CN103839602B - 一种核电站的电厂工况报警控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核电站的电厂工况报警控制方法及系统，包括以下步骤：获取报警信号和当前机组运行参数；根据获取的运行参数和预先设定的计算逻辑自动计算当前机组的运行工况，得到计算工况，计算工况包括预先设定的正常工况、异常工况和未定义工况；接收操纵员手动选择的工况，包括正常工况和异常工况；若所获取的报警信号在计算工况或手动选择的工况下，则该报警信号有效，允许报警；否则，该报警信号无效，抑制该报警信号。本发明可减少不合理的报警，从而减轻操纵员的工作负荷。

Description

一种核电站的电厂工况报警控制方法及系统

技术领域

本发明涉及核电站控制领域，尤其涉及一种核电站的电厂工况报警控制方法及系统。

背景技术

在常规核电站控制系统中，报警系统是其中的一个重要组成部分，它负责全厂各系统报警信息的采集、处理和指示，方便电厂操作人员对机组运行情况进行监视。当故障发生时，报警系统经过采集处理后，最终通过可视报警显示和报警声音信号来通知操作人员，操作人员可根据报警的种类来判断故障的严重程度，并及时采取相应的措施消除故障，保障机组正常运行。

但在现有核电控制系统中，由于采用模拟控制技术，没有对核电站的电厂工况进行计算和处理，因此主控室盘台上的报警信息均针对所有工况进行显示，在某些情况下会提供给操纵员一些不合理的报警信息，增加了操纵员的工作负荷。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中采用模拟控制技术，主控制盘台上会产生不合理的报警信息从而增加操纵员工作负荷的缺陷，提供一种可以减少不合理的报警，减轻操作员工作负荷的核电站的电厂工况报警控制方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种核电站的电厂工况报警控制方法，包括以下步骤：

获取报警信号和当前机组运行参数；

根据获取的运行参数和预先设定的计算逻辑自动计算当前机组的运行工况，得到计算工况，所述计算工况包括预先设定的正常工况、异常工况和未定义工况；

接收操纵员手动选择的工况，包括所述正常工况和所述异常工况；

若所获取的报警信号在所述计算工况或所述手动选择的工况下，则该报警信号有效，允许报警；否则，该报警信号无效，抑制该报警信号。

本发明所述的方法中，步骤“若该报警信号在所述计算工况或所述手动选择的工况下，则该报警信号有效，允许报警”具体为：

若所述计算工况为正常工况，则所述手动选择的工况或所述计算工况下的报警信号均有效，允许报警；若所述计算工况为异常工况或未定义工况，则所述手动选择的工况下的报警信号有效，允许报警。

本发明所述的方法中，还包括步骤:

通过电厂状态指示器来显示当前所述计算工况和所述手动选择的工况。

本发明所述的方法中，预先设定的所述异常工况包括跳堆工况、跳机不跳堆工况、机组带厂用负荷工况和安注工况。

本发明所述的方法中，预先设定的正常工况包括：

RRA冷却模式下的单相中间停堆工况和双相中间停堆工况；

RP模式下的热备用工况、功率运行工况和反应堆低功率工况；

换料停堆工况；

反应堆完全卸料工况；

维修冷停堆模式下的一回路充分打开工况、一回路微开工况和一回路卸压但封闭工况；

RRA冷却模式下的正常冷停堆工况；

蒸发器冷却模式下的双相中间停堆工况、RRA运行条件下的双相中间停堆工况、热停堆工况；及

RP模式下的反应堆临界工况。

本发明解决其技术问题所采用的另一技术方案是：

提供一种核电站的电厂工况报警控制系统，包括：

运行参数获取模块，用于获取当前机组运行参数；

报警信号获取模块，用于获取报警信号；

计算模块，用于根据获取的运行参数和预先设定的计算逻辑自动计算当前机组的运行工况，得到计算工况，所述计算工况包括预先设定的正常工况、异常工况和未定义工况；

选择工况接收模块，接收操纵员手动选择的工况，包括所述正常工况和所述异常工况；

报警信号抑制模块，用于若所获取的报警信号在所述计算工况或所述手动选择的工况下，则该报警信号有效，允许报警；否则，该报警信号无效，抑制该报警信号。

本发明所述的系统中，所述报警信号抑制模块具体用于若所述计算工况为正常工况，则所述手动选择的工况或所述计算工况下的报警信号均有效，允许报警；若所述计算工况为异常工况或未定义工况，则所述手动选择的工况下的报警信号有效，允许报警。

