【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于核电领域安全级仪控
,特别涉及一种核电站系统误动率计算方法。
技术介绍
误动率,是指在现场工况正常的情况下,安全级仪控系统因自身随机故障误执行安全功能的频率(即安全级仪控系统自身的部件出现失效情况而引起系统误动)。一旦安全级仪控系统执行安全功能,现场工况被强制终止,此时需要开展一系列排查、记录、恢复等处理措施,直至安全功能执行的原因被查明并将现场工况恢复至可继续运行的状态,才能重启现场工况。因此,误动率是安全级仪控系统造成现场工况非预期停运的重要评价指标,准确反应了安全级仪控系统的经济性。IEEE Std 577是核电厂安全级仪控系统可靠性分析的顶层标准,明确提出了安全级仪控系统误动率要求。然而,此标准并没有提供误动率的通用计算方法,因此,目前,主流的核电仪控供应商基于可靠性理论,结合自身实践经验,各自独立推导出了系统误动率计算方法,例如,三菱公司应用可靠性框图理论计算误动率,西屋公司和AREVA则应用故障树理论推导误动率计算公式。由于安全级仪控系统的总体架构一般为MooN型表决系统(即:N中取M表决系统,如4取2、3取2、2取1等,此类系统由N个独立同分布的部件构成,只有M个或M个以上部件正常工作,系统才能正常工作),属于可修系统,而且维修策略较为复杂,对于此类架构的可修系统,无论误动率算法的核心原理是可靠性框图还是故障树理论,均存在不足之处:1)对于基于可靠 ...
【技术保护点】
一种核电站系统在稳定状态下误动率计算方法,其特征在于, S1:根据马尔可夫过程建立所述核电站系统状态空间图, 所述状态空间图包括:当属于所述核电站系统的N个部件中,有M个部件处于正常工作状态,所述核电站系统能正常工作,处于稳定状态,否则所述核电站系统处于故障状态;其中,M>0、N>M; S2:根据所述核电站系统状态空间图,通过设定概率矩阵以及对所述概率矩阵的计算,得到所述核电站系统在稳定状态下误动率表达式: 其中,F为所述核电站系统在稳定状态下误动率表达式;λ为误动失效率,由系统给定;μ为修复率。
【技术特征摘要】
1.一种核电站系统在稳定状态下误动率计算方法,其特征在于,
S1:根据马尔可夫过程建立所述核电站系统状态空间图,
所述状态空间图包括:当属于所述核电站系统的N个部件中,有M个部件处于正常工作状态,所述核电站系统能正常工作,处于稳定状态,否则所述核电站系统处于故障状态;其中,M>0、N>M;
S2:根据所述核电站系统状态空间图,通过设定概率矩阵以及对所述概率矩阵的计算,得到所述核电站系统在稳定状态下误动率表达式:
其中,F为所述核电站系统在稳定状态下误动率表达式;λ为误动失效率,由系统给定;μ为修复率。
2.根据权利要求1所述的一种核电站系统在稳定状态下误动率计算方法,其特征在于,所述状态空间图还包括:所述核电站系统有N-M+2个不同状态,所述概率矩阵为N-M+2阶方阵:
其中,当发生故障的部件大于1时,只能有一个部件处于维修状态,其他故障部件处于待维修状态;并且0状态至N-M状态为所述核电站系统正常运行状态,N-M+1状态属于所述核电站系统故障状态。
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种核电站系统在稳定状态下误动率计算方法,其特征在于,通过设定概率矩阵以及对所述概率矩阵的计算过程为:
1)根据所述N-M+2阶方阵T,得到一个状态方程系数矩阵A:
其中,U为N-M+2阶单位矩阵;
2)根据所述状态方程系数矩阵A得到状态方程式:其中,P为各状态的列向量,为各状态概率倒数的列向量;
3)将步骤2)的所述状态方程式展开得到:
4)将所述步骤3)中的等式展开,并进行拉式变换得到所述步骤S2中所述核电站系统故障频率稳态表达式;
优选的,所述修复率μ=1/MTTR,其中MTTR为平均故障修复时间,由系统给定。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种核电站系统在稳定状态下误动率计算方法,其特征在于,所述的一种核电站系统为核电站的停堆保护子系统RTS;所述停堆保护子系统RTS的N个部件为:4个完全相同的安全通道;
所述停堆保护子系统RTS的状态空间图包括:当属于所述停堆保护子系统RTS的4个完全相同的安全通道中,至少有2个安全通道处于正常工作状态,则所述停堆保护子系统RTS正常工作,反之所述停堆保护子系统RTS处于故障状态...
【专利技术属性】
技术研发人员:莫昌瑜,李明利,唐庆,谢逸钦,
申请(专利权)人:北京广利核系统工程有限公司,中国广核集团有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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