CN110415850B - 一种降低反应堆保护系统误动率的设计方法 - Google Patents

一种降低反应堆保护系统误动率的设计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110415850B
CN110415850B CN201910721345.9A CN201910721345A CN110415850B CN 110415850 B CN110415850 B CN 110415850B CN 201910721345 A CN201910721345 A CN 201910721345A CN 110415850 B CN110415850 B CN 110415850B
Authority
CN
China
Prior art keywords
protection
channel
signals
protection channel
reactor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910721345.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110415850A (zh
Inventor
王琳
冯威
朱攀
肖鹏
何正熙
青先国
王远兵
刘堂胜
刘宏春
王殳
李谢晋
许东芳
罗炜
陈鹏
伍巧凤
李昱
孙诗炎
孙剑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nuclear Power Institute of China
Original Assignee
Nuclear Power Institute of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nuclear Power Institute of China filed Critical Nuclear Power Institute of China
Priority to CN201910721345.9A priority Critical patent/CN110415850B/zh
Publication of CN110415850A publication Critical patent/CN110415850A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110415850B publication Critical patent/CN110415850B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21D—NUCLEAR POWER PLANT
    • G21D3/00—Control of nuclear power plant
    • G21D3/04—Safety arrangements
    • G21D3/06—Safety arrangements responsive to faults within the plant
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种降低反应堆保护系统误动率的设计方法，第三保护通道内的采集和运算单元首先对收到的信号进行筛选处理，然后将筛选处理后的信号进行定值比较处理；第一保护通道和第二保护通道内的采集和运算单元分别对收到的信号进行定值比较处理；将3个采集和运算单元定值比较处理后的信号进行三取二符合逻辑运算处理，产生最终的保护动作信号输入反应堆保护系统；本方法避免“二取一”表决逻辑功能在核动力装置运行期间由于某个通道内DCS模块故障或者维护而引起的保护系统误动作，降低了核动力装置误停堆/误专设驱动的风险，对提升核动力装置的经济性和安全性均有益。

Description

一种降低反应堆保护系统误动率的设计方法
技术领域
本发明涉及核电厂反应堆保护系统设计领域，具体地，涉及一种降低反应堆保护系统误动率的设计方法。
背景技术
反应堆保护系统是核动力装置非常重要的一部分，对核动力装置安全、经济、可靠运行起到至关重要的作用。反应堆保护系统涉及到两大性能指标：拒动率和误动率。拒动率是指要求系统产生保护动作时，系统由于随机故障而不能发生动作的概率；误动率是指系统或部件在单位时间内发生误动作的次数。
针对一个总体上设计成三个保护通道，逻辑表决为“三取二”的核动力装置反应堆保护系统结构，当其中某些反应堆保护功能仅设计有两个测量通道时(可能是由于传感器布置困难所引起)，为满足单一故障准则，这些功能的表决逻辑需设计为“二取一”，并且，如果其中一个测量通道发生可探测故障，从保障反应堆安全的角度考虑，“二取一”表决逻辑需退化为触发保护动作。因而，在实际实现上述“二取一”反应堆保护系统功能时，存在两个保护通道中任意保护通道的数字化仪控系统(DCS)模块因故障或维护导致误触发保护动作的风险，从而降低核动力装置运行的经济性，某些误动作也可能对核动力装置的安全运行造成不利影响。
发明内容
本发明针对表决逻辑设计为“二取一”且在总体结构为“三取二”的反应堆保护系统中实现的保护功能，提出合理设计方法降低反应堆保护系统的误动率。
本发明提供一种优化的设计，能够有效降低基于“三取二”的反应堆保护系统总体结构所实现的信号源头为两个传感器的“二取一”表决逻辑功能的误动率。
为实现上述发明目的，本申请提供了一种降低反应堆保护系统误动率的设计方法，数字化仪控系统具有3个保护通道：第一保护通道、第二保护通道、第三保护通道；第一保护通道和第二保护通道安装有传感器采集信号，所述方法包括：
第一保护通道和第二保护通道内的传感器采集信号后，将信号分别传输至各自保护通道内的采集和运算单元；同时将第一保护通道和第二保护通道内的传感器采集的信号传输至第三保护通道内的采集和运算单元；
第三保护通道内的采集和运算单元首先对收到的信号进行筛选处理，然后将筛选处理后的信号进行定值比较处理；第一保护通道和第二保护通道内的采集和运算单元分别对收到的信号进行定值比较处理；
将3个采集和运算单元定值比较处理后的信号进行三取二符合逻辑运算处理，产生最终的保护动作信号输入反应堆保护系统。
进一步的，第三保护通道内的采集和运算单元首先对收到的信号进行筛选处理，具体包括：
当第一保护通道和第二保护通道的传感器质量位均有效时：当反应堆保护系统的保护参数为高阈值触发保护动作时，则选取第一保护通道和第二保护通道传感器信号中的较高值(所采集的传感器信号为数值，第一通道传感器信号数值与第二通道传感器信号数值进行比较)作为筛选处理后的信号；当反应堆保护系统的保护参数为低阈值触发保护动作时，则选取则选取第一保护通道和第二保护通道传感器信号中较低值作为筛选处理后的信号；
当第一保护通道和第二保护通道的传感器质量位只有一个有效时，则选取质量位有效的测量通道的传感器信号作为筛选处理后的信号；
若第一保护通道和第二保护通道的传感器质量位均无效，则直接退化成触发保护动作。
进一步的，数字化仪控系统包括：3个保护通道、2个传感器、3个采集和运算单元、1个逻辑运算单元，逻辑运算单元用于执行三取二符合逻辑运算。
进一步的，三取二符合逻辑运算，具体为：当三个输入信号中存在两个或者两个以上的信号为真时，输出为真。
进一步的，对信号进行定值比较处理，具体包括：定值比较是指将采集的传感器信号值与运算处理单元中给定的某个固定阈值进行比较，一般分为两种情况：高阈值触发，即传感器信号值高于阈值时输出为真；低阈值触发，即传感器信号值低于阈值时输出为真。
本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
避免“二取一”表决逻辑功能在核动力装置运行期间由于某个通道内DCS模块故障或者维护而引起的保护系统误动作，降低了核动力装置误停堆/误专设驱动的风险，对提升核动力装置的经济性和安全性均有益。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定；
图1为基于三通道结构的“二取一”表决逻辑保护功能实现方案示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
为了尽可能降低因DCS模块的故障或维护而引入的反应堆保护系统的误动率，在保证核动力装置安全性的前提下提升其经济性，将现有两个测量通道的传感器信号分别在输入DCS模块前端送至第三个保护通道，在其中进行有规则的选取(在两个测量通道的传感器质量位均有效的情况下，当该保护参数为高阈值触发保护动作时，选取两者中较高值，当该保护参数为低阈值触发保护动作时，选取两者中较低值；若两个测量通道的传感器质量位只有一个有效，则选取质量位有效的测量通道的传感器信号；若两个测量通道的传感器质量位均无效，则直接退化成触发保护动作)，这样，三个保护通道均相当于接收了来自现场传感器的保护信号，在分别进行定值比较后，再送往下游的逻辑系列进行三取二符合逻辑运算，产生最终的保护动作信号。
本方法的新颖性和创新点在于既避免了“二取一”保护功能在核动力装置运行期间由于某个通道内DCS模块故障或者维护而引起的保护系统误动作，同时可保证剩余部分在此情况下仍然满足单一故障准则，较好的平衡了核动力装置运行的安全性和经济性。
图1为以保护通道IP、IIP、IIIP以及逻辑系列A为例，给出了采用优化设计后的“二取一”表决逻辑的保护系统设计方案，三个采集和运算单元(ACU)分别位于保护系统IP、IIP、IIIP通道，其中IP、IIP通道的ACU单元分别处理来自传感器1和传感器2的信号，对其进行定值比较。IIIP通道的ACU单元则同时采集由IP和IIP送来的传感器1和传感器2信号，对二者进行筛选(在两个测量通道的传感器质量位均有效的情况下，当该保护参数为高阈值触发保护动作时，选取两者中较高值，当该保护参数为低阈值触发保护动作时，选取两者中较低值；若两个测量通道的传感器质量位只有一个有效，则选取质量位有效的测量通道的传感器信号；若两个测量通道的传感器质量位均无效，则直接退化成触发保护动作)后再进行定值比较。随后三个保护通道的ACU将定值比较后的信号分别送入逻辑系列A列的逻辑运算单元(LCU)进行三取二符合逻辑处理。
