CN108281205A - 一种反应堆保护系统功能逻辑联合验证方法 - Google Patents

一种反应堆保护系统功能逻辑联合验证方法 Download PDF

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陈可
周振德
徐冬苓
刘东旭
曲海涛
胡晓英
许雷雷
张蔚
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    • G21C—NUCLEAR REACTORS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Abstract

本发明提供一种反应堆保护系统功能逻辑联合验证方法，其包括以下步骤：由硬件模拟的其中1个序列的输入模拟真实的传感器信号；模拟量信号分别注入到单序列的两个半通道中进行定值比较；将两个半通道的输出做2取2符合逻辑产生局部触发信号；在工程师站中通过软件建模以模拟其他序列的功能，并将这部分序列的局部触发信号通过OPC通信模块传递给硬件平台进行符合逻辑处理；最终的输出信号通过硬件平台的串口读取，经过一个串口服务器传递给工程师站中，通过人机界面显示出结果。本发明提供的反应堆保护系统功能逻辑联合验证方法能够对硬件特性进行仿真、模拟和验证。

Description

一种反应堆保护系统功能逻辑联合验证方法
技术领域
本发明属于核电站反应堆保护系统仿真、建模和测试领域，具体涉及一种反应堆保护系统功能逻辑联合验证方法。
背景技术
核电站反应堆保护系统对反应堆提供保护，根据对异常状态的监测和异常变化的危害程度，执行相应的保护功能，保证核电厂的安全。目前，世界上在役和在建数量最多的压水堆核电站的保护系统采用多序列的冗余设计，通过符合逻辑触发反应堆停堆和专设安全设施。这种多序列的设计方案导致保护系统的设备大量增多，据统计用于反应堆保护系统的安全级仪控系统的费用占到了整个核电站仪控系统总费用的80％。
核电站仪控系统模拟仿真平台主要用于核电站控制和保护功能的仿真、测试、验证和培训。针对核电站反应堆保护系统仿真、建模技术主要分为两种，一种是基于软件仿真工具，通过软件对控制和保护逻辑建模。这种方法具有建模简单，可重用度高等特点。但该方法无法模拟仪控系统的硬件特性，尤其是涉及实体硬件的操作将无法得到验证；另一种是基于硬件的方式，采用相同的硬件和设备构建完整的保护系统4序列，但该方法成本高、耗时和结构不灵活，不利于功能设计和验证以及学术研究。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种反应堆保护系统功能逻辑联合验证方法。
本发明提供一种反应堆保护系统功能逻辑联合验证方法，其特征在于，包括以下步骤：
由硬件模拟的其中1个序列的输入模拟真实的传感器信号；
模拟量信号分别注入到单序列的两个半通道中进行定值比较；
将两个半通道的输出做2取2符合逻辑产生局部触发信号；
在工程师站中通过软件建模以模拟其他序列的功能，并将这部分序列的局部触发信号通过OPC通信模块传递给硬件平台进行符合逻辑处理；
最终的输出信号通过硬件平台的串口读取，经过一个串口服务器传递给工程师站中，通过人机界面显示出结果。
优选的，所述硬件模拟的其中1个序列的输入来自于信号发生器。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供的反应堆保护系统功能逻辑联合验证方法，采用软硬件结合的方法，通过硬件模拟保护系统多序列中的1个序列，其他序列由软件建模实现。本方法不仅可以验证完整的多序列保护系统的功能逻辑，而且能够对硬件特性进行仿真、模拟和验证。
附图说明
图1为符合本发明优选实施例的反应堆保护系统联合验证的示意图。
图2为稳压器压力低触发停堆示意图。
其中：1—信号发生器；2—单序列硬件；3—单序列通道1；4—单序列通道2；5—单序列2取2符合逻辑功能块；6—n取2符合逻辑功能块；7—OPC通信模块；8—其他序列局部触发信号；9—数据采集卡；10—工程师站和人机界面
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明一实施例提供的反应堆保护系统功能逻辑联合验证方法，包括以下步骤：
由硬件模拟的其中1个序列的输入模拟真实的传感器信号，所述硬件模拟的其中1个序列的输入来自于信号发生器；
模拟量信号分别注入到单序列的两个半通道中进行定值比较；
将两个半通道的输出做2取2符合逻辑产生局部触发信号；
在工程师站中通过软件建模以模拟其他序列的功能，并将这部分序列的局部触发信号通过OPC通信模块传递给硬件平台进行符合逻辑处理；
最终的输出信号通过硬件平台的串口读取，经过一个串口服务器传递给工程师站中，通过人机界面显示出结果。
下面以模拟核电站基准事故-LOCA为例对本专利的具体实施作进一步说明。
LOCA事故为冷却剂丧失事故，是指一回路有较大破口，冷却剂补充能力不足以弥补从破口的流失，使堆芯逐渐失去冷却，导致燃料棒包桥升温甚至烧毁的事故。LOCA事故将首先影响到稳压器压力值的变化，通过模拟该压力值低于整定值触发反应堆停堆，说明本专利提出方法如何进行实施。
(1)通过信号发生器注入一个正常稳压器压力值，使由硬件模拟的单序列处于未触发的正常运行状态。其他序列的稳压器压力值由工程师站设置为正常运行值。
(2)将所有序列中的任一序列旁通，通过观察反应堆停堆信号未触发，可验证保护系统单一故障设计准则。
(3)恢复旁通序列。
(4)使任意两个序列的稳压器压力值逐渐变小，当该压力值低于整定值时，通过人机界面观察是否触发停堆信号，从而模拟了稳压器低压力停堆，验证了该保护逻辑的正确性。
与现有技术相比，本实施例具有以下有益效果：
1、本实施例提供的反应堆保护系统功能逻辑联合验证方法，采用软硬件结合的方法，通过硬件模拟保护系统多序列中的1个序列，其他序列由软件建模实现。本方法不仅可以验证完整的多序列保护系统的功能逻辑，而且能够对硬件特性进行仿真、模拟和验证。
本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (2)

1.一种反应堆保护系统功能逻辑联合验证方法，其特征在于，包括以下步骤：
由硬件模拟的其中1个序列的输入模拟真实的传感器信号；
模拟量信号分别注入到单序列的两个半通道中进行定值比较；
将两个半通道的输出做2取2符合逻辑产生局部触发信号；
在工程师站中通过软件建模以模拟其他序列的功能，并将这部分序列的局部触发信号通过OPC通信模块传递给硬件平台进行符合逻辑处理；
最终的输出信号通过硬件平台的串口读取，经过一个串口服务器传递给工程师站中，通过人机界面显示出结果。
2.如权利要求1所述的反应堆保护系统功能逻辑联合验证方法，其特征在于，所述硬件模拟的其中1个序列的输入来自于信号发生器。
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