KR20010041271A

KR20010041271A - 원자로 보호 시스템을 위한 듀얼 광학 통신 네트워크

Info

Publication number: KR20010041271A
Application number: KR1020007009367A
Authority: KR
Inventors: 윌코즈스테판제이.; 세네갈레이몬드알.; 알텐하인게리디.
Original assignee: 프로브스트 발데마 비.; 시이 뉴클리어 파워 엘엘시
Priority date: 1998-02-25
Filing date: 1999-02-24
Publication date: 2001-05-15
Also published as: KR100398381B1; CN1139077C; US6473479B1; WO1999044205A1; CN1292146A; AU2786899A; EP1057190B1; EP1057190A1

Abstract

원자력발전소 보호 시스템을 위한 통신 네트워크는, 제 1 및 제 2 채널을 구비하는 제 1 쌍의 채널로서, 상기 제 1 쌍의 채널은 광섬유 데이터 경로의 네트워크를 통해 제 3 채널과 제 4 채널을 구비하는 제 2 쌍의 채널과 직접 통신하는, 상기 제 1 쌍의 채널을 포함하는, 다수의 모니터링 및 제어 채널; 제 1 트레인과 제 2 트레인으로서, 상기 제 1 트레인은 상기 제 1 쌍의 채널과 직접 통신하고, 또한 상기 제 2 트레인과 직접 통신하며, 상기 제 2 트레인은 상기 제 2 쌍의 채널과 직접 통신하고, 또한 상기 제 1 트레인과 직접 통신하는, 상기 제 1 트레인과 제 2 트레인을 포함하는, 다수의 공학적 안전 특성 트레인; 상기 제 1 채널에 개별적으로 전력을 공급하는 제 1 핵심 전력 버스; 상기 제 2 채널에 개별적으로 전력을 공급하며 상기 제 1 핵심 전력 버스와 함께 상기 제 1 트레인에 중복적으로 전력을 공급하는 제 2 핵심 전력 버스; 상기 제 3 채널에 개별적으로 전력을 공급하는 제 3 핵심 전력 버스; 및 상기 제 4 채널에 개별적으로 전력을 공급하고, 상기 제 3 핵심 전력 버스와 함께 상기 제 2 트레인에 중복적으로 전력을 공급하는 제 4 핵심 전력 버스를 포함한다.

Description

원자로 보호 시스템을 위한 듀얼 광학 통신 네트워크{DUAL OPTICAL COMMUNICATION NETWORK FOR REACTOR PROTECTION SYSTEMS}

원자로 보호 시스템은 주기적인 검사를 필요로 한다. 원자로 보호 시스템의 검사는 발전소 보호 시스템("PPS")의 독립 채널과 공학적 안전 특성("ESF")의 트레인 사이에 상태 정보의 교환을 필요로 한다. 이들 시스템의 디지털 방식의 구현으로 인해 통신의 무결성과 기능(communication integrity and function)을 유지하면서 채널/트레인 독립성을 유지하는 고유 문제를 야기하게 된다. 전형적인 광섬유 통신 네트워크는 채널과 트레인 사이의 요청되는 전기 절연성과 독립성을 제공한다. 그러나, 그 통신 네트워크는 이 네트워크와 관련된 고장 모드를 처리하지 못한다.

본 발명은 원자로 보호 시스템에 관한 것이다.

도 1 은 본 발명에 따라 인터페이스 및 테스트 프로세서(ITP) 네트워크를 구성하는 디지털 방식의 공학적 안전 특성 작동 시스템 보조 캐비넷(DESFAC-AC)으로부터의 통신 인터페이스 프로세서(CIP)와 디지털 방식의 발전소 보호 시스템(DPPS)으로부터의 인터페이스 및 테스트 프로세서(ITP)를 도시하는 도면.

전술한 목적과 추가적인 목적을 달성하고 종래 기술의 시스템의 단점을 극복하기 위하여, 본 발명의 주 목적은 복수의 PPS 채널과 ESF 트레인 사이에 요구되는 정보를 교환하기 위한 수단을 제공하는 광학적 통신 네트워크를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 단일 핵심 버스 전력 소스(vital bus power source)로부터 AC 전력의 손실을 포함하는 믿을만한 단일 고장을 처리하는 필요한 내고장성(fault tolerance)의 전기적 절연을 제공하는 광학적 통신 네트워크를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 독립적이며 복수의 PPS 채널과 독립적이며 복수의 ESF 트레인 사이에 통신을 유지하기 위하여, 광섬유 케이블, 광섬유 모뎀, 및 전력 할당의 고유한 구성을 사용하는 광학적 통신 네트워크를 제공하는 것이다.

전술한 목적과 기타 목적은 원자력 PPS을 위한 통신 네트워크를 통해 제공되는데, 이 통신 네트워크는 제 1 및 제 2 채널을 구비하는 제 1 쌍의 채널을 포함하되, 상기 제 1 쌍의 채널은 제 3 채널 및 제 4 채널을 구비하는 제 2 쌍의 채널과 광섬유 데이터 경로 네트워크를 통해 직접 통신하는, 상기 제 1 쌍의 채널을 포함하는 다수의 모니터링 및 제어 채널; 제 1 트레인과 제 2 트레인을 포함하되, 상기 제 1 트레인은 제 1 쌍의 채널과 직접 통신하며 상기 제 2 트레인과 직접 통신하며, 상기 제 2 트레인은 상기 제 2 쌍의 채널과 직접 통신하고 상기 제 1 트레인과 직접 통신하는, 상기 제 1 트레인과 제 2 트레인을 포함하는, 다수의 공학적 안전 특성 트레인(engineered safety feature train); 상기 제 1 채널에 개별적으로 전력을 공급하는 제 1 핵심 전력 버스, 상기 제 2 채널에 개별적으로 전력을 공급하며, 상기 제 1 핵심 전력 버스와 함께 상기 제 1 트레인에 중복적으로 전력을 공급하는 제 2 핵심 전력 버스; 상기 제 3 채널에 개별적으로 전력을 공급하는 제 3 핵심 전력 버스; 및 상기 제 4 채널에 개별적으로 전력을 공급하며 상기 제 3 핵심 전력 버스와 함께 상기 제 2 트레인에 중복적으로 전력을 공급하는 제 4 핵심 전력 버스를 포함한다.

통신 네트워크는 각 모니터링 및 제어 채널과 관련된 제 1 다수의 광섬유 모뎀과, 각 공학적 안전 트레인과 관련된 제 2 다수의 모뎀을 포함한다. 제 1 핵심 전력 버스는 제 1 그룹의 모뎀에 개별적으로 전력을 공급하고, 제 2 핵심 전력 버스는 제 2 그룹의 모뎀에 개별적으로 전력을 공급하고, 제 3 전력 버스는 제 3 그룹의 모뎀에 개별적으로 전력을 공급하고, 제 4 핵심 전력 버스는 제 4 그룹의 모뎀에 개별적으로 전력을 공급하되, 상기 제 1 , 제 2 , 제 3, 및 제 4 그룹 모뎀은 제 1 다수의 모뎀의 일부를 구성한다.

또한 제 1 핵심 전력 버스는 제 2 핵심 전력 버스와 함께 제 5 그룹의 모뎀에 중복적으로 전력을 공급하되, 제 5 그룹의 모뎀은 상기 제 2 다수의 모뎀의 일부를 구성하고, 상기 제 3 핵심 전력 버스는 제 4 핵심 전력 버스와 함께 제 6 그룹의 모뎀에 중복적으로 전력을 공급하되, 상기 제 6 그룹의 모뎀은 상기 제 2 다수의 모뎀의 일부를 구성한다.

전술한 목적과 기타 목적은 원자력발전소 보호 시스템을 모니터링하고 제어하는 방법을 통해 달성되되, 상기 방법은 제 1 및 제 2 채널을 구비하는 제 1 쌍의 채널을 포함하되, 상기 제 1 쌍의 채널은 제 3 채널과 제 4 채널을 구비하는 제 2 쌍의 채널과 광섬유 데이터 경로 네트워크를 통해 직접 통신하는, 상기 제 1 쌍의 채널을 포함하는, 다수의 모니터링 및 제어 채널을 제공하는 단계; 제 1 트레인과 제 2 트레인을 포함하되, 상기 제 1 트레인은 상기 제 1 쌍의 채널과 직접 통신하고 상기 제 2 트레인과 직접 통신하고, 상기 제 2 트레인은 상기 제 2 쌍의 채널과 직접 통신하며, 제 1 트레인과 직접 통신하며, 상기 통신은 데이터 경로 네트워크를 통해 일어나는, 상기 제 1 트레인과 제 2 트레인을 포함하는 다수의 공학적 안전 특성 트레인을 제공하는 단계; 제 1 , 제 2 , 제 3, 및 제 4 핵심 전력 버스를 각각 사용하여 상기 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 채널에 개별적으로 별도로(separately) 전력을 공급하는 단계; 상기 제 1 및 제 2 핵심 전력 버스를 사용하여 제 1 트레인에 중복적으로 전력을 공급하는 단계; 및 제 3 및 제 4 핵심 전력 버스를 사용하여 제 2 트레인에 중복적으로 전력을 공급하는 단계를 포함한다.

본 방법은 각 모니터링 및 제어 채널과 관련된 제 1 다수의 광섬유 모뎀을 제공하는 단계와 각 공학적 안전 특성 트레인과 관련된 제 2 다수의 광섬유 모뎀을 제공하는 단계를 더 포함한다. 본 방법은 또한 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 핵심 전력 버스를 각각 사용하여 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 그룹의 모뎀에 개별적으로 전력을 공급하는 단계를 또 포함하되, 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 그룹 모뎀은 제 1 다수의 모뎀의 일부를 구성한다. 본 방법은 제 1 및 제 2 핵심 전력 버스를 사용하여 제 5 그룹의 모뎀에 중복적으로 전력을 공급하는 단계와, 제 3 및 제 4 핵심 전력 버스를 사용하여 제 6 그룹 모뎀에 중복적으로 전력을 공급하는 단계를 또한 포함할 수 있는데, 상기 5 그룹 모뎀은 제 2 다수의 모뎀의 일부이며, 제 6 그룹 모뎀은 제 2 다수의 모뎀의 일부를 구성한다.

원자력 PPS를 위한 ITP 네트워크가 도 1 에 도시되어 있으며 본 도면에서 일반적으로 참조 번호 10으로 지정되어 있다. 도시된 바와 같이, 네트워크(10) 토포로지(topology)는 채널 A, 채널 B, 채널 C, 및 채널 D 로 각각 지정된 4 개의 모니터링 및 제어 서브 시스템을 포함한다. 여러 가지 채널이 원자력발전소 내에서 서로 물리적으로 분리되어 있다는 것을 상징적으로 나타내기 위하여 수직 대시 라인(L1, L2, 및 L3)으로 분리되어 있다. 각 채널은 쌍안정 프로세서, 트립 신호 분배기, 부합 논리 프로세서, 및 개시 논리 회로를 포함한다. 여러 채널은 EST-1 과 EST-2로 각각 지정된 2 개의 공학적 안전 특성 트레인과 통신한다. 수평 대시 라인(L4)으로 상징적으로 나타나 있는 바와 같이, 공학적 안전 시스템은 여러 채널로부터 물리적으로 분리되어 있으며, 각 채널로부터 시스템은 그 제어 신호를 수신하며 서로에 대해서도 분리되어 있다. 여러 서브 시스템의 물리적 분리는 전체 시스템의 일부에 손상이 있는 경우에도 유지되는 기능 무결성의 확률을 향상시킨다.

앞서 병합된 특허 출원에 설명된 바와 같이 각 채널은 하나 이상의 센서와 감지된 파라미터를 측정하는 디지털 프로세서를 포함한다. 여러 채널은 원자로 트립 명령이 적절한지 아닌지를 결정하기 위해 투 아웃 오브 포 투표(two-out-of-four voting)를 제공하기 위해 서로 통신한다. 원자로 트립 명령이 두 개 이상의 채널에서 송신되며 공학적 안전 특성 동작이 요구되는 경우에, 안전 특성 트레인(EST-1, EST-2)인 원자로를 트립시키는데 원자로 안전 장치를 제공하도록 작동된다. 각 공학적 안전 특성 트레인(EST-1, EST-2)은 원자로 트립과 공학적 안전 특성 작동을 실행하는 순차 서열의 이벤트를 구현하는데, 이 이벤트는 여러 밸브들, 펌프, 유체 레벨, 전력 레벨, 온도, 압력, 등의 동작 및 제어를 포함하는, 원자로 안전 장치를 실행하기 위해 달성되어야 하는 임무의 타이밍과 순서를 제어하는 여러 미리 프로그래밍된 기능을 포함한다.

모니터링 및 제어 시스템(채널 A, 채널 B, 채널 C, 및 채널 D)과 2 개의 공학적 안전 특성 트레인(EST-1 및 EST-2)은 광섬유 경로를 통하여 경로 터미널에서 전기 광학 모뎀과 통신한다. 도 1에서, 3 개의 광섬유 모뎀은 각 디지털 발전소 보호 시스템 채널과 관련되고 4 개의 광섬유 모뎀은 각 공학적 안전 특성 트레인과 관련된다. 좀더 구체적으로, 광섬유 모뎀(A-1, A-2, 및 A-3)은 채널 A와 관련되며, 도시된 바와 같이, 이들 각 모뎀은 채널 A 기능 블록에서 트랜시버 타입 통신 카드에 연결된다. 유사한 방식으로, 광섬유 모뎀(B-1, B-2, 및 B-3)은 채널 B와 관련되는데, 광섬유 모뎀(C-1, C-2, 및 C-3)은 채널 C와 관련되며, 광섬유 모뎀(D-1, D-2, 및 D-3)은 채널 D와 관련된다. 채널 A 의 경우에서와 같이, 특정 채널과 관련된 모뎀은 각 채널 기능 블록 내에 트랜시버 타입 통신 카드에 연결된다.

각 공학적 안전 특성 트레인(EST-1, EST-2)은 모뎀을 통해 마찬가지로 서비스 된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 4 개의 광섬유 모뎀(EST-1-1, EST-1-2, EST-1-3, 및 EST-1-4)은 공학적 안전 트레인(EST-1)과 관련된다. 이들 각 모뎀은 공학적 안전 트레인(EST-1) 기능 블록에서 트랜시버 타입 통신 카드에 연결된다. 유사한 방식으로, 광섬유 모뎀(EST-2-1, EST-2-2, EST-2-3, 및 EST-2-4)은 공학적 안전 트레인(EST-2)과 관련된다.

도 1 의 네트워크 토포로지는, 채널 A 및 채널 B는 모두 공학적 안전 트레인(EST-1)과 짝을 지으며 또 연결되고, 채널 C 및 채널 D 는 공학적 안전 트레인(EST-2)과 짝을 지으며 또 연결되는데, 여러 채널들 사이와 공학적 안전 트레인(EST-1 및 EST-2) 사이에 추가적인 경로가 제공된다. 도 1에서, 네트워크 경로는 지시자(NP)를 통해 일반적이며 대표적인 방식으로 지정되어 있다. 좀더 구체적이며 도 1 에 도시된 바와 같이, A-1 은 EST-1-1에 연결되고, A-2 는 EST-1-3에 연결되고, A-3은 B-3에 연결되고, B-1 은 EST-1-2에 연결되고, B-2는 C-1에 연결되고, B-3 은 A-3에 연결되고 C-1은 B-2에 연결되고, C-2는 EST-2-1에 연결되고, C-3은 D-2에 연결되고, D-1 은 EST-2-2에 연결되고, D-2는 C-2에 연결되고, D-3은 EST-2-4에 연결되고, 및 마지막으로 EST-1-4는 EST-2-3에 연결된다.

4개의 채널에 대한 전력은 핵심 전력 소스 또는 버스 시스템을 통하여 제공된다. 핵심 전력 소스는 단일 채널을 서비스 하는 고신뢰도 소스이다. 좀더 구체적이며 도시된 바와 같이, 핵심 버스(VB-A)는 채널 A 에 전력을 제공하고, 핵심 버스(VB-B)는 채널 B에 전력을 제공하고, 핵심 버스(VB-C)는 채널 C에 전력을 제공하며, 또 핵심 버스(VB-D)는 채널 D 에 전력을 제공한다. 전체 시스템의 각 채널에 대하여 개개 핵심 전력 소스를 사용하는 것은 그 기능이 네트워크의 일부 고장이 있는 경우에도 유지될 수 있는 확률을 증가시키게 한다. 예를 들어, 네트워크 경로에서 공유 통신 케이블의 가정적 고장, 모뎀의 고장, 채널에서나 트레인에서의 통신 모듈의 고장, 통신 모듈을 제어하는 프로세서의 고장, 또는 전력 소스의 고장에도 불구하고 네트워크에서 통신이 유지될 수 있다.

전체적인 기능성을 더 증가시키기 위하여, 본 발명은 핵심 전력 버스 중 두 개로부터 및 좀더 구체적으로 임의의 원자로 안전 장치 명령을 공학적 안전 특성 트레인으로 제공하는 채널에 전력을 공급하는 두 개의 핵심 전력 버스로부터 각 트레인 관련 광섬유 모뎀과 각 공학적 안전 특성 트레인에 전력을 공급한다. 이리하여, 공학적 안전 특성 트레인(EST-1) 및 관련 모뎀은 도 1 에 나타나 있는 바와 같이, 핵심 전력 버스(VB-A)와 핵심 전력 버스(VB-B)를 통해 전력을 공급받는다. 유사한 방식으로, 공학적 안전 특성 트레인(EST-2) 및 관련 모뎀은 도 1 에 나타나 있는 바와 같이, 핵심 전력 버스(VB-C) 및 핵심 전력 버스(VB-D)를 통해 전력을 공급받는다.

따라서, 임의의 원자로 안전 장치 명령을 공학적 안전 특성 트레인으로 제공하는 두 개의 채널의 전력 소스로부터 각 공학적 안전 특성 트레인과 관련 모뎀에 전력 소싱(power sourcing)하는 것은, 핵심 전력 버스 중 하나가 동작하지 않게 되거나 또는 이용 가능하지 않게 되는 경우에, 그 공학적 안전 특성 트레인과 그 모뎀의 동작 및 그 공학적 안전 특성 트레인과 그 모뎀으로 가는 통신 및 공학적 안전 특성 트레인과 그 모뎀으로부터의 통신을 보장한다.

예를 들어, 핵심 전력 버스(VB-A)에 대한 전력이 상실되는 경우에, (채널 A, 즉 A-1, A-2, A-3과 관련된 모뎀을 포함하여) 채널 A에 있는 모든 성분이 동작하지 않게 될 것이다. 그러나, 채널 A 와 관련된 공학적 안전 특성 트레인(EST-1)은 핵심 전력 버스 B로부터 여전히 전력을 공급받으며 공학적 안전 트레인(EST-1)과 관련된 광섬유 모뎀과 함께 기능성을 유지할 것이다. 채널 A 와 관련된 모뎀은 동작하지 않게 되는 동안, 공학적 안전 트레인(EST-1)과의 통신은 핵심 전력 버스(VB-B)로부터 전력을 계속 수신할 수 있는 관련 모뎀(EST-1-1, EST-1-2, EST-1-3, 및 EST-1-4)을 통해 유지될 것이다.

이하는 도 1 에 도시된 통신 구조가 본 발명의 바람직한 실시예로 되어 있는 환경에 대한 설명이다. 본 명세서에서는 참조로 병합된, 미국 가출원 번호 60/075,849호는 도 1 및 도 2에서 DPPS 통신 구조와 DESFAS-AC 구성 블록도를 각각 도시한다. DPPS 통신 구조는 3 개의 독립 네트워크로 구성된다. 모든 4 개의 채널이 동일하기 때문에, 오직 하나의 채널만이 설명되고 일반적인 설명 외에 다른 차이가 설명될 것이다. DPPS 프로그래밍 가능 논리 제어기(PLC) 네트워크는 적당 고성능(propriety high performance)(1.5M비트/초)인 직렬 통신 네트워크이다. 다른 PLC 스테이션에서 응용 프로그램들 간의 프로세스 데이터는 실시간 결정론적 실행으로 교환되고 80 개의 스테이션을 연결할 수 있는 용량을 구비하고 있다. 이 네트워크는, 토큰 버스 마스터(token bus master)를 사용하며 듀얼 미디어 및 듀얼 광섬유 네트워크 모두를 지원하는, IEEE 802-4 표준을 기초로 한다.

PLC 내부 네트워크는 채널 A 에서의 스테이션을 모두 연결하고 각 스테이션으로부터 상태 및 테스팅 정보를 제공하게 한다. 유지 보수 및 테스트 패널도 바이패스, 셋포인트 변화, 및 일반적인 시스템 상태의 삽입을 위하여 내부 네트워크에 연결된다. 이 내부 네트워크의 고장은 안전 채널의 동작이 그 의도된 안전 기능을 수행하는 것을 막지 못한다. 쌍안정 프로세서(BPS) 트립 출력은 로컬 부합 논리 프로세서(LCL)에 직접 유선 연결된다. PLS 내부 네트워크는 3 개의 다른 안전 채널 중 어느 하나에 상호 연결하지 않는다.

크로스 채널 네트워크는 추가적인 80개의 스테이션을 지원할 수 있는 네트워크를 형성하는 독립적인 통신 인터페이스 카드로부터 LCL 프로세서에서 발생한다(originate). 이 네트워크는 동축 케이블, 3 개의 광섬유 송신기, 및 각 3 개의 안전 크로스 채널 통신 프로세서(CCCP)에 대해 3 개의 독립적 광섬유 케이블을 사용한다. 각 안전 채널로부터 하나의 채널을 포함하는, 크로스 채널 프로세서는 발생 안전 채널의 외에 완전한 독립 통신 네트워크를 형성한다. CCCP의 목적은 투 아웃 오브 스리 논리 회로(a two-out-of-three logic)를 지원하기 위해 관련 채널로부터의 트립 정보를 LCI에 제공하는 것이다. 이 네트워크의 고장은, 그 출력을 네트워크 고장즉시 보존 트립 상태로 자동적으로 셋팅할 수 있는 (발생 네트워크 채널에서)그 효과에서 제한된다. LCL 프로세서는 매 실행 사이클마다 BSP 감시계 입력 카운터의 조합을 모니터링한다. 만약 이 카운터가 증가하지 않았다면, 선택된 논리 조합에 기초하여 LCL 프로세서는 모든 채널 쌍안정을 트립된 상태로 셋팅한다.

도 1 에 도시된 본 발명의 ITP 네트워크(10)는 독립적인 통신 인터페이스 카드를 사용하는 다른 네트워크이며 추가적인 80 개의 스테이션을 지원할 수 있다. ITP 네트워크(10)는 듀얼 중복 광섬유 케이블(NP)을 사용하여 다른 안전 채널 ITP에 연결되고, 또한 디지털 방식의 공학적 안전 특성 동작 시스템 보조 캐비넷(DESFAS-AC)(EST-1 및 EST-2)에 연결된다. ITP 네트워크(10)는 PLC 내부 네트워크와 다른 3개의 안전 채널 중 ITP 사이의 정보 교환을 위해 통신 인터페이스를 제공한다. 이리하여 ITP는 다음 인터페이스, 즉 다른 3 개의 채널에서의 ITP, 발전소 통지 시스템(PAS), 원자로 트립 개폐기(RTSG), 및 모두 4개의 채널에 대한 채널 테스트 피드백을 지원한다.

DESFAS-AC EST-1 및 EST-2로부터 ITP 네트워크 상의 데이터 교환은 상태/동작 정보를 제공하고 DPPS 의 감시 테스팅(surveillance testing) 동안 피드백을 제공한다. 이 네트워크의 완전한 고장도 DPPS/DESFAC-AC 안전 시스템이 그 안전 기능을 수행하는 것을 방해하지 못할 것이다.

완전한 데이터 통신 구조의 공통 모드 고장도 DPPS/DESFAC-AS 안전 시스템이 그 안전 기능을 수행하는 것을 방해하지 못한다. 추가로, 독립적인 시스템(즉, 여러 가지 보호 시스템) 및 수동 장치의 사용은 전체 하드웨어와 소프트웨어 DPPS 및 DESFAC-AC 시스템의 공통 모드 고장을 수용할 것이다.

DESFAC-AC 통신 구조는 2 개의 독립 네트워크로 구성된다. EST-1 및 EST-2 모두가 동일하기 때문에, 단지 EST-1 만이 설명될 것이다.

PLC 내부 네트워크는 EST-1에서 모든 스테이션을 연결하며 상태 및 테스팅 정보가 각 스테이션으로부터 제공되게 한다. 테스팅 성능과 전체 시스템의 상태를 제공하는 것이 목적인 유지 보수 및 테스트 패널도 이 네트워크에 연결된다. 이 네트워크의 고장도 안전 채널의 동작이 그 의도된 안전 기능을 수행하는 것을 방해하지 못한다. DPPS 공학적 안전 특성 동작은 개개 광섬유 케이블에 대해 직접 유선 연결되며, 그후 전기적으로 절연되고 여기서 제 1 및 제 2 스테이션은 선택적 투 아웃 오브 포 부합 논리 회로(a selective two-out-of-four coincidence logic)를 수행한다.

위에서 설명되며, 도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 인터페이스 및 테스트 프로세서 네트워크(10)는 단일 핵심 버스 전력 소스로부터 AC 전력의 손실을 포함하는 믿을만한 단일 고장에 대하여 내고장성을 제공한다. 이 네트워크(10)는 듀얼 케이블 중복성으로 디자인 되고 설명을 위하여 ITP 네트워크(2-1)와 ITP(2-2)로 지정된다. PLC 내부 네트워크와 크로스 채널 네트워크는 ITP 네트워크(1)와 ITP 네트워크(2)에 모두 독립적이다.

단일 핵심 버스 전력의 손실을 포함하는 임의의 단일 고장이 일어나는 경우에, 네트워크 상의 나머지 능동 노드는 대체 네트워크 경로를 통해 이 네트워크와 계속 통신한다. 예를 들면, 핵심 버스(A) 전력의 가정된 고장은 채널 A에서 FOM이 동작하지 않게 할 뿐만 아니라 DPPS 채널 A 도 동작하지 않게 할 것이다. 이 고장은 효과적으로 ITP 네트워크(2-2)가 동작하지 않게 할 것이다. 이 상태에서, ITP 네트워크(2-1)는 동작가능하게 남아 있을 것이고 DPPS 채널 B, 채널 C, 및 채널 D 노드와 DESFAC-AC 트레인(A 및 B) 노드 사이에 통신은 계속될 것이다.

본 발명은 공학적 안전 트레인으로 벡터화하는 중복 모니터링 및 제어 채널을 구비하는 타입의 원자력발전소 제어 시스템에 사용하기에 가장 적합하고 공학적 안전 트레인으로 벡터화하는 채널에 전력을 공급하는 핵심 전력 버스로부터 각 공학적 안전 트레인의 듀얼 전력 소싱을 실행함으로써 디지털 방식의 발전소 보호 시스템을 위한 개선된 신뢰도의 전력 소싱 시스템을 유리하게 제공한다.

당업자에게는 명백한 바와 같이, 여러 가지 변화와 변경이 첨부하는 청구 범위와 그 법적 균등물로 결정되는 본 발명의 사상과 범주를 벗어나지 않고 본 발명의 도시된 개선되었으며 신뢰도의 전력 소싱 시스템에 대하여 이루어질 수 있다.

Claims

원자력발전소 보호 시스템을 위한 통신 네트워크로서,

제 1 및 제 2 채널을 포함하는 제 1 쌍의 채널로서, 상기 제 1 쌍의 채널은 데이터 경로 네트워크를 통해 제 3 채널 및 제 4 채널을 포함하는 제 2 쌍의 채널과 직접 통신하는, 상기 제 1 쌍의 채널을 포함하는 다수의 모니터링 및 제어 채널,

제 1 트레인과 제 2 트레인으로서, 상기 제 1 트레인은 상기 제 1 쌍의 채널과 직접 통신하고, 또 상기 제 2 트레인과 직접 통신하되, 상기 통신은 상기 데이터 경로 네트워크를 통해 발생하고, 상기 제 2 트레인은 상기 제 2 쌍의 채널과 직접 통신하고, 또 상기 제 1 트레인과 직접 통신하되, 상기 통신은 상기 데이터 경로 네트워크를 통해 발생하는, 상기 제 1 트레인과 제 2 트레인을 포함하는, 다수의 공학적 안전 특성 트레인(engineered safety feature train),

상기 제 1 채널에 개별적으로 전력을 공급하는, 제 1 핵심 전력 버스,

상기 제 2 채널에 개별적으로 전력을 공급하며, 상기 제 1 핵심 전력 버스와 함께 상기 제 1 트레인에 중복적으로 전력을 공급하는, 제 2 핵심 전력 버스,

상기 제 3 채널에 개별적으로 전력을 공급하는, 제 3 핵심 전력 버스, 및

상기 제 4 채널에 개별적으로 전력을 공급하며, 또 상기 제 3 핵심 전력 버스와 함께 상기 제 2 트레인에 중복적으로 전력을 공급하는, 제 4 핵심 전력 버스를 포함하는 원자력발전소 보호 시스템을 위한 통신 네트워크.
제 1 항에 있어서, 상기 각 모니터링 및 제어 채널과 관련된 제 1 다수의 모뎀과,

상기 각 공학적 안전 특성 트레인과 관련된 제 2 다수의 모뎀을 더 포함하는 원자력발전소 보호 시스템을 위한 통신 네트워크.
제 2 항에 있어서, 상기 제 1 핵심 전력 버스는 제 1 그룹의 모뎀에 개별적으로 전력을 공급하고, 상기 제 2 핵심 전력 버스는 제 2 그룹의 모뎀에 개별적으로 전력을 공급하고, 상기 제 3 전력 버스는 제 3 그룹의 모뎀에 개별적으로 전력을 공급하며, 또한 상기 제 4 핵심 전력 버스는 제 4 그룹 모뎀에 개별적으로 전력을 공급하되, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 그룹의 모뎀은 상기 제 1 다수의 모뎀의 일부를 구성하는 원자력발전소 보호 시스템을 위한 통신 네트워크.
제 2 항에 있어서, 상기 제 1 핵심 전력 버스는 상기 제 2 핵심 전력 버스와 함께 상기 제 2 다수의 모뎀의 일부인 제 5 그룹 모뎀에 중복적으로 전력을 공급하고, 상기 제 3 핵심 전력 버스는 상기 제 4 핵심 전력 버스와 함께 상기 제 2 다수의 모뎀의 일부인 제 6 그룹 모뎀에 중복적으로 전력을 공급하는, 원자력발전소 보호 시스템을 위한 통신 네트워크.
제 1 항에 있어서, 상기 데이터 경로는 광섬유 모뎀을 통해 연결된 광섬유 경로인, 원자력발전소 보호 시스템을 위한 통신 네트워크.
원자력발전소 보호 시스템을 모니터링하고 제어하는 방법으로서,

제 1 및 제 2 채널을 포함하는 제 1 쌍의 채널로서, 상기 제 1 쌍의 채널은 데이터 경로의 네트워크를 통해 제 3 채널과 제 4 채널을 포함하는 제 2 쌍의 채널과 직접 통신하는, 상기 제 1 쌍의 채널을 포함하는 다수의 모니터링 및 제어 채널을 제공하는 단계,

제 1 트레인과 제 2 트레인으로서, 상기 제 1 트레인은 상기 제 1 쌍의 채널과 직접 통신하고 또한 상기 제 2 트레인과 직접 통신하되, 상기 통신은 상기 데이터 경로 네트워크를 통해 발생하고, 상기 제 2 트레인은 상기 제 2 쌍의 채널과 직접 통신하고 또한 상기 제 1 트레인과 직접 통신하되, 상기 통신은 상기 데이터 경로 네트워크를 통해 발생하는, 상기 제 1 트레인과 제 2 트레인을 포함하는, 다수의 공학적 안전 특성 트레인을 제공하는 단계,

제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 핵심 전력 버스를 사용하여 상기 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 채널에 개별적이며 분리하여(separately) 전력을 공급하는 단계,

상기 제 1 및 제 2 핵심 전력 버스를 사용하여 상기 제 1 트레인에 중복적으로 전력을 공급하는 단계, 및

상기 제 3 및 제 4 핵심 전력 버스를 사용하여 상기 제 2 트레인에 중복적으로 전력을 공급하는 단계를 포함하는 원자력발전소 보호 시스템을 모니터링하고 제어하는 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 각 모니터링 및 제어 채널과 관련된 제 1 다수의 모뎀을 제공하는 단계와,

상기 각 공학적 안전 특성 트레인과 관련된 제 2 다수의 모뎀을 제공하는 단계를 더 포함하는 원자력발전소 보호 시스템을 모니터링하고 제어하는 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 핵심 전력 버스를 각각 사용하여, 상기 제 1 다수의 모뎀의 일부인, 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 그룹의 모뎀에 개별적으로 전력 공급하는 단계를 더 포함하는, 원자력발전소 보호 시스템을 모니터링하고 제어하는 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 핵심 전력 버스를 사용하여, 상기 제 2 다수의 모뎀의 일부인, 제 5 그룹의 모뎀에 중복적으로 전력을 공급하는 단계와,

상기 제 3 및 제 4 핵심 전력 버스를 사용하여, 상기 제 2 다수의 모뎀의 일부인 제 6 그룹의 모뎀에 중복적으로 전력을 공급하는 단계를 더 포함하는 원자력발전소 보호 시스템을 모니터링하고 제어하는 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 데이터 경로는 광섬유 모뎀을 통해 연결된, 광섬유 경로인 원자력발전소 보호 시스템을 모니터링하고 제어하는 방법.