一種核電站多樣性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及方法和多樣性保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種核電站多樣性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及方法和多樣性保護(hù)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字化儀控系統(tǒng)(DCS)由于其簡(jiǎn)化的控制邏輯、靈活的組態(tài)能力以及強(qiáng)大的自診斷功能等優(yōu)勢(shì)在核電站安全級(jí)控制系統(tǒng)中得到了大力發(fā)展和應(yīng)用，用作核電站反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)中的數(shù)字化保護(hù)系統(tǒng)。但是，由于功能集中、共用軟件和廣泛采用通信技術(shù)等特點(diǎn)，數(shù)字化保護(hù)系統(tǒng)容易受共因故障的影響。對(duì)于實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆安全功能的反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在發(fā)生設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故時(shí)，數(shù)字化保護(hù)系統(tǒng)若由于共因故障而無(wú)法執(zhí)行其關(guān)鍵功能，將導(dǎo)致事故發(fā)展成超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故并進(jìn)一步危害反應(yīng)堆的安全。
[0003]為了避免數(shù)字化保護(hù)系統(tǒng)在核電站設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故下發(fā)生共因故障而導(dǎo)致核電站失去保護(hù)功能，現(xiàn)有技術(shù)中提供了一種核電站多樣性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。該核電站多樣性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用作反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)的核電站多樣性后備設(shè)備，在反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)失效時(shí)實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。
[0004]一種已知技術(shù)核電站多樣性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要通過(guò)緊急控制盤(ECP)、后備盤(BUP)和輔助繼電器機(jī)柜(ARC)來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。操作員通過(guò)手動(dòng)操作緊急控制盤和后備盤分別將系統(tǒng)級(jí)控制信號(hào)和設(shè)備級(jí)控制信號(hào)輸入輔助繼電器機(jī)柜，從而使輔助繼電器機(jī)柜分別實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的保護(hù)。另外，當(dāng)數(shù)字化保護(hù)系統(tǒng)由于共因故障不能對(duì)核電站實(shí)施有效監(jiān)測(cè)時(shí)，可通過(guò)后備盤獲取核電站重要參數(shù)的顯示及指示。
[0005]然而，現(xiàn)有的核電站多樣性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要是通過(guò)手動(dòng)干預(yù)控制，對(duì)操作員要求高。而且，大量安全級(jí)儀表和硬手操增加了后備盤的規(guī)模。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有核電站多樣性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)需要操作員手動(dòng)干預(yù)的缺陷，提供一種能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能核電站多樣性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及方法以及包括所述核電站多樣性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核電站多樣性保護(hù)系統(tǒng)。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種核電站多樣性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，用于在反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)失效時(shí)保護(hù)核電站的安全，包括:信號(hào)接收模塊，用于接收檢測(cè)信號(hào);邏輯處理模塊，用于對(duì)所述檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行邏輯處理以判斷是否發(fā)生設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故，并當(dāng)所述判斷為是時(shí)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)；信號(hào)輸出模塊，用于將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出至執(zhí)行機(jī)構(gòu)以驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。
[0008]優(yōu)選地，所述多樣性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括人機(jī)接口模塊，用于接收所述邏輯處理模塊提供的顯示信號(hào)，從而提供安全功能參數(shù)監(jiān)視信息、報(bào)警信息以及系統(tǒng)和設(shè)備狀態(tài)指示;還用于接收用戶操作信號(hào)并發(fā)送至所述信號(hào)接收模塊。
[0009]優(yōu)選地，所述信號(hào)接收模塊具體地用于接收與所述反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)共用的檢測(cè)信號(hào)、接收來(lái)自第三方檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)信號(hào)以及接收從所述人機(jī)接口模塊輸入的所述用戶操作信號(hào)。
[0010]優(yōu)選地，所述核電站多樣性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還用于接收所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的反饋信號(hào)或通過(guò)邏輯處理進(jìn)行延時(shí)，從而在所述反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)正常工作時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閉鎖。
[0011]優(yōu)選地，與所述反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)共用的所述檢測(cè)信號(hào)經(jīng)隔離后輸入至所述信號(hào)接收模塊。
[0012]優(yōu)選地，所述核電站多樣性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括第一隔離模塊，與所述反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)共用的所述檢測(cè)信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第一隔離模塊隔離后輸入至所述信號(hào)接收模塊。
[0013]優(yōu)選地，所述邏輯處理模塊包括至少兩個(gè)并行的比較單元和連接至所述比較單元的表決單元;每一所述比較單元用于將所述檢測(cè)信號(hào)與設(shè)定值比較以判斷是否發(fā)生設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故，并輸出比較結(jié)果至所述表決單元;所述表決單元用于對(duì)所述比較結(jié)果進(jìn)行表決，當(dāng)所述至少兩個(gè)比較單元中至少有兩個(gè)比較單元的比較結(jié)果為發(fā)生了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故時(shí)，所述表決單元輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)至所述信號(hào)輸出模塊。
[0014]優(yōu)選地，所述邏輯處理模塊的數(shù)量為兩個(gè)，分別為第一邏輯處理模塊和第二邏輯處理模塊;所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括棒控和棒位系統(tǒng)的電源柜和專設(shè)安全設(shè)施;所述第一邏輯處理模塊用于對(duì)所述檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行邏輯處理以判斷是否發(fā)生設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故，并當(dāng)所述判斷為發(fā)生了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故時(shí)產(chǎn)生第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)棒控和棒位系統(tǒng)的電源柜動(dòng)作，從而切斷控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的電源;所述第二邏輯處理模塊用于對(duì)所述檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行邏輯處理以判斷是否發(fā)生設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故，并當(dāng)所述判斷為發(fā)生了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故時(shí)產(chǎn)生第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)專設(shè)安全設(shè)施動(dòng)作。
[0015]優(yōu)選地，所述核電站多樣性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括第二隔離模塊，所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)所述第二隔離模塊隔離后發(fā)送至設(shè)備接口模塊的優(yōu)選單元，通過(guò)所述優(yōu)選單元發(fā)送至專設(shè)安全設(shè)施動(dòng)作。
[0016]優(yōu)選地，所述第一邏輯模塊還包括延時(shí)單元，所述延時(shí)單元用于對(duì)所述第一邏輯模塊的輸入信號(hào)或輸出信號(hào)進(jìn)行延時(shí)。
[0017]優(yōu)選地，所述信號(hào)接收模塊還用于接收來(lái)自所述專設(shè)安全設(shè)施的反饋信號(hào)以閉鎖所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0018]優(yōu)選地，所述邏輯處理模塊還包括預(yù)期瞬態(tài)不停堆保護(hù)邏輯模塊，用于應(yīng)對(duì)停堆保護(hù)系統(tǒng)在停堆過(guò)程中拒動(dòng);所述預(yù)期瞬態(tài)不停堆保護(hù)邏輯模塊包括三個(gè)第一比較器、兩個(gè)第二比較器、三選二表決器、第一與門和第二與門；所述三個(gè)第一比較器分別用于判斷三個(gè)蒸汽發(fā)生器的給水量，所述三個(gè)第一比較器輸出端分別連接至所述三選二表決器的輸入端;所述兩個(gè)第二比較器分別用于判斷兩組反應(yīng)堆的堆功率，所述兩個(gè)第二比較器的輸出端分別連接至所述第一與門的輸入端;所述表決器和所述第一與門的輸出端分別連接至所述第二與門的輸入端，所述第二與門的輸出端連接至所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0019]另一方面，本發(fā)明還提供了一種核電站多樣性驅(qū)動(dòng)方法，用于在反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)失效時(shí)保護(hù)核電站安全，包括以下步驟:
[0020]S1、接收檢測(cè)信號(hào)；
[0021]S2、對(duì)所述檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行邏輯處理以判斷是否發(fā)生設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故;若是，則轉(zhuǎn)步驟S3，否則繼續(xù)步驟S2;
[0022]S3、產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。
[0023]優(yōu)選地，所述多樣性驅(qū)動(dòng)方法還包括以下步驟:
[0024]S4、輸出顯示信息以顯示安全功能參數(shù)監(jiān)視信息、報(bào)警信息以及系統(tǒng)和設(shè)備狀態(tài)指示并接收用戶操作信號(hào)。
[0025]優(yōu)選地，所述步驟S1具體包括:接收與所述反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)共用的檢測(cè)信號(hào)、接收來(lái)自第三方檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)信號(hào)或接收從人機(jī)接口模塊輸入的所述用戶操作信號(hào)。
