一种核电站多样性驱动系统及驱动方法技术方案

本发明专利技术提供了一种核电站多样性驱动系统及驱动方法，用于与反应堆保护系统配合实现对反应堆进行保护，包括现场仪表模块、驱动机柜组件和报警指示模块，驱动机柜组件包括按多列配置、且分别独立设置的多样性驱动机柜，多样性驱动机柜包括：隔离模块，用于采集现场仪表信号；比较处理模块，用于将采集的现场仪表信号与预设的保护参数阈值进行比较，根据比较结果，生成保护动作信号；比较处理模块还用于接收除本列外其它列保护动作信号，对所有列保护动作信号进行逻辑表决，按照表决结果执行对应保护动作并连接至报警指示模块，生成报警指示信息。该系统满足审查最为严格的多样性驱动系统审评要求，进一步提高了核电厂的可用性、可靠性以及安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种核电站多样性驱动系统及驱动方法
本专利技术涉及核电厂数字化仪控系统领域，尤其涉及一种用于与反应堆保护系统配合实现对反应堆进行保护的核电站多样性驱动系统及驱动方法。
技术介绍
针对实现反应堆安全功能的反应堆保护系统(RPS)而言，在发生设计基准事故时数字化保护系统若由于共因失效无法执行其关键安全功能，将导致事故发展成为超设计基准事故并进一步危害反应堆的安全。为此为了满足“对于采用数字化仪控系统的核电厂”特别强调核电厂的纵深防御与多样性要求，在设计时有必要提供应对数字化保护系统共因失效的多样性手段。由于多样化手段被认为是应对软件共因失效最有效的方法之一，各国在设计和审评中都特别重视依靠多样化措施应对软件共因失效。然而针对核电站多样性要求的具体实施细节，各国的审评要求不完全一致。现有的实现核电站多样性系统要求的技术主要有两种：第一种是通过采用大量的继电器电路来满足核电站多样性要求，使其在应对数字化保护系统功能失效时，通过继电器逻辑仍然可以对现场的重要设备进行操作。但存在如下问题：1)、针对数字化保护系统共因失效，没有形成完整的核电站多样性驱动措施；2)、大量安全级仪表和硬手操增加了后备盘的规模；3)、未实现超量程判断，在正常工况情况下由于超量程判断不可用时可能导致误触发的风险；4)、由于采用单列实现，无法满足单一故障准则，不满足欧洲国家部分国家的审评要求；5)、系统采用跟反应堆保护系统RPS共用的仪表，导致无法实现功能的多样性，在仪表发生共因失效的情况下KDS和反应堆保护系统RPS将同时失效。第二种是通过采用多样化于数字化保护系统的设备来满足核电站多样性要求，使其在数字化保护系统发生共因失效并叠加设计基准事故时用来缓解事故的后果，将电站维持在安全状态。但存在如下问题：1)、由于采用单列实现，无法满足单一故障准则，不满足欧洲国家部分国家的审评要求；2)、未实现超量程判断，在正常工况情况下由于超量程判断不可用时可能导致误触发的风险；3)、KDS由于采用跟RPS一致的仪表，导致无法实现功能的多样性，在仪表发生共因失效的情况下KDS和RPS将同时失效；4)、KDS系统采用复杂硬件技术来实现，该技术不满足欧洲国家部分国家的审评要求。所以需寻求一种新的核电站多样性驱动系统，能够满足世界上审查最为严格的欧洲国家针对核电站多样性驱动系统的审评要求，进一步提高了核电厂的可用性、可靠性以及安全性。
技术实现思路
