CN103646675A - 核电站数字化分布式控制系统及其隔离方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种核电站数字化分布式控制系统及其隔离方法，该系统包括安全级子系统和非安全级子系统，还包括多条安全级交流电源母线，安全级子系统内的各个设备分别由独立的安全级交流电源母线供电，以保持安全级子系统内各个设备的电源相互独立；非安全级子系统也由独立的安全级交流电源母线供电，且所述安全级交流电源母线与所述非安全级子系统之间设置有电气隔离装置，以保持安全级交流电源母线与非安全级子系统之间相互独立。通过实施本发明，可提高核电站数字化分布式控制系统的安全性。

Description

核电站数字化分布式控制系统及其隔离方法

技术领域

本发明涉及核电领域，尤其涉及一种核电站数字化分布式控制系统及其隔离方法。

背景技术

随着核电站建设和运行经验的不断积累，采用全数字化分布式控制系统（Distributed Control System，简称DCS）代替传统的模拟技术已是核电仪控系统发展的必然趋势。

DCS系统的总体结构按功能可以分为4层，分别为工艺系统接口层、自动控制和保护层、操作和管理信息层、全厂技术管理层。其中，工艺系统接口层主要由传感器、执行器及供电和功率放大部件等现场设备组成，为与工艺设备的接口设备，主要功能包括：检测工艺设备的工艺参数；根据自动化系统来的控制指令，控制工艺过程；提供/控制工艺设备电源等。自动控制和保护层主要完成下列功能：数据采集；信号预处理；逻辑处理；控制算法运算；产生自动控制指令；通信等。操作和管理信息层执行的任务包括信息支持、诊断、工艺信息和操纵员动作的记录，以及通过操作设备对机组进行控制。全厂技术管理层主要负责整个电厂的营运管理、维修、技术支持等生产监管人员进行全厂生产过程综合优化服务的生产过程实时管理和监控服务，通过网络接口设备接收电厂的一些必要的信息，使管理者对电厂的状况有所了解，其信息的传输是单方向的。

核电站的设备隔离工作分为两个阶段，一个是投产前的设备调试阶段，包括边界移交和临时运行移交；另一个是投产后的设备日常维护和设备大修阶段。目前国内的在运核电站多采用传统的模拟式仪控系统，缺少对大量数字化仪控系统隔离方面的相关经验，而针对设计阶段的核电站数字化仪控系统隔离技术也仍处于起步研究阶段，因此，能够在工程实践中应用的案例几乎没有。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，针对现有技术中核电站尚无数字化分布式控制系统隔离方案的缺陷，提供一种核电站数字化分布式控制系统及其隔离方法，可满足核电站控制系统数字化进程的需求。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种核电站数字化分布式控制系统的隔离方法，包括：采用独立的安全级交流电源母线对安全级子系统内的各个设备进行供电，保持安全级子系统内各个设备的电源相互独立；采用独立的安全级交流电源母线对非安全级子系统进行供电，并在所述安全级交流电源母线与所述非安全级子系统之间设置电气隔离装置，保持安全级交流电源母线与非安全级子系统之间相互独立。

其中，所述方法还包括：对数字化分布式控制系统内的设备进行实体分隔，使发生假设始发事件或故障而引起不良后果时，未受所述假设始发事件或故障影响的其余设备仍能完成安全功能。

其中，所述方法还包括：利用电气隔离装置对安全级子系统内的设备间、以及安全级子系统与非安全级子系统之间进行电气隔离，以消除设备之间以及设备的冗余部分之间有害的相互作用，使所述设备或其冗余部分的任一端出现可信的故障时，另一端所连接的设备仍能正常工作。

其中，所述方法还包括：将反应堆保护系统内各个设备之间的通讯控制和安全功能控制进行分离，使反应堆保护系统内任一设备的故障不影响与其通信的设备的安全功能的执行；并将反应堆保护系统与非安全级子系统之间的通讯控制和安全功能控制进行分离，使非安全级子系统的故障不影响反应堆保护系统的安全功能的执行。

其中，所述对数字化分布式控制系统内的设备进行实体分隔的步骤包括：

将信号预处理系统和反应堆保护系统的四个冗余通道分别布置在不同防火分区的不同房间内；

在安全级子系统和非安全级子系统之间设置距离和/或屏障；

提高非安全级子系统中非安全级设备的抗震级别。

其中，所述对数字化分布式控制系统内的设备进行实体分隔的步骤还包括：

对机柜或控制盘内部的布线进行实体分隔；

所述对机柜或控制盘内部的布线进行实体分隔的步骤包括：

将交流电路和直流电路隔离；

通过单独走线的方式将测量信号线缆与动力或控制线缆隔离；

将安全级回路和非安全级回路以及冗余安全级回路的接线通过内部配线连接至彼此实体分隔的端子排；

在不能确保最小分隔距离的不同序列或不同安全级线缆之间，利用金属屏蔽的方式对所述不同序列或不同安全级线缆进行实体分隔；

将非安全级电线与安全级电线单独绑扎。

其中，所述金属屏蔽方式包括设置单独的金属保护套管或带盖的密闭托盘。

其中，所述利用电气隔离装置对安全级子系统内的设备间进行电气隔离的步骤包括：

当安全级子系统内的设备间采用无线通讯方式进行数据交换时，通过在设备之间设置光纤耦合器来实现电气隔离；

当安全级子系统内的设备间采用硬接线方式进行数据交换时，通过分别在数据发送端和数据接收端设置继电器或光纤耦合器来实现电气隔离。

其中，所述利用电气隔离装置对安全级子系统与非安全级子系统之间进行电气隔离的步骤包括：

当安全级子系统与非安全级子系统之间采用无线通讯方式进行数据交换时，通过在设备之间设置光纤耦合器来实现电气隔离；

当安全级子系统与非安全级子系统之间采用硬接线方式进行数据交换时，通过在数据发送端和数据接收端之间设置继电器或光纤耦合器等来实现电气隔离。

其中，所述将反应堆保护系统内各个设备之间的通讯控制和安全功能控制进行分离的步骤包括：

对于反应堆保护系统内任一对执行通讯的设备，采用单独的通讯控制器执行通讯控制，且所述通讯控制器与用于执行安全功能控制的处理器之间异步工作；所述通讯控制器与所述处理器之间采用双口RAM进行数据交换；作为通讯双方的一对设备之间采用非中断、非请求应答的通讯方式。

其中，所述将反应堆保护系统与非安全级子系统之间的通讯控制和安全功能控制进行分离的步骤包括：

对于反应堆保护系统与非安全级子系统之间的任一通讯，采用单独的通讯控制器执行通讯控制，且所述通讯控制器与用于执行安全功能控制的处理器之间异步工作；所述通讯控制器与所述处理器之间采用双口RAM进行数据交换；作为通讯双方的两个设备之间采用非中断、非请求应答的通讯方式。

相应地，本发明实施例还提供了一种核电站数字化分布式控制系统，包括安全级子系统和非安全级子系统，还包括多条安全级交流电源母线，安全级子系统内的各个设备分别由独立的安全级交流电源母线供电，以保持安全级子系统内各个设备的电源相互独立；非安全级子系统也由独立的安全级交流电源母线供电，且所述安全级交流电源母线与所述非安全级子系统之间设置有电气隔离装置，以保持安全级交流电源母线与非安全级子系统之间相互独立。

其中，所述安全级子系统包括信号预处理系统和反应堆保护系统，所述信号预处理系统和反应堆保护系统的四个冗余通道分别布置在不同防火分区的不同房间内；安全级子系统和非安全级子系统之间设置有距离和/或屏障。

其中，在机柜或控制盘内，交流电路和直流电路相互隔离；测量信号线缆与动力或控制线缆单独走线；安全级回路和非安全级回路以及冗余安全级回路的接线通过内部配线连接至彼此实体分隔的端子排；在不能确保最小分隔距离的不同序列或不同安全级线缆之间，设置单独的金属保护套管或带盖的密闭托盘；非安全级电线与安全级电线单独绑扎。

