相比于目前的轻水反应堆而言，超临界水堆具有热效率高、系统简单、装置尺寸小和经济性好等优点，但超临界水在堆芯入口和出口之间有较大的温度差(系统压力为25MPa，出入口温度分别为500C和280℃)，致使其密度就会发生剧烈变化(从堆芯入口780kg／m3变化到出口90kg/m3)，这就容易引发系统振荡，从而可能导致系统发生不稳定现象，所以超临界水堆的稳定性问题引起诸多学者的广泛关注。本文开展了超临界水多功能实验室的电气系统和测控系统的设计工作，并基于频域法开展了流动稳定性研究。&br&　　本文研究的核电站工程模拟机主要由反应堆热工水力计算、控制与保护系统模拟、人机交互界面仿真三个主要子系统组成，系统结构主要采用分布式并行仿真结构。他们分别由不同程序完成，热工水力系统是由RELAP5程序模拟，控制与保护系统采用Matlab／Simulink建模，人机界面程序为Labview程序开发。每个程序可在不同的计算机上和操作系统下运行，通过网络互连。所有独立子系统之间通过信号通讯的方式建立联系，实现数据交换以及并行管理。本文建立了的较完备的核岛及常规岛仪控系统模型，与已有的核电厂热工水力模型相连接构成闭环系统并进行联合调试，构成了较完整的工程模拟机，对于实际电厂可能发生的瞬态工况能够进行实时模拟计算。将计算结果与电厂实际试验曲线对比，结果表明模拟机具备良好的瞬态工况调节能力。通过数据采集系统，实现了将工程模拟机用于DCS功能验证工作。建立的控制系统模型中扩展了与实际电厂DCS系统指令切换的控制逻辑，使热工水力模型接收的控制指令信号可在虚拟控制系统和实际电厂的DCS系统间自由切换，保证了现场单个控制系统调试和联合调试的顺利进行。文中还实现了虚拟主控室和安全壳内部漫游系统，研究结果表明虚拟实现技术能够很好应用在核电站仿真中，是一种新的仿真方向。&br&　　本文引入了超临界水简化热力系统模型，并给出其热工水力方程、初始条件和边界条件。通过比较，选用合适的适用于超临界流体的摩擦系数计算公式。采用微扰动线性化及Laplace变换，对热力系统的非线性守恒方程线性化，建立入口质量流速扰动和系统压降扰动之间的传递函数，并推导出系统的特征方程。运用控制理论所得特征方程的根，通过判断特征根的实部是否大于零得到系统的稳定边界点，并用无量纲的次拟临界数和过拟临界数建立稳定边界图，文中还考察一些重要参数对系统稳定边界和衰减比的影响。研究结果发现，系统在拟临界点附近存在不稳定区域；增大系统阻力、流体入口速度或系统压力有利于系统稳定，但改变摩擦阻力或系统压力对系统稳定边界的影响并不明显；而增加加热段长度、增大水泵反馈函数或重力加速度不利于系统稳定。&br&　　本文在国内首次将工程模拟机用于核电站DCS系统功能验证工作，具备良好的工程应用价值，有利于核电技术的国产化。开展了在国际上也较为先进的超临界水试验台架建设工作，并国内首次进行了超临界水系统的流动稳定性研究工作，对超临界水堆将来的概念设计和工程设计具有一定的借鉴作用。3.期刊论文 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