通过分析可以发现，除传感器本身的故障和维护之外，若三个通道中某一通道发生可探测故障或者进行维修旁通，系统将退化为二取一逻辑；若三通道中某一通道发生不可探测故障并且未输出保护系统动作信号，则系统将退化为二取二逻辑，此时可通过定期试验探测此故障，在进行定期试验期间，表决逻辑退化为二取一；若三通道中某一通道发生不可探测故障并且输出保护系统动作信号，则系统将退化为二取一逻辑。可见，任意一个保护通道内的DCS模块发生故障或处于维护时均不会导致系统误动作。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本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，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种降低反应堆保护系统误动率的设计方法，数字化仪控系统具有3个保护通道：第一保护通道、第二保护通道、第三保护通道；第一保护通道和第二保护通道安装有传感器采集信号，其特征在于，所述方法包括：
第一保护通道和第二保护通道内的传感器采集信号后，将信号分别传输至各自保护通道内的采集和运算单元；同时将第一保护通道和第二保护通道内的传感器采集的信号传输至第三保护通道内的采集和运算单元；
第三保护通道内的采集和运算单元首先对收到的信号进行筛选处理，具体包括：
当第一保护通道和第二保护通道的传感器质量位均有效时：当反应堆保护系统的保护参数为高阈值触发保护动作时，则选取第一保护通道和第二保护通道传感器信号中的较高值作为筛选处理后的信号；当反应堆保护系统的保护参数为低阈值触发保护动作时，则选取第一保护通道和第二保护通道传感器信号中较低值作为筛选处理后的信号；
当第一保护通道和第二保护通道的传感器质量位只有一个有效时，则选取质量位有效的测量通道的传感器信号作为筛选处理后的信号；
若第一保护通道和第二保护通道的传感器质量位均无效，则直接退化成触发保护动作；
第三保护通道内的采集和运算单元首先对收到的信号进行筛选处理，然后将筛选处理后的信号进行定值比较处理；第一保护通道和第二保护通道内的采集和运算单元分别对收到的信号进行定值比较处理；
将3个采集和运算单元定值比较处理后的信号进行三取二符合逻辑运算处理，产生最终的保护动作信号输入反应堆保护系统。
2.根据权利要求1所述的降低反应堆保护系统误动率的设计方法，其特征在于，数字化仪控系统包括：3个保护通道、2个传感器、3个采集和运算单元、1个逻辑运算单元，逻辑运算单元用于执行三取二符合逻辑运算。
3.根据权利要求1所述的降低反应堆保护系统误动率的设计方法，其特征在于，三取二符合逻辑运算，具体为：当三个输入信号中存在两个以上的信号为真时，输出为真。
4.根据权利要求1所述的降低反应堆保护系统误动率的设计方法，其特征在于，对信号进行定值比较处理，具体包括：指将采集的传感器信号值与运算处理单元中给定的某个固定阈值进行比较，分为两种情况：高阈值触发，即传感器信号值高于阈值时输出为真；低阈值触发，即传感器信号值低于阈值时输出为真。
CN201910721345.9A 2019-08-06 2019-08-06 一种降低反应堆保护系统误动率的设计方法 Active CN110415850B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910721345.9A CN110415850B (zh) 2019-08-06 2019-08-06 一种降低反应堆保护系统误动率的设计方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910721345.9A CN110415850B (zh) 2019-08-06 2019-08-06 一种降低反应堆保护系统误动率的设计方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110415850A CN110415850A (zh) 2019-11-05
CN110415850B true CN110415850B (zh) 2020-12-04

Family

ID=68366119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910721345.9A Active CN110415850B (zh) 2019-08-06 2019-08-06 一种降低反应堆保护系统误动率的设计方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110415850B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111292862B (zh) * 2020-03-27 2021-12-17 江苏核电有限公司 基于核电厂安全重要仪表信号状态的反应堆紧急停堆方法
CN112468380A (zh) * 2020-11-30 2021-03-09 杭州和利时自动化有限公司 一种数据筛选方法、装置及电子设备和存储介质
CN114565318B (zh) * 2022-03-15 2024-07-02 中国核电工程有限公司 目标信号的有效性判断方法、处理方法、装置及决策系统
CN115359932B (zh) * 2022-08-19 2023-09-26 中国核动力研究设计院 P11非允许信号生成装置和方法、核电厂用相关系统

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3855536A (en) * 1972-04-04 1974-12-17 Westinghouse Electric Corp Universal programmable logic function
US5586156A (en) * 1995-07-14 1996-12-17 General Electric Company Reactor protection system with automatic self-testing and diagnostic
KR100408493B1 (ko) * 2001-05-07 2003-12-06 한국전력기술 주식회사 소프트웨어 공통유형고장을 자체 배제한 디지털원자로 보호시스템 및 그 제어방법
CN105513659B (zh) * 2015-11-30 2018-10-16 中广核工程有限公司 一种核电站反应堆保护系统的输出控制方法及系统
CN105931679B (zh) * 2016-05-18 2017-10-13 中国核动力研究设计院 反应堆保护系统二取一符合维修旁通装置
CN106448776B (zh) * 2016-10-10 2018-06-15 中广核工程有限公司 一种核电站缺省值的设置系统及方法
CN106527115B (zh) * 2016-10-31 2019-07-02 中国核动力研究设计院 一种二取一冗余控制系统及其多重表决方法
CN208333596U (zh) * 2018-05-24 2019-01-04 中国神华能源股份有限公司 用于汽包液位保护逻辑判断的装置和系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN110415850A (zh) 2019-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110415850B (zh) 一种降低反应堆保护系统误动率的设计方法
CN102110485B (zh) 数码发电站保护系统的健全性测试的自动化方法及装置
CN106527115B (zh) 一种二取一冗余控制系统及其多重表决方法
US8209594B2 (en) Sending device, receiving device, communication control device, communication system, and communication control method
CN1183706C (zh) 具有冗余度的时钟信号分配网络的运行和维护
RU2523331C2 (ru) Способ и устройство для оперативного обнаружения неисправностей оборудования обработки сигналов и платы оптического интерфейса
CN113688521B (zh) 一种高可靠反应堆保护系统试验允许功能设计方法及系统
CN110471401A (zh) 一种传送设备异常的预测方法、装置和设备
CN109712731B (zh) 一种核电站多样性驱动系统及驱动方法
CN115934449B (zh) 一种寄存器的校验方法、装置及设备
CN110444305B (zh) 一种优化的数字化反应堆保护系统
CN110767338A (zh) 一种核动力堆dcs架构
CN114565318B (zh) 目标信号的有效性判断方法、处理方法、装置及决策系统
CN114825293A (zh) 一种防范单粒子翻转的继电保护装置和方法
CN115312211A (zh) 防止误动的反应堆保护系统及其输入信号处理装置及方法
CN110096012B (zh) 具有辅助检测的核电设备驱动模块
CN117672576A (zh) 一种核电厂核功率触发停堆控制系统
JPH05324391A (ja) 故障検出装置、故障検出方法およびバス比較器
CN117055480B (zh) 核电厂模拟量信号柜间传输及故障监控方法及系统
CN111262651A (zh) 一种有线按钮投票数据快速采集系统
CN115359932B (zh) P11非允许信号生成装置和方法、核电厂用相关系统
CN118606740A (zh) 一种逻辑退化处理方法及系统
CN113381874B (zh) 一种故障信号处理方法、存储介质及终端
US3864523A (en) Method for testing a multiplex transmission system
CN114091237B (zh) 一种数字化反应堆保护系统关键敏感设备识别方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant