核电厂仪控系统数字化改造关键要素讨论

核电厂仪控系统数字化改造关键要素讨论
发布时间：2022-05-05T11:54:24.204Z 来源：《中国科技信息》2022年第1月第2期作者：褚大航王惇
[导读] 目前，随着我国现代经济水平的不断提升
褚大航王惇
福建福清核电有限公司福建福清 350318
摘要：目前，随着我国现代经济水平的不断提升，核电厂也因此获得了良好的发展前景，而为了更好的满足信息时代发展要求，加强核电厂仪控系统数字化改造有着非常重要的意义。

针对于数字化系统来说，一般在技术使用方面可以避免各项风险问题的产生，因此，在核电厂传统仪控系统改造工作中，可以发挥出非常重要的作用。

现如今，数字化仪控系统在电力行业中已经实现了非常广泛的应用，为仪控系统数字化改造工作开展奠定了非常重要的基础条件。

本文主要针对核电厂仪控系统数字化改造关键要素进行了深入分析，并结合实际情况提出了一些有效的改造策略，希望能为相关人员提供合理的参考依据。

关键词：核电厂；仪控系统；数字化改造；关键要素
在核电厂老旧仪控系统运行过程中，主要是使用到了模拟技术，老旧仪控系统经常会面临各种故障问题的产生，主要是因为受到老旧仪控系统老化因素的影响，其维护成本不断增加，并且在对相关配件进行采购时，存在非常大的难度。

也正是因为这些故障问题的存在，进一步激发了核电厂经济与安全生产之间存在的矛盾问题。

因此，为了能对核电厂老旧仪控系统运行中存在的问题进行合理解决，基于科学技术水平不断提升的背景下，应该进一步加强核电厂仪控系统数字化改造工作，从而才能在更大程度上提升核电厂仪控系统运行水平。

1、核电厂仪控系统数字化改造策略
1.1核电厂仪控系统生命周期管理
结合相关的实践结果可以了解到，在EPRI当中对核电厂仪控系统改造过程管理方法做出了明确规定，主要是在仪控系统整个运行期间内，首先应该构建出完善的管理计划方案，然后在对仪控系统进行改造，保证整个维修以及改造期间获取的平衡性。

在仪控系统改造前期准备工作中，就站在整体角度上进行深入分析，从而制定出全周期的管理计划方案。

通过应用全局统筹的方式，完成对各子系统的全面改造，提前做好预判工作，从而才能促进改造目标的实现。

结合IAEA报告中的相关内容进行分析，在核电厂仪控系统系统改造的生命周期中，重要可以将其划分为十一个部分，主要包括战略计划、可行性研究、改造框架构建、洗系统需求编制、子系统施工计划、系统时间、工厂验收测试、培训服务与文件移交、子系统设备安装、现场验收以及运行维修等几个方面。

在整体阶段中，主要是体现在了战略计划、可行性研究以及改造框架三个方面，而子系统改造工作中，朱主要是体现在了其中七个方面。

通常情况下，运行与维修工作开展质量，与核电厂生产工艺之间有着非常密切的联系。

结合活动阶段以及相关责任的具体划分，在整个仪控系统改造准备阶段预计完工阶段，核电厂业主在整个过程中属于非常重要的责任主体，而在数字化仪控系统改造设计阶段、开发阶段以及制造阶段中，主要是由设备供应商来完成。

结合仪控系统运行目标、运行计划以及维修计划中的相关要求，在此基础上完成对仪控系统整体改造规划方案的制定工作。

因此，对核电厂现有仪控系统运行情况进行全面了解，并对其中潜在的需求进行深入分析，从而做好各项评估工作有着非常重要的作用。

最后，对仪控系统改造的利益代价进行深入分析，从而明确出具体的改造范围，同时制定出各子仪控系统改造时间。

1.2改造风险控制
基于计算机技术水平不断提升的背景下，在新建设的核电厂中，实现了对数字化技术的充分利用，虽然数字化仪控系统在核电厂中实现了广泛应用，同时也制定了相应的设计标准体系，但是，因为受到核电厂仪控系统改造复杂性的影响，所以在改造过程中经常会面临各种风险问题的产生，具体主要体现在了以下几个方面：第一，设计规范性方面存在的问题；第二，软件中存在的故障风险问题；第三，配置管理方面存在的问题；第四，仪控平台与软件在使用过程中，其可靠程度达不到相应的标准要求；第四，核电厂财务水平方面存在的问题。

