核电站数字化保护系统技术方案

本发明专利技术涉及一种数字化保护系统，所述数字化保护系统包括：工艺保护系统，其具有至少两个以上的通道，所述至少两个以上的通道包括相互独立的相互不同种类的第一双稳态逻辑控制器及第二双稳态逻辑控制器，并将双稳态逻辑结果发送至核反应堆保护系统；核反应堆保护系统，其具有至少两个以上的列，所述至少两个以上的列包括相互独立的相互不同种类的第一符合逻辑控制器及第二符合逻辑控制器，生成根据所述双稳态逻辑结果的输出信号，并发送至启动电路；启动电路，其根据所述输出信号，在核蒸汽供应系统正常的情况下正常运转核反应堆，在核蒸汽供应系统异常的情况下停止核反应堆。

Digital protection system of nuclear power plant

The invention relates to a digital protection system. The digital protection system includes: a process protection system with at least two channels, and at least two channels including a first bistable logic controller and a two bistable logic controller mutually independent of each other, and the bistable state of a dual stable logic controller. The logical result is sent to the nuclear reactor protection system; the nuclear reactor protection system has at least two columns, and at least two or more columns include an independent, different type of first conforming logic controller and the two conforming logic controller, generating an output signal based on the results of the bistable logic. And sent to the starting circuit; the startup circuit, based on the output signal, normally operates the nuclear reactor in the normal case of the nuclear steam supply system, and stops the nuclear reactor when the nuclear steam supply system is abnormal.