本发明所述的系统中，该系统还包括电厂状态指示模块，用于显示当前所述计算工况和所述手动选择的工况。

本发明所述的系统中，预先设定的所述异常工况包括跳堆工况、跳机不跳堆工况、机组带厂用负荷工况和安注工况。

本发明所述的系统中，预先设定的正常工况包括：

RRA冷却模式下的单相中间停堆工况和双相中间停堆工况；

RP模式下的热备用工况、功率运行工况和反应堆低功率工况；

换料停堆工况；

反应堆完全卸料工况；

维修冷停堆模式下的一回路充分打开工况、一回路微开工况和一回路卸压但封闭工况；

RRA冷却模式下的正常冷停堆工况；

蒸发器冷却模式下的双相中间停堆工况、RRA运行条件下的双相中间停堆工况、热停堆工况；及

RP模式下的反应堆临界工况。

本发明产生的有益效果是：本发明按照预设的计算逻辑计算当前机组的运行工况，并结合操纵员选择的工况来决定哪些运行工况下的报警是有效的（不能被抑制）以及哪些报警是无效的（被抑制），可以减少核电站不合理的报警，从而减轻操纵员的工作负荷。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例核电站的电厂工况报警控制方法的流程图；

图2是发明实施例核电站的电厂工况报警控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例核电站的电厂工况报警控制方法，包括以下步骤：

S1、可通过DCS（Digital Control System数字化控制系统）获取当前机组运行参数，通过数字化人机接口系统获取报警信号；

S2、可利用DCS根据获取的运行参数和预先设定的计算逻辑自动计算当前机组的运行工况，得到计算工况，计算工况包括预先设定的正常工况、异常工况和未定义工况；

S3、可通过数字化人机接口系统接收操纵员手动选择的工况，包括正常工况和异常工况；操纵员可以选择与计算工况不同的运行工况，可用于计划变机组工况时，通过手动选择下一个工况来预知，下一个要到达的工况下，机组报警分布情况。

S4、判断报警信号是否在计算工况或手动选择的工况下；

S5、若所获取的报警信号在计算工况或手动选择的工况下，则该报警信号有效，允许报警；

S6、若所获取的报警信号不在计算工况或手动选择的工况下，则该报警信号无效，抑制该报警信号。

在本发明的一个较佳实施例中，步骤“若该报警信号在计算工况或手动选择的工况下，则该报警信号有效，允许报警”具体为：

若计算工况为正常工况，则手动选择的工况或计算工况下的报警信号均有效，允许报警；若计算工况为异常工况或未定义工况，则手动选择的工况下的报警信号有效，允许报警。

为了较直观地显示当前的工况，该方法还包括步骤:通过电厂状态指示器来显示当前计算工况和手动选择的工况。可在显示界面页眉上设计一个用于指示工况的电厂状态指示器，以显示当前计算工况和当前的选择工况。如可通过该指示器背景颜色的变化以及闪烁与否来直观地通知操纵员电厂工况的变化情况。

在本发明实施例中，预先定义了19种电站运行工况，加上“未定义运行工况”，共有20种运行工况用于报警抑制。预先设定的异常工况包括跳堆工况、跳机不跳堆工况、机组带厂用负荷工况和安注工况。

预先设定的正常工况包括：

RRA（Residual Heat Removal System余热排出系统）冷却模式下的单相中间停堆工况和双相中间停堆工况；

RP模式（Reactor Power反应堆功率运行模式）下的热备用工况、功率运行工况和反应堆低功率工况；

换料停堆工况；

反应堆完全卸料工况；

维修冷停堆模式下的一回路充分打开工况、一回路微开工况和一回路卸压但封闭工况；

RRA冷却模式下的正常冷停堆工况；

蒸发器冷却模式下的双相中间停堆工况、RRA运行条件下的双相中间停堆工况、热停堆工况；及

RP模式下的反应堆临界工况。

本发明实施例中，预先设定的计算逻辑为基于19种工况的计算准则（即下表1中工况定义的具体条件和选择准则）所开发的逻辑计算模型，可在线连续计算出当前电厂运行工况。

表1：19种电厂运行工况定义和选择准则

DCS系统可以根据当前机组运行参数和计算逻辑实时自动计算当前机组运行工况，同时操纵员也可以手动选择当前机组所处的工况（异常工况除外）。DCS的计算工况和操纵员手动选择的工况可以相同也可以不同，当两者相同时仅当前计算工况（即选择工况）下有效的报警才不会被抑制，其它无效的报警都会被抑制；当两者不同时计算工况或选择工况下有效的报警都不会被抑制。当DCS计算出的工况为异常工况或为“未定义工况”时，DCS系统会自动把操纵员选择的工况设定为计算工况，操纵员不能选择其它工况。在“未定义工况”下所有报警都有效，即不再有工况报警抑制（但其它类的报警禁止/抑制依然有效）。当DCS系统无法计算出某一确定工况时（如计算结果符合多个工况的定义或不符合任何工况的定义等），则DCS系统将计算工况设定为“未定义运行工况”；当系统计算出的工况为无效或试验状态时（用于计算该工况的一个或多个信号为无效或试验状态时该工况为无效或试验状态），系统也按“未定义工况”来处理。

对每个报警必须定义在19种运行工况下报警是有效（不能被抑制）还是无效（被抑制）。报警出现时，如果该报警在DCS系统自动计算出来的当前电站运行工况（即计算工况）或者操纵员手动选择的工况（即选择工况）下有效，则该报警将出现在“报警列表”中；如果在计算工况和选择工况下都无效，则该报警出现在“被抑制报警列表”中；当计算工况为“未定义工况”时，报警都出现在“报警列表”中。

当电厂工况发生改变，抑制报警条件成立，则该报警不管确认已否，将被从功能报警清单中移至被抑制报警列表中；若进入新的电厂工况，抑制报警条件不再满足，则报警从被抑制报警列表中消失，重新出现在相应的功能报警列表中。

通过本发明实施例的核电站的电厂工况报警控制方法，对所有在计算机工作站上显示的报警实施电厂工况的抑制处理，大大减少了不合理的报警，一定程度上缓解机组可能出现的报警“雪崩”现象，减轻了操纵员的工作负荷。

本发明实施例核电站的电厂工况报警控制系统，用于实现上述实施例的核电站的电厂工况报警控制方法，如图2所示，包括：

运行参数获取模块10，用于获取当前机组运行参数；

计算模块20，用于根据获取的运行参数和预先设定的计算逻辑自动计算当前机组的运行工况，得到计算工况，计算工况包括预先设定的正常工况、异常工况和未定义工况；本发明实施例中可以通过DCS来进行逻辑计算，获得计算工况。

选择工况接收模块30，接收操纵员手动选择的工况，包括正常工况和异常工况；

报警信号获取模块40，用于获取报警信号；

报警信号抑制模块50，用于若所获取的报警信号在计算工况或手动选择的工况下，则该报警信号有效，允许报警；否则，该报警信号无效，抑制该报警信号。

本发明实施例核电站的电厂工况报警控制系统中，报警信号抑制模块50具体用于若计算工况为正常工况，则手动选择的工况或计算工况下的报警信号均有效，允许报警；若计算工况为异常工况或未定义工况，则手动选择的工况下的报警信号有效，允许报警。

进一步地，本发明实施例核电站的电厂工况报警控制系统中，该系统还包括电厂状态指示模块60，用于显示当前计算工况和手动选择的工况。

本发明实施例中，预先设定的异常工况包括跳堆工况、跳机不跳堆工况、机组带厂用负荷工况和安注工况。

预先设定的正常工况包括：

RRA冷却模式下的单相中间停堆工况和双相中间停堆工况；

RP模式下的热备用工况、功率运行工况和反应堆低功率工况；

换料停堆工况；

反应堆完全卸料工况；

维修冷停堆模式下的一回路充分打开工况、一回路微开工况和一回路卸压但封闭工况；

RRA冷却模式下的正常冷停堆工况；

蒸发器冷却模式下的双相中间停堆工况、RRA运行条件下的双相中间停堆工况、热停堆工况；及

RP模式下的反应堆临界工况。

各种工况下的工况定义和选择准则见上表1。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种核电站的电厂工况报警控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取报警信号和当前机组运行参数；

根据获取的运行参数和预先设定的计算逻辑自动计算当前机组的运行工况，得到计算工况，所述计算工况包括预先设定的正常工况、异常工况和未定义工况；

接收操纵员手动选择的工况，包括所述正常工况和所述异常工况；

若所述计算工况为正常工况，则所述手动选择的工况或所述计算工况下的报警信号均有效，允许报警；若所述计算工况为异常工况或未定义工况，则所述手动选择的工况下的报警信号有效，允许报警；否则，该报警信号无效，抑制该报警信号；

预先设定的所述异常工况包括跳堆工况、跳机不跳堆工况、机组带厂用负荷工况和安注工况。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤:

通过电厂状态指示器来显示当前所述计算工况和所述手动选择的工况。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预先设定的正常工况包括：

RRA冷却模式下的单相中间停堆工况和双相中间停堆工况；

RP模式下的热备用工况、功率运行工况和反应堆低功率工况；

换料停堆工况；

反应堆完全卸料工况；

维修冷停堆模式下的一回路充分打开工况、一回路微开工况和一回路卸压但封闭工况；

RRA冷却模式下的正常冷停堆工况；

蒸发器冷却模式下的双相中间停堆工况、RRA运行条件下的双相中间停堆工况和热停堆工况；及

RP模式下的反应堆临界工况。

4.一种核电站的电厂工况报警控制系统，其特征在于，包括：

运行参数获取模块，用于获取当前机组运行参数；

报警信号获取模块，用于获取报警信号；

计算模块，用于根据获取的运行参数和预先设定的计算逻辑自动计算当前机组的运行工况，得到计算工况，所述计算工况包括预先设定的正常工况、异常工况和未定义工况；

选择工况接收模块，接收操纵员手动选择的工况，包括所述正常工况和所述异常工况；

报警信号抑制模块，用于若所述计算工况为正常工况，则所述手动选择的工况或所述计算工况下的报警信号均有效，允许报警；若所述计算工况为异常工况或未定义工况，则所述手动选择的工况下的报警信号有效，允许报警；否则，该报警信号无效，抑制该报警信号；

预先设定的所述异常工况包括跳堆工况、跳机不跳堆工况、机组带厂用负荷工况和安注工况。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，该系统还包括电厂状态指示模块，用于显示当前所述计算工况和所述手动选择的工况。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，预先设定的正常工况包括：

RRA冷却模式下的单相中间停堆工况和双相中间停堆工况；

RP模式下的热备用工况、功率运行工况和反应堆低功率工况；

换料停堆工况；

反应堆完全卸料工况；

维修冷停堆模式下的一回路充分打开工况、一回路微开工况和一回路卸压但封闭工况；

RRA冷却模式下的正常冷停堆工况；

蒸发器冷却模式下的双相中间停堆工况、RRA运行条件下的双相中间停堆工况和热停堆工况；及

RP模式下的反应堆临界工况。