在实施仪控系统改造工作时，因为部分核电厂受到本身限制的影响，所以需要改造风险工作进行全面落实，在做好前期准备工作的同时，还应该加强与监管部门之间的沟通交流工作。

2、核电厂仪控系统数字化改造关键要素
2.1 对平台进行合理选择
在核电厂仪控系统改造工作实施中，为保证更好的通过安全监管部门的审查工作，对于各核电厂而言，一定要对仪控系统实现平台进行合理选择，保证最终所选择的平台属于经过安全认证的DCS/PLC产品。

在具体的实施过程中，可以使用编程逻辑器件的处理方法，比如，也可以将现场可编程门陈列与专门的集成电路作为备选项目，一般这些都属于基本的硬件可编程设备。

与基于软件基础上应用的计算机系统进行对比，无论是在设计阶段还是实施阶段中，都能体现出非常明显的便捷性，同时也能方便安全性评审工作的全面开展。

通常情况下，这些可编程设备也有利于和硬件平台之间进行联合使用，在安全级仪控系统改造工作实施中，可以发挥出有效的作用，降低整个改造过程难度，进而降低改造风险发生概率。

2.2 核电厂仪控系统改造时对仪控功能的要求
在仪控系统改造工作实施中，对于原本的仪控功能主要可以采取以下两种方式：第一，Hkeforhke形式的转化，也就是使用全新形式的仪控系统，从而对原本的仪控系统进行替代，基于功能角度上来看，与原本的仪控系统功能相似。

第二，功能增强型的改造。

在对这种改造方式进行使用的过程中，主要是对新仪控系统所涉及到的技术特点进行充分应用，保证仪控系统在运行过程中，能满足核电厂对安全性、时效性以及可靠性等方面所提出的要求。

比如，在对原有仪控系统进行控制时，选择使用DCS技术，并严格按照相应的工艺流程完成各项功能配置工作，通过这种方式不仅可以提升机组的自动化设计水平，同时还能提升先进报警管理功能，从而数字化技术支持下，保证仪控系统的合理运行，这些都在功能增强型改进范围中。

2.3 纵深防御的要求
在核电厂仪控系统改造工作中，首先应该明确出核电厂安全性设计目标，保证可以满足电厂纵深防御中政策中的相关要求。

在核电厂仪控系统正常运行以及运行瞬变阶段中，核电厂工作人员需要加强对仪控系统的调节工作，并根据实际情况对整个过程进行严格控制，从而保证电厂设备的稳定运行。

在面对预期设计瞬态变化时，为了能在更大程度上保证核电厂安全性与稳定性，首先需要保证装置运行稳定
性，或者是应用反应停堆系统。

保证屏障有效性。

另外，在整个改造阶段中如果出现了设计基准问题时，通过采取反应停堆系统，或者是设置专门的安全设施驱动系统，可以有效完成紧急停堆操作，从而对事故后果进行有效缓解。

3、结语：
综上所述，在核电厂仪控系统长时间运行过程中，因为受到各方面因素的影响，使得核电厂运行以及维护工作因此受到了一定的影响。

基于信息时代发展背景下，加强核电厂数字化仪控系统改造工作有着非常重要的作用，这也成为了未来仪控系统主要发展趋势。

因为在改造过程中涉及到的内容比较多，所以经常会面临各种风险问题的产生，这就要求加强对各项技术的研究工作，从而才能保证仪控系统改造工作的顺利实施。

参考文献：
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