其中，安全级子系统内的设备间、以及安全级子系统与非安全级子系统之间设置有电气隔离装置，以消除设备之间以及设备的冗余部分之间有害的相互作用，使所述设备或其冗余部分的任一端出现可信的故障时，另一端所连接的设备仍能正常工作。

其中，对于反应堆保护系统内任一对执行通讯的设备，以及反应堆保护系统与非安全级子系统之间的任一通讯，设置有单独的通讯控制器执行通讯控制，且所述通讯控制器与用于执行安全功能控制的处理器之间异步工作；所述通讯控制器与所述处理器之间采用双口RAM进行数据交换；作为通讯双方的一对设备之间采用非中断、非请求应答的通讯方式。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：通过采用独立的安全级交流电源母线分别对核电站数字化分布式控制系统的安全级子系统和非安全级子系统的各个设备进行供电，可以避免安全级子系统内、安全级子系统与非安全级子系统之间的不利相互影响，满足法规、标准的要求，提高核电站数字化分布式控制系统的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明优选实施例提供的核电站数字化分布式控制系统的示意图；

图2是采用硬接线进行数据交换时实现电源隔离的示意图；

图3是实现通讯隔离的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在对核电站的数字化DCS系统进行设计时，需要考虑其隔离设计。隔离是用于防止DCS系统内各个设备内或各个设备之间不利相互影响的措施。不利相互影响可能产生于设备中任何部件的异常工作或故障，也可能来源于例如电磁感应、短路、接地故障、火灾、化学爆炸、飞行物坠毁的存在以及被破坏数据的传播。

请参见图1，是核电站数字化分布式控制系统的一个示例性结构示意图。核电站数字化分布式控制系统包括安全级子系统和非安全级子系统，其中安全级子系统包括与核安全相关的设备，例如反应堆保护系统；而非安全级子系统包括与核安全无关的设备，例如汽轮机控制系统。核电站数字化分布式控制系统还包括多条安全级交流电源母线，例如图1所示的安全级交流电源母线1、安全级交流电源母线2以及安全级交流电源母线3。安全级子系统内的各个设备，例如图1所示的安全级设备1和安全级设备2，分别由独立的安全级交流电源母线1和安全级交流电源母线2供电，以保持安全级子系统内各个设备的电源相互独立。非安全级子系统也由独立的安全级交流电源母线3供电，且所述安全级交流电源母线3与所述非安全级子系统之间设置有电气隔离装置，以保持安全级交流电源母线与非安全级子系统之间相互独立。通过在安全级交流电源母线与非安全级子系统之间设置电气隔离装置，可以防止非安全级子系统内的非安全级设备的故障（例如短路等）对安全级交流电源母线供电的安全级子系统内的安全级设备造成不利影响。为了简化示意图以更清楚地呈现本发明的主旨，图1中仅仅示出了3条安全级交流电源母线，但是，在实际应用中，可以根据需要设置更多条安全级交流电源母线以满足电源隔离的要求。

在核电站数字化分布式控制系统中采用独立的安全级交流电源母线对安全级子系统内的各个设备（例如冗余通道和序列）进行供电，保持安全级子系统内各个设备（例如各个冗余通道和序列）的电源相互独立；采用独立的安全级交流电源母线对非安全级子系统进行供电，并在所述安全级交流电源母线与所述非安全级子系统之间设置电气隔离装置，保持安全级交流电源母线与非安全级子系统之间相互独立。

具体地，例如，反应堆保护系统中通常包含A列反应堆保护设备和B列反应堆保护设备，这两个设备需要采用独立的安全级交流电源母线（220V）进行供电，A列反应堆保护设备利用LNE母线、LNP母线进行供电，B列反应堆保护设备利用LNG母线、LNQ母线进行供电。

本发明实施例提供的核电站分布式控制系统及其隔离方法，通过采用独立的安全级交流电源母线分别对核电站数字化分布式控制系统的安全级子系统和非安全级子系统的各个设备进行供电，可以避免安全级子系统内、安全级子系统与非安全级子系统之间的不利相互影响，满足法规、标准的要求，提高核电站数字化分布式控制系统的安全性。

另外，还可以对数字化分布式控制系统内的设备进行实体分隔，使发生假设始发事件或故障而引起不良后果时，未受所述假设始发事件或故障影响的其余设备仍能完成安全功能。其中，假设始发事件或故障包括电磁感应、短路、接地故障、火灾、化学爆炸、飞行物坠毁等。例如，在数字化DCS系统中，可以通过设置安全级构筑物、分隔距离和/或屏障的方式对设备进行实体隔离。应采用实体分隔措施的范围包括：冗余通道和序列之间；保护通道和序列内部部件之间；反应堆保护系统和其它设备之间。

在数字化DCS系统中，信号预处理系统和反应堆保护系统是比较重要的。信号预处理系统用于执行信号的预处理，信号预处理机柜内主要安装了常规的调理和隔离模块。调理和隔离模块的功能包括：为现场传感器提供工作电源；将现场传感器信号（如mV）调理成标准信号（4-20mA）；对现场来的信号进行滤波，为I/O模块提供保护；实现信号的倍增；实现输入与输出通道之间、以及输出通道之间的电气隔离。反应堆保护系统主要执行反应堆紧急停堆和专设安全设施驱动功能。信号预处理系统和反应堆保护系统具有4个独立的冗余通道（CHI-CHIV），这4个冗余通道的输出分别对应于8个停堆断路器；每个冗余通道包括两个子组，每个子组采用冗余的CPU结构，可将保护参数进行分组并分配到不同子组中进行处理。在实体分隔设计中，需要将这4个冗余通道分别布置在不同防火分区的不同房间内，以满足实体分隔的要求。

另外，在安全级子系统和非安全级子系统之间设置距离和/或屏障，以满足安全级子系统和非安全级子系统之间的实体分隔要求。

此外，对于无法通过设置安全级构筑物、距离和/或屏障等方式实现实体分隔的场合，可以通过提高非安全级子系统中非安全级设备的抗震级别来避免对安全级子系统中的安全级设备造成影响。

除了设备间的实体分隔以外，还需要对机柜或控制盘内部的布线进行实体分隔，主要包括：将交流电路和直流电路隔离；通过单独走线的方式将测量信号线缆（例如仪表的信号线路）与动力或控制线缆（例如仪表的电源和控制线路）隔离，即测量信号线缆与动力或控制线缆不允许一起敷设；将安全级回路和非安全级回路以及冗余安全级回路的接线通过内部配线连接至彼此实体分隔的端子排；在不能确保最小分隔距离的不同序列或不同安全级线缆之间，利用金属屏蔽的方式对所述不同序列或不同安全级线缆进行实体分隔，例如通过分别设置单独的金属保护套管或带盖的密闭托盘来实现实体分隔；非安全级电线与安全级电线单独绑扎。例如，反应堆保护系统中通常包含A列反应堆保护设备和B列反应堆保护设备，若布线时，A列反应堆保护设备的控制线缆与B列反应堆保护设备的控制线缆不满足实体分隔的距离要求，可以分别在A列反应堆保护设备的控制线缆和B列反应堆保护设备的控制线缆上设置保护套管或托盘，利用金属屏蔽的方式实现信号的互不干扰。

此外，还可以利用电气隔离装置对安全级子系统内的设备间、以及安全级子系统与非安全级子系统之间进行电气隔离，以消除设备之间以及设备的冗余部分之间有害的相互作用，使所述设备或其冗余部分的任一端出现可信的故障时，另一端所连接的设备仍能正常工作。其中，可信的故障包括开路、短路、接地故障、出现最大可能的电位等。在数字化DCS系统中，需要在冗余通道和序列之间的接口、以及反应堆保护系统与其它设备的接口之间设置电气隔离装置进行电气隔离。电气隔离装置可以包括放大器、控制开关、电流互感器、光纤耦合器、光电耦合器、继电器、转换器、电源装置、断路器等。

在安全级子系统内的设备间以及安全级子系统与非安全级子系统之间的数据交换方式通常包括无线通讯和硬接线这两种方式。当不同设备之间传输数据量较大时，通常采用无线通讯方式，例如反应堆保护系统的四个冗余通道之间的数据交换往往采用无线通讯方式；对于要求可靠性高、信号响应时间短、输出至现场的信号，通常采用硬接线方式，例如反应堆保护系统内的冗余通道与停堆断路器的数据交换、反应堆保护系统内的冗余通道与专设安全设施驱动机柜的数据交换。

具体地，安全级子系统内部不同冗余通道、序列之间的数据交换采用无线通讯和硬接线两种方式。对于采用无线通讯方式进行数据交换的设备，可以通过在设备之间设置光纤耦合器来实现电气隔离；对于采用硬接线方式进行数据交换的设备，可以分别在数据发送端和数据接收端设置电气隔离装置（如继电器、光纤耦合器等）来实现电气隔离，如图2所示，分别在数据发送端和数据接收端设置继电器J1和J2，在数据交换过程中，由数据发送端的独立电源（即解耦电源）供电，防止数据发送端的继电器J1的线圈由A列反应堆保护设备的电源供电，该继电器J1的触点直接接通B列反应堆保护设备输入，反之亦然。图2中，解耦电源主要用于防止A列反应堆保护设备的交流电源母线和B列反应堆保护设备的交流电源母线耦合在一起，造成一列设备故障会导致另一列设备同时故障的情况。

安全级子系统与非安全级子系统之间的数据交换同样采用无线通讯和硬接线两种方式。对于采用无线通讯方式进行数据交换的设备，可以通过在设备之间设置光纤耦合器来实现电气隔离；对于采用硬接线方式进行数据交换的设备，可以在数据发送端和数据接收端之间设置电气隔离装置（如继电器、光纤耦合器等）来实现电气隔离，防止电气隔离装置的输出端发生的可信短路、开路故障影响输入端信号。电气隔离装置属于反应堆保护系统的一部分，其安全等级需要与安全级子系统一样，满足反应堆保护系统的相关要求。

除了以上措施，还可以将反应堆保护系统内各个设备之间的通讯控制和安全功能控制进行分离，使反应堆保护系统内任一设备的故障不影响与其通信的设备的安全功能的执行；并将反应堆保护系统与非安全级子系统之间的通讯控制和安全功能控制进行分离，使非安全级子系统的故障不影响反应堆保护系统的安全功能的执行。需要满足上述通讯独立性的范围包括：反应堆保护系统的各个冗余通道之间；反应堆保护系统的冗余通道和序列之间；反应堆保护系统的各个序列之间；反应堆保护系统与非安全级子系统之间。

现有技术中通常利用一个处理器同时执行通讯控制和安全功能控制，为了实现通讯独立性的要求，可以通过图3所示的方式实现通讯控制和安全功能控制的分离。具体地，可以通过以下方式将反应堆保护系统内的通讯控制和安全功能控制进行分离：对于反应堆保护系统内任一对执行通讯的设备，采用单独的通讯控制器执行通讯控制，且所述通讯控制器与用于执行安全功能控制的处理器之间异步工作；所述通讯控制器与所述处理器之间采用双口RAM进行数据交换；作为通讯双方的一对设备之间采用非中断、非请求应答的通讯方式。类似地，可以通过以下方式将反应堆保护系统与非安全级子系统之间的通讯控制和安全功能控制进行分离：对于反应堆保护系统与非安全级子系统之间的任一通讯，采用单独的通讯控制器执行通讯控制，且所述通讯控制器与用于执行安全功能控制的处理器之间异步工作；所述通讯控制器与所述处理器之间采用双口RAM进行数据交换；作为通讯双方的两个设备之间采用非中断、非请求应答的通讯方式。通过实现通讯独立性，可以使通讯系统的故障不至于引起安全功能的丧失，而且任一通讯网络的故障也不会影响其他网络的通讯功能。

本发明提供的核电站数字化分布式控制系统及其隔离方法，通过对核电站数字化分布式控制系统进行实体隔离、电气隔离、电源隔离和通讯隔离，可避免安全级子系统内、安全级子系统与非安全级子系统之间的不利相互影响，满足法规、标准的要求，提高核电站数字化仪控系统的安全性。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (16)

1.一种核电站数字化分布式控制系统的隔离方法，其特征在于，包括：采用独立的安全级交流电源母线对安全级子系统内的各个设备进行供电，保持安全级子系统内各个设备的电源相互独立；采用独立的安全级交流电源母线对非安全级子系统进行供电，并在所述安全级交流电源母线与所述非安全级子系统之间设置电气隔离装置，保持安全级交流电源母线与非安全级子系统之间相互独立。

2.如权利要求1所述的核电站数字化分布式控制系统的隔离方法，其特征在于，所述方法还包括：对数字化分布式控制系统内的设备进行实体分隔，使发生假设始发事件或故障而引起不良后果时，未受所述假设始发事件或故障影响的其余设备仍能完成安全功能。

3.如权利要求1所述的核电站数字化分布式控制系统的隔离方法，其特征在于，所述方法还包括：利用电气隔离装置对安全级子系统内的设备间、以及安全级子系统与非安全级子系统之间进行电气隔离，以消除设备之间以及设备的冗余部分之间有害的相互作用，使所述设备或其冗余部分的任一端出现可信的故障时，另一端所连接的设备仍能正常工作。

4.如权利要求1所述的核电站数字化分布式控制系统的隔离方法，其特征在于，所述方法还包括：将反应堆保护系统内各个设备之间的通讯控制和安全功能控制进行分离，使反应堆保护系统内任一设备的故障不影响与其通信的设备的安全功能的执行；并将反应堆保护系统与非安全级子系统之间的通讯控制和安全功能控制进行分离，使非安全级子系统的故障不影响反应堆保护系统的安全功能的执行。

5.如权利要求2所述的核电站数字化分布式控制系统的隔离方法，其特征在于，所述对数字化分布式控制系统内的设备进行实体分隔的步骤包括：

将信号预处理系统和反应堆保护系统的四个冗余通道分别布置在不同防火分区的不同房间内；

在安全级子系统和非安全级子系统之间设置距离和/或屏障；

提高非安全级子系统中非安全级设备的抗震级别。

6.如权利要求5所述的核电站数字化分布式控制系统的隔离方法，其特征在于，所述对数字化分布式控制系统内的设备进行实体分隔的步骤还包括：

对机柜或控制盘内部的布线进行实体分隔；

所述对机柜或控制盘内部的布线进行实体分隔的步骤包括：

将交流电路和直流电路隔离；

通过单独走线的方式将测量信号线缆与动力或控制线缆隔离；

将安全级回路和非安全级回路以及冗余安全级回路的接线通过内部配线连接至彼此实体分隔的端子排；

在不能确保最小分隔距离的不同序列或不同安全级线缆之间，利用金属屏蔽的方式对所述不同序列或不同安全级线缆进行实体分隔；

将非安全级电线与安全级电线单独绑扎。

7.如权利要求6所述的核电站数字化分布式控制系统的隔离方法，其特征在于，所述金属屏蔽方式包括设置单独的金属保护套管或带盖的密闭托盘。

8.如权利要求3所述的核电站数字化分布式控制系统的隔离方法，其特征在于，所述利用电气隔离装置对安全级子系统内的设备间进行电气隔离的步骤包括：

当安全级子系统内的设备间采用无线通讯方式进行数据交换时，通过在设备之间设置光纤耦合器来实现电气隔离；

当安全级子系统内的设备间采用硬接线方式进行数据交换时，通过分别在数据发送端和数据接收端设置继电器或光纤耦合器来实现电气隔离。

9.如权利要求3所述的核电站数字化分布式控制系统的隔离方法，其特征在于，所述利用电气隔离装置对安全级子系统与非安全级子系统之间进行电气隔离的步骤包括：

当安全级子系统与非安全级子系统之间采用无线通讯方式进行数据交换时，通过在设备之间设置光纤耦合器来实现电气隔离；

当安全级子系统与非安全级子系统之间采用硬接线方式进行数据交换时，通过在数据发送端和数据接收端之间设置继电器或光纤耦合器等来实现电气隔离。

10.如权利要求4所述的核电站数字化分布式控制系统的隔离方法，其特征在于，所述将反应堆保护系统内各个设备之间的通讯控制和安全功能控制进行分离的步骤包括：

对于反应堆保护系统内任一对执行通讯的设备，采用单独的通讯控制器执行通讯控制，且所述通讯控制器与用于执行安全功能控制的处理器之间异步工作；所述通讯控制器与所述处理器之间采用双口RAM进行数据交换；作为通讯双方的一对设备之间采用非中断、非请求应答的通讯方式。

11.如权利要求4所述的核电站数字化分布式控制系统的隔离方法，其特征在于，所述将反应堆保护系统与非安全级子系统之间的通讯控制和安全功能控制进行分离的步骤包括：

对于反应堆保护系统与非安全级子系统之间的任一通讯，采用单独的通讯控制器执行通讯控制，且所述通讯控制器与用于执行安全功能控制的处理器之间异步工作；所述通讯控制器与所述处理器之间采用双口RAM进行数据交换；作为通讯双方的两个设备之间采用非中断、非请求应答的通讯方式。

12.一种核电站数字化分布式控制系统，包括安全级子系统和非安全级子系统，其特征在于，还包括多条安全级交流电源母线，安全级子系统内的各个设备分别由独立的安全级交流电源母线供电，以保持安全级子系统内各个设备的电源相互独立；非安全级子系统也由独立的安全级交流电源母线供电，且所述安全级交流电源母线与所述非安全级子系统之间设置有电气隔离装置，以保持安全级交流电源母线与非安全级子系统之间相互独立。

13.如权利要求12所述的核电站数字化分布式控制系统，其特征在于，所述安全级子系统包括信号预处理系统和反应堆保护系统，所述信号预处理系统和反应堆保护系统的四个冗余通道分别布置在不同防火分区的不同房间内；安全级子系统和非安全级子系统之间设置有距离和/或屏障。

14.如权利要求13所述的核电站数字化分布式控制系统，其特征在于，在机柜或控制盘内，交流电路和直流电路相互隔离；测量信号线缆与动力或控制线缆单独走线；安全级回路和非安全级回路以及冗余安全级回路的接线通过内部配线连接至彼此实体分隔的端子排；在不能确保最小分隔距离的不同序列或不同安全级线缆之间，设置单独的金属保护套管或带盖的密闭托盘；非安全级电线与安全级电线单独绑扎。

15.如权利要求12所述的核电站数字化分布式控制系统，其特征在于，安全级子系统内的设备间、以及安全级子系统与非安全级子系统之间设置有电气隔离装置，以消除设备之间以及设备的冗余部分之间有害的相互作用，使所述设备或其冗余部分的任一端出现可信的故障时，另一端所连接的设备仍能正常工作。

16.如权利要求12所述的核电站数字化分布式控制系统，其特征在于，对于反应堆保护系统内任一对执行通讯的设备，以及反应堆保护系统与非安全级子系统之间的任一通讯，设置有单独的通讯控制器执行通讯控制，且所述通讯控制器与用于执行安全功能控制的处理器之间异步工作；所述通讯控制器与所述处理器之间采用双口RAM进行数据交换；作为通讯双方的一对设备之间采用非中断、非请求应答的通讯方式。

Images