本专利技术针对上述技术问题，提供了一种核电站多样性驱动系统及驱动方法，解决了现有技术中存在的采用单列实现，无法满足单一故障准则的要求,避免可能导致误触发风险的技术问题。本专利技术用于解决以上技术问题的技术方案为，一种核电站多样性驱动系统，用于与反应堆保护系统配合实现对反应堆进行保护，所述系统包括现场仪表模块、驱动机柜组件和报警指示模块，其中，所述驱动机柜组件包括按多列配置、且分别独立设置的多样性驱动机柜，每一列所述多样性驱动机柜均包括：隔离模块，连接至所述现场仪表模块的仪表，用于采集现场仪表信号；比较处理模块，连接所述隔离模块，用于将采集的现场仪表信号与预设的保护参数阈值进行比较，根据比较结果，生成保护动作信号；每一列的比较处理模块还用于接收除本列外其它列的保护动作信号，对所有列的保护动作信号进行逻辑表决，按照表决结果执行对应的保护动作并连接至报警指示模块，生成报警指示信息。其中，所述比较处理模块包括：存储模块，用于根据核反应堆保护需要预设保护参数阈值并存储；比较模块，连接所述隔离模块，用于调取保护参数阈值并根据接收的现场仪表信号进行比较，输出比较结果，生成保护动作信号，所述保护动作信号为跳闸信号；逻辑处理模块，连接所述比较模块，用于接收自身列和除自身列外的其它列的跳闸信号，并对所有列的跳闸信号进行逻辑表决，按照表决结果产生自动动作信号；对停堆或者驱动专设驱动设施执行对应的保护动作。其中，所述反应堆保护系统的仪表A与多样性驱动系统的仪表B之间的设置采用功能多样性进行设计、且保持一致，用于采用仪表A和仪表B的任一类型的仪表触发多样性保护动作。其中，所述系统还包括：量程判断逻辑模块，连接在隔离模块和比较处理模块之间，用于判断仪表是否超量程，根据判断结果确定是否为真实信号，以避免在正常工况时，仪表超量程判断错误时导致误触发。其中，所述量程判断逻辑模块内设置的超量程判断的上、下限阈值小于所述反应堆保护系统的中设置的超量程判断的上、下限阈值。其中，所述驱动机柜组件包括3列多样性驱动机柜，每一列内的表决逻辑采用3选2的判断逻辑；所述系统采用电气和电子元件电路实现。另一方面，本专利技术还提供了一种核电站多样性驱动方法，所述方法包括如下步骤：采集现场仪表信号；将采集的现场仪表信号与预设的保护参数阈值进行比较，根据比较结果，生成保护动作信号；对所有的保护动作信号进行逻辑表决，按照表决结果执行对应的保护动作；生成报警指示信息。其中，所述将采集的现场仪表信号与预设的保护参数阈值进行比较，根据比较结果，生成保护动作信号；对所有的保护动作信号进行逻辑表决，按照表决结果执行对应的保护动作进一步包括如下处理：根据核反应堆保护需要预设保护参数阈值并存储；调取保护参数阈值并根据接收的现场仪表信号进行比较，输出比较结果，生成保护动作信号，所述保护动作信号为跳闸信号；接收自身列和除自身列外的其它列的跳闸信号，并对所有列的跳闸信号进行逻辑表决，按照表决结果产生自动动作信号；对停堆或者驱动专设驱动设施执行对应的保护动作。其中，所述反应堆保护系统的仪表A与多样性驱动系统的仪表B之间的设置采用功能多样性进行设计、且保持一致，用于采用仪表A和仪表B的任一类型的仪表触发多样性保护动作。其中，所述方法还包括如下处理，对所述仪表量程进行判断，连接在隔离模块和比较处理模块之间，用于判断仪表是否超量程，根据判断结果确定是否为真实信号，以避免在正常工况时，仪表超量程判断错误时导致误触发：所述量程判断逻辑内设置的超量程判断的上、下限阈值小于所述反应堆保护系统的中设置的超量程判断的上、下限阈值。其中，所述驱动机柜组件包括3列多样性驱动机柜，每一列之间无信号交换逻辑，每一列内的表决逻辑采用3选2的判断逻辑。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过建立一种核电站多样性驱动系统，有效解决了现有技术中存在的不满足欧洲国家部分国家的审评要求、在正常工况情况下由于超量程判断不可用时可能导致误触发风险以及在仪表共因失效的情况下KDS和RPS将同时失效的技术问题。本专利技术提出的核电站多样性驱动系统及驱动方法满足单一故障准则，系统采用3列实现多样性逻辑，符合欧洲国家部分国家最为严苛的审评要求；核电站多样性驱动逻辑所采用的仪表和RPS采用的仪表根据功能多样性进行有效识别，以避免在仪表发生共因失效的情况下KDS和RPS两者功能同时丧失的风险；实现超量程判断，避免了在正常工况情况下由于超量程判断错误时可能导致误触发的风险；对技术的多样性进行有效识别，明确采用电子和电气元件技术，该技术满足欧洲国家部分国家最为严苛的审评要求。该技术的采用进一步提高了核电厂的可用性、可靠性以及安全性。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术实施例一提供的核电站多样性驱动系统的结构示意图；图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核电站多样性驱动系统，用于与反应堆保护系统配合实现对反应堆进行保护，所述系统包括现场仪表模块、驱动机柜组件和报警指示模块，其特征在于，所述驱动机柜组件包括按多列配置、且分别独立设置的多样性驱动机柜，每一列所述多样性驱动机柜均包括：隔离模块，连接至所述现场仪表模块的仪表，用于采集现场仪表信号；比较处理模块，连接所述隔离模块，用于将采集的现场仪表信号与预设的保护参数阈值进行比较，根据比较结果，生成保护动作信号；每一列的比较处理模块还用于接收除本列外其它列的保护动作信号，对所有列的保护动作信号进行逻辑表决，按照表决结果执行对应的保护动作并连接至报警指示模块，生成报警指示信息。

【技术特征摘要】
1.一种核电站多样性驱动系统，用于与反应堆保护系统配合实现对反应堆进行保护，所述系统包括现场仪表模块、驱动机柜组件和报警指示模块，其特征在于，所述驱动机柜组件包括按多列配置、且分别独立设置的多样性驱动机柜，每一列所述多样性驱动机柜均包括：隔离模块，连接至所述现场仪表模块的仪表，用于采集现场仪表信号；比较处理模块，连接所述隔离模块，用于将采集的现场仪表信号与预设的保护参数阈值进行比较，根据比较结果，生成保护动作信号；每一列的比较处理模块还用于接收除本列外其它列的保护动作信号，对所有列的保护动作信号进行逻辑表决，按照表决结果执行对应的保护动作并连接至报警指示模块，生成报警指示信息。2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述比较处理模块包括：存储模块，用于根据核反应堆保护需要预设保护参数阈值并存储；比较模块，连接所述隔离模块，用于调取保护参数阈值并根据接收的现场仪表信号进行比较，输出比较结果，生成保护动作信号，所述保护动作信号为跳闸信号；逻辑处理模块，连接所述比较模块，用于接收自身列和除自身列外的其它列的跳闸信号，并对所有列的跳闸信号进行逻辑表决，按照表决结果产生自动动作信号；对停堆或者驱动专设驱动设施执行对应的保护动作。3.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述反应堆保护系统的仪表A与多样性驱动系统的仪表B之间的设置采用功能多样性进行设计、且保持一致，用于采用仪表A和仪表B的任一类型的仪表触发多样性保护动作。4.根据权利要求3所述系统，其特征在于，所述系统还包括：量程判断逻辑模块，连接在隔离模块和比较处理模块之间，用于判断仪表是否超量程，根据判断结果确定是否为真实信号，以避免在正常工况时，仪表超量程判断错误时导致误触发。5.根据权利要求4所述系统，其特征在于，所述量程判断逻辑模块内设置的超量程判断的上、下限阈值小于所述反应堆保护系统的中设置的超量程判断的上、下限阈值。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨震，田亚杰，梁玲，周叶翔，任立永，
申请(专利权)人：中广核工程有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44