CN109978500A - 一种核电站失电试验管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种核电站失电试验管理系统，该系统包括：数据管理模块，用于获取核电站系统失电试验中核电机组的实时试验数据；仿真推演模块，用于根据所述实时试验数据进行核电站系统失电试验仿真，获取仿真结果；故障诊断模块，用于将仿真结果与所述核电站系统的失电试验验收准则进行比对，获取故障诊断结果。本发明实施例采集核电机组实时数据实现电源切换及失电试验后果仿真推演、在线预警、故障的快速诊断及处理工作的指导，规范试验操作人员的行为，确保核电机组的安全可靠运行，提高相关设备可用性和可靠性，控制设备故障后果，避免核电机组故障持续时间过长，也避免了故障处理活动失误而引发的安全事故。

Description

一种核电站失电试验管理系统

技术领域

本发明实施例涉及核电工程技术领域，尤其涉及一种核电站失电试验管理系统。

背景技术

核电站专项试验包括厂用电源切换(简称BAS)和控制及仪表电源失电试验(简称COC)，核电站专项试验是核电站调试启动阶段的特有的两项大型、复杂和高风险试验，分别验证动力电源故障、控制电源失效两类设计基准事故对电站整体的影响。

BAS、COC试验涉及总体、核岛、常规岛、电气、仪控各个专业，时间跨度从冷试一直到并网后，要求试验人员具备综合技术知识和丰富的现场经验。

同时，试验窗口短暂，原始数据量大，结果分析复杂，而试验结果制约热试、装料等重大节点，对试验风险控制，试验报告质量和进度均提出极高要求。

随着调试启动机组不断增多，失电试验风险控制和经验反馈数据迅速增加，分散在各项目之中，数据量大，储存分散，使数据的有效应用成为新问题。

同时，由于试验过程响应时间短，数据分析复杂，对应急时间分析响应速度要求高，因此试验应急操作不当造成的设备瞬态事件时有发生，暴露出现有失电分析和运行事故规程在调试阶段具有较大的局限性，因此，对实时仿真和试验过程在线诊断预警具有迫切的需求。

因此，亟需一种核电站失电试验管理系统。

发明内容

针对上述问题，本发明实施例提供一种核电站失电试验管理系统。

本发明实施例提供一种核电站失电试验管理系统，包括：

数据管理模块、仿真推演模块和故障诊断模块，其中：

数据管理模块，用于获取核电站系统失电试验中核电机组的实时试验数据；

仿真推演模块，用于根据所述实时试验数据进行核电站系统失电试验仿真，获取仿真结果；

故障诊断模块，用于将仿真结果与所述核电站系统的失电试验验收准则进行比对，获取故障诊断结果。

本发明实施例提供的一种核电站失电试验管理系统，基于智能核电站机组配电拓补模型，采集核电机组实时数据实现电源切换及失电试验后果仿真推演、在线预警、故障的快速诊断及处理工作的指导，规范试验操作人员的行为，确保核电机组的安全可靠运行，提高相关设备可用性和可靠性，控制设备故障后果，避免核电机组故障持续时间过长，也避免了故障处理活动失误而引发的安全事故。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例中一种核电站失电试验管理系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

控制及仪表电源失电实验是核电站特有的大型联调试验，试验内容覆盖核岛重要控制及仪表电源，包括核岛48V、125V电源系统，220V交流不间断电源系统，以及少量直流常规岛重要直流、交流电源系统，试验失电后果几乎涵盖核电站核岛及常规岛的主要系统，由于试验内容复杂、难度大、危险高，用来验证动力电源故障、控制电源失效两类设计基准事故对电站整体的影响。

图1为本发明实施例中一种核电站失电试验管理系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：数据管理模块101、仿真推演模块102和故障诊断模块103，其中：

数据管理模块101用于获取核电站系统失电试验中核电机组的实时试验数据；

仿真推演模块102用于根据所述实时试验数据进行核电站系统失电试验仿真，获取仿真结果；

故障诊断模块103用于将仿真结果与所述核电站系统的失电试验验收准则进行比对，获取故障诊断结果。

在核电站系统进行失电试验的过程中，数据管理模块获取核电机组的实时试验数据，具体地，实时试验数据包括核电厂实时信息监控监控系统数据：以标准体系规定的验收准则和风险数据库为判断原则，在试验过程中及试验恢复阶段在线分析机组实时数据，对重大偏差和风险及时给出预警及应对手段建议，最大程度降低试验风险。试验结束后对试验结果存在的偏差，给出再验证建议，并与相关流程进行接口，及时启动缺陷跟踪。

包括仿真预测结果、电站安全状态、机组参数、核安全功能等等。

数据管理模块包括模型库管理、资产管理、参数管理、支持文件管理、专家库管理。

然后仿真推演模块根据实时试验数据，对核电站系统的失电试验进行仿真推演，得到核电站系统对失电试验可能的应对结果，也就是仿真结果，最后故障诊断模块将仿真结果与核电站系统的失电试验验收准则进行自动对比，进行数据分析，得到核电站故障诊断结果。

因此，操作人员可以清楚地掌握该系统设备当前的状态，为操作人员提供快速定位故障部位的功能，降低误更换故障设备的风险。

需要说明的是，核电站系统的失电试验验收准则具体如下：

该核电站系统能基于智能电站核电机组配电拓扑模型，采集核电机组实时数据实现BAS、COC试验失电后果仿真推演、实时诊断和专家推理，能够提高联调效率和质量，降低试验风险，增强机组启动过程中异常事件的应对分析能力，实现系统集约化、信息化、智能化。

该系统以数据信息流单向传输方式获取机组系统试验数据，开展核电机组失电瞬态试验在线监测、试验仿真推演、机组参数预警、故障诊断的关键技术研究，提高机组重大瞬态运行试验的质量水平，辅助提升现场试验人员对核心联调试验的整体掌控能力和解决复杂去工况下控制系统试验评价、故障分析能力，减少机组联调期间的人因时间，保障核电机组调试试验安全、缩短调试工期。

总体目标为以下五个方面：

(1)在线实时仿真模型；

(2)标准化及智能化的风险控制专家库；

(3)实时在线动态诊断分析；

(4)兼容式实时数据接口；

(5)示范应用。

本发明实施例提供的一种核电站失电试验管理系统，基于智能核电站机组配电拓补模型，采集核电机组实时数据实现电源切换及失电试验后果仿真推演、在线预警、故障的快速诊断及处理工作的指导，规范试验操作人员的行为，确保核电机组的安全可靠运行，提高相关设备可用性和可靠性，控制设备故障后果，避免核电机组故障持续时间过长，也避免了故障处理活动失误而引发的安全事故。

在上述实施例的基础上，优选地，所述故障诊断模块中具体包括：

通过故障树分析法，将仿真结果与所述核电站系统的失电试验验收准则进行比对，获取故障诊断结果。

具体地，本发明实施例主要利用故障树作为故障诊断分析手段，故障树是一种特殊的倒立树状逻辑因果关系图，它用时间符号、逻辑门符号和转移符号描述系统中各时间之间的因果关系。

故障树作为一种逻辑图，是一种强大的事故根源分析工具，用来描述系统不希望发生的时间与导致其发生的时间之间的逻辑联系，故障树用演绎的方法推导出导致该不希望发生的时间的失效事件、模式以及原因，是系统功能实现的关键，所有的故障诊断都依据此进行展开。

故障树分析又称事故树分析，是安全系统工程中最重要的分析方法。事故树分析从一个可能的事故开始，自上而下、一层层的寻找顶事件的直接原因和间接原因事件，直到基本原因事件，并用逻辑图把这些事件之间的逻辑关系表达出来。

在上述实施例的基础上，优选地，所述故障诊断模块还用于根据输入故障参数，进行故障分析。

故障分析模块除了能自动将试验数据结果与失电试验验收准则进行自动对比，还可以接收人工输入的相应参数，进行手动分析。

在上述实施例的基础上，优选地，还包括：在线监测模块，所述在线监测模块用于根据所述实时试验数据，对所述核电站系统进行在线监测，并对所述核电站系统进行故障预警。

在线监测模块根据实时试验数据，通过通信管理机时与相关系统进行通信，将试验期间实时获取的机组参数数据进行在线监测，结果以图形、趋势、表计和数值等不同方式进行展示，对核电站系统进行在线监测，并对核电站系统进行故障预警。

在上述实施例的基础上，优选地，所述在线监测模块以图形、趋势、表计和数值四种方式中的一种进行展示。

具体地，在线监测模块以图形、趋势、表计和数值四种方式中的一种进行展示，使得结果直观地显示出来，方便查阅。

在上述实施例的基础上，优选地，还包括：风险分析模块，所述风险分析模块用于在所述核电站系统处于故障情况下，通过FMECA和故障树分析方法对所述核电站系统进行分析，获取故障定位结果和风险分析结果。

风险分析模块用来在核电站系统发生故障的情况时，对核电站系统中发生故障的设备进行定位，具体地，是通过FMECA和故障树分析方法对核电站系统进行分析，获取故障定位结果和风险分析结果。

通过风险分析模块可以快速地实现对核电站系统中发生故障的设备进行准确的定位，方便操作人员对发生故障的设备进行修复。

在上述实施例的基础上，优选地，还包括：决策支持模块，所述决策支持模块用于根据所述故障定位结果和所述风险分析结果，输出故障处理指令。

根据故障定位结果以及相应的风险分析结果，输出故障处理的指令。故障处理指令包括可能的故障原因分析、风险分析、风险防范措施、处理指导等。操作人员根据故障处理指令，可以在现场实施，快速排除故障。

在上述实施例的基础上，优选地，还包括：统计查询模块，所述数据管理模块还用于获取所述核电站系统失电试验中核电机组的历史试验数据，所述统计查询模块用于根据不同参数对所述历史试验数据进行统计。

统计查询模块主要实现对核电站系统的历史数据进行统计查询，可根据需要选择不同参数进行统计，统计结果以柱状图、折线图、饼图、堆积图和图表等不同形式进行展示，方便用户对多个试验结果进行分析。

另外地，本系统设计可兼容安卓操作系统的移动终端设备，并具备无线连接功能，具备离线计算和存储能力，方便重要信息的共享和问题的处理，实现滚动计划更新、重要信息发布、操作任务提醒、数据分析结果查看等功能。

另外地，为方便用户查看管理各试验事件信息，本管理系统提供报告管理功能，可根据需要导出符合要求的试验报告，也可手动选择需要的参数实现自定义报告的导出。

数据管理模块还具有以下这些功能：

对于核电站系统已记录的以及根据专家推理所得的故障模型实例，本管理系统将进行统一管理，为核电站系统的仿真推演、故障诊断、风险分析、决策支持提供依据。

本管理系统在综合现场实际情况和功能需求的基础上，采用分层分级的结构对电气设备进行管理，以便于核电站系统的扩展，其层次结构为电站—机组—系统—子系统—功能位置—设备—部件—子部件，部件和子部件层递归管理。

本管理系统还可以直接与具体设备、部件相关联，标识设备运行状态。对设备技术参数的动态管理主要包括参数名称、参数主要技术指标等。

本管理系统利用计算机技术和文件电子化，对相关的文件进行有效组织和管理，要管理的技术支持文件包括：BAS、COC试验验收准则、模拟图、逻辑图、拓扑图、接线图，硬件用户手册，标准指令系统等。

本管理系统内专家知识库可不断积累和完善，专家库的知识，不会随着时间、人员变动等外部变化而丢失，本管理系统可以继承专家的知识和决策经验，快速提高知识技能及故障处理能力。

为了保证本管理系统安全运行，分别设置了用户组和用户两种设置权限的方法，两种方法可以同时使用，取其交集作为用户的权限。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种核电站失电试验管理系统，其特征在于，包括：数据管理模块、仿真推演模块和故障诊断模块，其中：

数据管理模块，用于获取核电站系统失电试验中核电机组的实时试验数据；

仿真推演模块，用于根据所述实时试验数据进行核电站系统失电试验仿真，获取仿真结果；

故障诊断模块，用于将仿真结果与所述核电站系统的失电试验验收准则进行比对，获取故障诊断结果。

2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述故障诊断模块中具体包括：

通过故障树分析法，将仿真结果与所述核电站系统的失电试验验收准则进行比对，获取故障诊断结果。

3.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述故障诊断模块还用于根据输入故障参数，进行故障分析。

4.根据权利要求1所述系统，其特征在于，还包括：在线监测模块，所述在线监测模块用于根据所述实时试验数据，对所述核电站系统进行在线监测，并对所述核电站系统进行故障预警。

5.根据权利要求1所述系统，其特征在于，还包括：风险分析模块，所述风险分析模块用于在所述核电站系统处于故障情况下，通过FMECA和故障树分析方法对所述核电站系统进行分析，获取故障定位结果和风险分析结果。

6.根据权利要求5所述系统，其特征在于，还包括：决策支持模块，所述决策支持模块用于根据所述故障定位结果和所述风险分析结果，输出故障处理指令。

7.根据权利要求1所述系统，其特征在于，还包括：统计查询模块，所述数据管理模块还用于获取所述核电站系统失电试验中核电机组的历史试验数据，所述统计查询模块用于根据不同参数对所述历史试验数据进行统计。

8.根据权利要求4所述系统，其特征在于，所述在线监测模块以图形、趋势、表计和数值四种方式中的一种进行展示。