[0026]優(yōu)選地，所述多樣性驅(qū)動(dòng)方法還包括以下步驟:
[0027]S5、接收所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的反饋信號(hào)或通過(guò)邏輯處理進(jìn)行延時(shí)，從而在所述反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)正常工作時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閉鎖。
[0028]優(yōu)選地，在所述步驟S1之中，所述檢測(cè)信號(hào)是經(jīng)過(guò)隔離處理的。
[0029]優(yōu)選地，在所述步驟S1之前還包括:
[0030]S0、對(duì)與所述反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)共用的所述檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行隔離處理。
[0031 ] 優(yōu)選地，所述步驟S2還包括:
[0032]S21、將所述檢測(cè)信號(hào)與設(shè)定值進(jìn)行至少兩次并行的比較以判斷是否發(fā)生設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故，并對(duì)應(yīng)輸出至少兩個(gè)比較結(jié)果；
[0033]S22、對(duì)所述至少兩個(gè)比較結(jié)果進(jìn)行表決，當(dāng)所述至少兩個(gè)比較結(jié)果中有兩個(gè)比較結(jié)果為發(fā)生了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故時(shí)，則轉(zhuǎn)所述步驟S3，否則返回步驟S21。
[0034]優(yōu)選地，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括棒控和棒位系統(tǒng)的電源柜和專設(shè)安全設(shè)施，所述步驟S3還包括:
[0035]S31、產(chǎn)生第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)棒控和棒位系統(tǒng)的電源柜動(dòng)作，從而切斷控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的電源；
[0036]S32、產(chǎn)生第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)專設(shè)安全設(shè)施動(dòng)作。
[0037]優(yōu)選地，所述步驟S31還包括:對(duì)所產(chǎn)生的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行隔離處理，然后發(fā)送至設(shè)備接口模塊的優(yōu)選單元，通過(guò)所述優(yōu)選單元發(fā)送至所述專設(shè)安全設(shè)施。
[0038]優(yōu)選地，所述步驟S32還包括:對(duì)所述第一檢測(cè)信號(hào)或所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行延時(shí)。
[0039]優(yōu)選地，所述多樣性驅(qū)動(dòng)方法還包括以下步驟:
[0040]S6、接收所述專設(shè)安全設(shè)施的反饋信號(hào)以閉鎖所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0041 ]優(yōu)選地，所述多樣性驅(qū)動(dòng)方法還包括以下步驟:
[0042]S7、通過(guò)預(yù)期瞬態(tài)不停堆保護(hù)邏輯模塊進(jìn)行邏輯處理，以應(yīng)對(duì)停堆保護(hù)系統(tǒng)在停堆過(guò)程中拒動(dòng);所述預(yù)期瞬態(tài)不停堆保護(hù)邏輯模塊包括三個(gè)第一比較器、兩個(gè)第二比較器、三選二表決器、第一與門和第二與門；
[0043]所述三個(gè)第一比較器分別用于判斷三個(gè)蒸汽發(fā)生器的給水量，所述三個(gè)第一比較器輸出端分別連接至所述三選二表決器的輸入端;所述兩個(gè)第二比較器分別用于判斷兩組反應(yīng)堆的堆功率，所述兩個(gè)第二比較器的輸出端分別連接至所述第一與門的輸入端;所述表決器和所述第一與門的輸出端分別連接至所述第二與門的輸入端，所述第二與門的輸出端連接至所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0044]又一方面，本發(fā)明還提供了一種多樣性保護(hù)系統(tǒng)，用于保護(hù)核電站的安全，包括反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)、多樣性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)；
[0045]所述反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)用于在核電站發(fā)生設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故時(shí)驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作；
[0046]所述多樣性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用作所述反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)的后備設(shè)備，用于在核電站發(fā)生設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故時(shí)驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作;所述多樣性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括:
[0047]信號(hào)接收模塊，用于接收檢測(cè)信號(hào)；
[0048]邏輯處理模塊，用于對(duì)所述檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行邏輯處理以判斷是否發(fā)生設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故，并當(dāng)所述判斷為是時(shí)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0049]信號(hào)輸出模塊，用于將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出至執(zhí)行機(jī)構(gòu)以驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。
[0050]優(yōu)選地，所述多樣性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括人機(jī)接口模塊，用于接收所述邏輯處理模塊提供的顯示信號(hào)，從而提供安全功能參數(shù)監(jiān)視信息、報(bào)警信息以及系統(tǒng)和設(shè)備狀態(tài)指示;還用于接收用