【技术实现步骤摘要】
核电站数字化保护系统
本专利技术涉及一种用于使得执行核电站的安全功能的保护系统(工艺保护系统及核反应堆保护系统)的安全性(提高核反应堆停止功能)及可靠性(去除因单一故障而导致的核反应堆故障诱发因素)提高的技术，在保护系统中使用相互独立的不同控制器，并且使用对两侧控制器的运算处理结果进行恰当组合的设计，从而可去除保护系统的单点脆弱性(SPV，SinglePointVulnerability)(因单一故障而导致的核反应堆停止诱发因素)，并且应对共因故障(CCF，CommonCauseFailure)(共同因素故障)。
技术介绍
核发电指的是如下形式的发电：利用通过核分裂链锁反应而产生的能量(energy)来烧水从而产生的水蒸气来转动涡轮(turbine)发电机，从而生产电。在由质子和中子构成的原子核中，将完全分离核子从而制成自由的粒子时所需要的能量进行释放的同时，产生巨大的能量，由此所述核发电相当于用非常少的量的燃料也可得到很多的能量的最合适的动力源，且在全世界的大部分国家利用核发电来生成电。但是，在核发电的情况下，核能的利用伴随非常大的危险，由此必须需要很多的安全装置和高度训练的专家的控制。保护系统对核蒸汽供应系统(NSSS，NuclearSteamSupplySystem)的状态进行监视，在监视的工艺参数到达规定的安全系统设定值的情况下，起到使得核反应堆停止并减轻事故影响的作用。SPV指的是因机器的单一故障而导致的核反应堆或涡轮的停止诱发因素，在现有的运转核电中也有存在多个SPV的地方，其中在1980年代建造的运转核电的核反应堆保护系统的SPV数目达到70～90个。所述SPV起因于核反应堆保护系统内的没有得到多元化的各种模拟(analogue)装置。CCF指的是由于共同原因在多个机器同时发生故障的状况，在保护系统发生CCF的情况下，也可给保护系统固有的安全功能执行带来严重的影响。可易于理解CCF的代表性的例子是在1999年成为重大话题的Y2K(千年虫(millenniumbug))，意味着无法识别2000年的电脑(computer)在进入2000年的瞬间的同时，可引起误操作的现象。但是，在所述问题的情况下，通过事先准备来预先去除问题的原因，而且在一部分领域以仅产生少量错误的程度结束。
技术实现思路
如上所述，本专利技术的目的在于，提供一种核电站数字化保护系统，为了解决现有的核电站保护系统具有的SPV及CCF方面脆弱的问题，其包括工艺保护系统及核反应堆保护系统，所述工艺保护系统及核反应堆保护系统包括相互不同种类的符合逻辑控制器及双稳态逻辑控制器。用于构成本专利技术的技术课题并非限制于以上言及的技术课题，根据以下说明的内容对于一般技术人员显而易见的范围内可包括多个技术课题。数字化保护系统包括：工艺保护系统，其一个通道包括相互独立的相互不同种类的第一双稳态逻辑控制器及第二双稳态逻辑控制器，所述第一双稳态逻辑控制器及第二双稳态逻辑控制器因输入工艺变量，从而输出双稳态逻辑结果，并且具有至少两个以上的通道；核反应堆保护系统，其一个列包括相互独立的相互不同种类的第一符合逻辑控制器及第二符合逻辑控制器，所述第一符合逻辑控制器及第二符合逻辑控制器因输入所述双稳态逻辑结果，从而输出符合逻辑结果，并且具有至少两个以上的列，所述核反应堆保护系统还包括至少两个以上的启动电路，所述一个启动电路包括串联电路及并联电路，所述串联电路使得多个继电器串联连接，所述并联电路使得多个继电器并联连接，所述包括于串联电路的多个继电器因输入相互不同种类的符合逻辑控制器的符合逻辑结果，从而得到开启、关闭(on/off)，并且包括于所述并联电路的多个继电器因输入相互不同种类的符合逻辑控制器的符合逻辑结果，从而得到开启、关闭。特征在于，所述工艺保护系统包括第一通道、第二通道、第三通道、第四通道。特征在于，所述核反应堆保护系统包括第一列、第二列。特征在于，所述工艺保护系统包括基于FPGA的第一双稳态逻辑控制器、基于PLC的第二双稳态逻辑控制器。特征在于，所述双稳态逻辑控制器将所述双稳态逻辑结果发送至各个相同种类的所有的符合逻辑控制器。特征在于，所述工艺变量包括核反应堆冷却剂热段及冷段温度信息、加压器压力信息、加压器水位信息、中子通量信息、核反应堆冷却剂流量信息、核反应堆安全壳压力信息、蒸汽发生器水位信息、蒸汽管压力信息、换料用水贮存箱水位信息中至少任意一个。所述第一符合逻辑控制器从包括于所述工艺保护系统的各个通道的第一双稳态逻辑控制器接收包括正常信号或异常信号的双稳态逻辑结果，基于所述双稳态逻辑结果个数及异常信号个数来输出符合逻辑结果，所述符合逻辑结果包括相互不同的两个输出信号，一个输出信号输入至包括于串联电路的一个继电器，另一个输出信号输入至包括于并联电路的一个继电器，所述第二符合逻辑控制器从包括于所述工艺保护系统的各个通道的第二双稳态逻辑控制器接收包括正常信号或异常信号的双稳态逻辑结果，基于所述双稳态逻辑结果个数及异常信号个数来输出符合逻辑结果，所述符合逻辑结果包括相互不同的两个输出信号，一个输出信号输入至包括于串联电路的另一个继电器，另一个输出信号输入至包括于并联电路的另一个继电器。就所述第一符合逻辑控制器而言，在所述双稳态逻辑结果包括一个以上的异常信号的情况下，输出符合逻辑结果，所述符合逻辑结果中是“0”的输出信号输入至包括于串联电路的一个继电器，是“1”的输出信号输入至包括于并联电路的一个继电器，就所述第二符合逻辑控制器而言，在所述双稳态逻辑结果包括一个以上的异常信号的情况下，输出符合逻辑结果，所述符合逻辑结果中是“0”的输出信号输入至包括于串联电路的另一个继电器，是“1”的输出信号输入至包括于并联电路的另一个继电器。就所述第一符合逻辑控制器而言，在所述双稳态逻辑结果包括一个以上的正常信号的情况下，输出符合逻辑结果，所述符合逻辑结果中是“1”的输出信号输入至包括于串联电路的一个继电器，是“0”的输出信号输入至包括于并联电路的一个继电器，就所述第二符合逻辑控制器而言，在所述双稳态逻辑结果包括一个以上的正常信号的情况下，输出符合逻辑结果，所述符合逻辑结果中是“1”的输出信号输入至包括于串联电路的另一个继电器，是“0”的输出信号输入至包括于并联电路的另一个继电器。所述数字化保护系统还包括RTSS(ReactorTripSwitchgearSystem)，所述RTSS包括：第一常开触点，其连接于所述电源和中央节点之间；第二常开触点，其连接于所述电源和中央节点之间；第三常开触点，其连接于所述中央节点和所述CEDM(ControlElementDriveMechanism，控制棒驱动装置)之间；第四常开触点，其连接于所述中央节点和所述CEDM之间。特征在于，所述第一常开触点或所述第二常开触点中至少任意一个是关闭(close)状态，所述第三常开触点或所述第四常开触点中至少任意一个是关闭状态的情况下，MG-SET电源施加于所述CEDM。特征在于，所述第一常开触点及所述第二常开触点全部是打开(open)状态，或者所述第三常开触点及所述第四常开触点全部是打开状态的情况下，在所述CEDM中MG-SET电源被切断。特征在于，所述启动电路包括：第一串联电路，其根据所述符合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字化保护系统，其包括：工艺保护系统，其一个通道包括相互独立的相互不同种类的第一双稳态逻辑控制器及第二双稳态逻辑控制器，所述第一双稳态逻辑控制器及第二双稳态逻辑控制器因输入工艺变量，从而输出双稳态逻辑结果，并且具有至少两个以上的通道；核反应堆保护系统，其一个列包括相互独立的相互不同种类的第一符合逻辑控制器及第二符合逻辑控制器，所述第一符合逻辑控制器及第二符合逻辑控制器因输入所述双稳态逻辑结果，从而输出符合逻辑结果，并且具有至少两个以上的列，所述核反应堆保护系统还包括至少两个以上的启动电路，所述一个启动电路包括串联电路及并联电路，所述串联电路使得多个继电器串联连接，所述并联电路使得多个继电器并联连接，包括于所述串联电路的多个继电器因输入相互不同种类的符合逻辑控制器的符合逻辑结果，从而得到开启、关闭，并且包括于所述并联电路的多个继电器因输入相互不同种类的符合逻辑控制器的符合逻辑结果，从而得到开启、关闭。

【技术特征摘要】
2016.11.03 KR 10-2016-0145468;2017.05.15 KR 10-2011.一种数字化保护系统，其包括：工艺保护系统，其一个通道包括相互独立的相互不同种类的第一双稳态逻辑控制器及第二双稳态逻辑控制器，所述第一双稳态逻辑控制器及第二双稳态逻辑控制器因输入工艺变量，从而输出双稳态逻辑结果，并且具有至少两个以上的通道；核反应堆保护系统，其一个列包括相互独立的相互不同种类的第一符合逻辑控制器及第二符合逻辑控制器，所述第一符合逻辑控制器及第二符合逻辑控制器因输入所述双稳态逻辑结果，从而输出符合逻辑结果，并且具有至少两个以上的列，所述核反应堆保护系统还包括至少两个以上的启动电路，所述一个启动电路包括串联电路及并联电路，所述串联电路使得多个继电器串联连接，所述并联电路使得多个继电器并联连接，包括于所述串联电路的多个继电器因输入相互不同种类的符合逻辑控制器的符合逻辑结果，从而得到开启、关闭，并且包括于所述并联电路的多个继电器因输入相互不同种类的符合逻辑控制器的符合逻辑结果，从而得到开启、关闭。2.根据权利要求1所述的数字化保护系统，其特征在于，所述工艺保护系统包括第一通道、第二通道、第三通道、第四通道。3.根据权利要求1所述的数字化保护系统，其特征在于，所述核反应堆保护系统包括第一列、第二列。4.根据权利要求1所述的数字化保护系统，其特征在于，所述工艺保护系统包括基于FPGA的第一双稳态逻辑控制器、基于PLC的第二双稳态逻辑控制器。5.根据权利要求1所述的数字化保护系统，其特征在于，所述双稳态逻辑控制器将所述双稳态逻辑结果发送至各个相同种类的所有的符合逻辑控制器。6.根据权利要求1所述的数字化保护系统，其特征在于，所述工艺变量包括核反应堆冷却剂热段及冷段温度信息、加压器压力信息、加压器水位信息、中子通量信息、核反应堆冷却剂流量信息、核反应堆安全壳压力信息、蒸汽发生器水位信息、蒸汽管压力信息、换料用水贮存箱水位信息中至少任意一个。7.根据权利要求1所述的数字化保护系统，其特征在于，所述第一符合逻辑控制器从包括于所述工艺保护系统的各个通道的第一双稳态逻辑控制器接收包括正常信号或异常信号的双稳态逻辑结果，基于所述双稳态逻辑结果个数及异常信号个数来输出符合逻辑结果，所述符合逻辑结果包括相互不同的两个输出信号，一个输出信号输入至包括于串联电路的一个继电器，另一个输出信号输入至包括于并联电路的一个继电器，所述第二符合逻辑控制器从包括于所述工艺保护系统的各个通道的第二双稳态逻辑控制器接收包括正常信号或异常信号的双稳态逻辑结果，基于所述双稳态逻辑结果个数及异常信号个数来输出符合逻辑结果，所述符合逻辑结果包括相互不同的两个输出信号，一个输出信号输入至包括于串联电路的另一个继电器，另一个输出信号输入至包括于并联电路的另一个继电器。8.根据权利要求7所述的数字化保护系统，其特征在于，所述第一符合逻辑控制器在所述双稳态逻辑结果包括一个以上的异常信号的情况下，输出符合逻辑结果，所述符合逻辑结果中是“0”的输出信号输入至包括于串联电路的一个继电器，是“1”的输出信号输入至包括于并联电路的一个继电器，所述第二符合逻辑控制器在所述双稳态逻辑结果包括一个以上的异常信号的情况下，输出符合逻辑结果，所述符合逻辑结果中是“0”的输出信号输入至包括于串联电路的另一个继电器，是“1”的输出信号输入至包括于并联电路的另一个继电器。9.根据权利要求7所述的数字化保护系统，其特征在于，所述第一符合逻辑控制器在所述双稳态逻辑结果包括一个以上的正常信号的情况下，输出符合逻辑...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大亨，李相勋，李春镛，南采镐，
申请(专利权)人：斗山重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR