Analysis and Improvement of Safety Class DCS Network Structure in a Nuclear Power Plant
-
摘要: 基于ACPR1000核电机组仪控系统故障导致机组降级运行的设计基准事故，提出5类特定共因故障，并根据连接鲁棒性指标总结出安全级集散控制系统（DCS）环网节点布置改进的方法，将存在共因故障的网络节点制作出共因故障表，按照共因故障概率关系进行相邻排序并布置环网结构，以提高网络连接鲁棒性指标。采用该方法对核电厂安全级DCS网络布置进行调整，提升了该网络结构的健壮性，对核电机组运行的安全性和可靠性具有重要贡献。
-
关键词:
- 安全级 /
- 集散控制系统（DCS) /
- 网络结构 /
- 连接鲁棒性 /
- 共因故障
Abstract: Based on the design basis accident of degraded operation of ACPR1000 nuclear power unit caused by instrument and control system fault, five kinds of specific common cause faults are proposed. According to the connection robustness indicator, the improved method of the arrangement of the ring network nodes in the safety level DCS is summarized, and the common cause failure table is made for the network nodes with common cause faults, the adjacent sequencing is carried out according to the probability of common cause faults and the ring network structure is arranged to improve the connection robustness indicator of the network. The method is used to adjust the distribution of safety level DCS network in nuclear power plant, which improves the robustness of the network structure and contributes to the safety and reliability of nuclear power unit operation.-
Key words:
- Safety level /
- DCS /
- Network structure /
- Connection robustness /
- Common cause faults
-
图 4 安全系统总线改进后网络布置图
Figure 4. Network Layout Diagram after Improvement of Safety System Bus
表 1 机柜简介表
Table 1. Cabinet Introduction
序号 名称 简介 1 RPC 反应堆停堆保护系统机柜，通常使用PxCy代表x通道y子组，每组包含A/B两个网络节点 2 ESFAC 专设安全设施驱动系统机柜，分A/B两列，每列包含1/2两个网络节点 3 ESFAC-AT 自动试验柜，包含A/B两个网络节点 4 DTC 数据传输柜，分A/B两列，每列包含1/2两个网络节点 5 SRC 安全相关系统机柜，分A/B两列，A列分四组，B列分三组，每组包含A/B两个网络节点 6 CCMC 堆芯冷却监视系统机柜，分A/B两列，每列包含A/B两个网络节点 7 APC 安全级报警系统机柜，分A/B两列，每列包含A/B两个网络节点 8 GW 网关系统机柜，分L1/L2两层网关，每层网关分A/B两个网络节点 9 GW-P 事故后监视系统(PAMS系统)网关柜，包含A/B两个网络节点 10 SCID 安全控制显示系统操作盘台，分A/B两列，每列包含1~8共八个网络节点 
下载: 导出CSV
表 2 安全系统总线共因故障表
Table 2. Safety System Bus Common Cause Fault
节点序号 节点名称 电源 实体位置 功能 母电源 子电源柜 厂房 机柜/盘台 1 P1C1-A A列 KCSO1TB W609 KCSO11AR 功能1：停堆保护1通道子组1功能 2 P1C1-B A列 KCSO11TB W609 KCS011AR 功能1：停堆保护1通道子组1功能备用 3 P1C2-A A列 KCSO11TB W609 KCSO14AR 功能2：停堆保护1通道子组2功能 4 P1C2-B A列 KCS011TB W609 KCSO14AR 功能2：停堆保护1通道子组2功能备用 5 P3C1-A A列 KCS031TB W603 KCS031AR 功能5：停堆保护3通道子组1功能 6 P3C1-B A列 KCS031TB W603 KCS031AR 功能5：停堆保护3通道子组1功能备用 7 P3C2-A A列 KCS031TB W603 KCSO34AR 功能6：停堆保护3通道子组2功能 8 P3C2-B A列 KCS031TB W603 KCSO34AR 功能6：停堆保护3通道子组2功能备用 9 P2C1-A B列 KCS021TB W607 KCS021AR 功能3：停堆保护2通道子组1功能 10 P2C1-B B列 KCS021TB W607 KCSO21AR 功能3：停堆保护2通道子组1功能备用 11 P2C2-A B列 KCS021TB W607 KCSO24AR 功能4：停堆保护2通道子组2功能 12 P2C2-B B列 KCS021TB W607 KCSO24AR 功能4：停堆保护2通道子组2功能备用 13 P4C1-A B列 KCS041TB W602 KCS041AR 功能7：停堆保护4通道子组1功能 14 P4C1-B B列 KCS041TB W602 KCS041AR 功能7：停堆保护4通道子组1功能备用 15 P4C2-A B列 KCS041TB W602 KCSO43AR 功能8：停堆保护4通道子组2功能 16 P4C2-B B列 KCSO41TB W602 KCSO43AR 功能8：停堆保护4通道子组2功能备用 17 GW-P-A A列 KCS403TB L507 KCS311AR 功能9：A列PAMS网关 18 DTC-A1 A列 KCS401TB/403TB L505 KCS211AR 功能10：A列数据传输功能 19 DTC-B1 B列 KCS400TB/404TB L509 KCS210AR 功能11：B列数据传输功能 20 GW-L1-B B列 KCS402TB L509 KCS300AR 功能12：B列L1网关 21 APCB-A B列 KCS402TB L509 KCS320AR 功能13：B列报警处理功能 22 APCB-B B列 KCS402TB L509 KCS320AR 功能13：B列报警处理功能备用 23 APCA-B A列 KCS403TB L507 KCS321AR 功能14：A列报警处理功能备用 24 APCA-A A列 KCS403TB L507 KCS321AR 功能14：A列报警处理功能 25 GW-L1-A A列 KCS403TB L505 KCS301AR 功能15：A列L1网关 26 DTC-A2 A列 KCS401TB/403TB L505 KCS211AR 功能10：A列数据传输功能 27 DTC-B2 B列 KCS400TB/404TB L509 KCS210AR 功能11：B列数据传输功能 28 GW-P-B B列 KCS402TB L509 KCS310AR 功能16：B列PAMS网关
下载: 导出CSV
表 3 安全系统总线调整后共因故障表
Table 3. Safety System Bus Common Cause Fault after Adjustment
节点序号 节点名称 电源 实体位置 功能 母电源 子电源柜 厂房 机柜/盘台 24 APCA-A A列 KCS403TB L507 KCS321AR 功能14：A列报警处理功能 23 APCA-B 功能14：A列报警处理功能备用 17 GW-P-A KCS311AR 功能9：A列PAMS网关 25 GW-L1-A L505 KCS301AR 功能15：A列L1网关 18 DTC-A1 KCS401TB/403TB KCS211AR 功能10：A列数据传输功能 26 DTC-A2 功能10：A列数据传输功能 1 P1C1-A KCS011TB W609 KCS011AR 功能1：停堆保护1通道子组1功能 2 P1C1-B 功能1：停堆保护1通道子组1功能备用 3 P1C2-A KCS014AR 功能2：停堆保护1通道子组2功能 4 P1C2-B 功能2：停堆保护1通道子组2功能备用 5 P3C1-A KCS031TB W603 KCS031AR 功能5：停堆保护3通道子组1功能 6 P3C1-B 功能5：停堆保护3通道子组1功能备用 7 P3C2-A KCS034AR 功能6：停堆保护3通道子组2功能 8 P3C2-B 功能6：停堆保护3通道子组2功能备用 9 P2C1-A B列 KCS021TB W607 KCS021AR 功能3：停堆保护2通道子组1功能 10 P2C1-B 功能3：停堆保护2通道子组1功能备用 11 P2C2-A KCS024AR 功能4：停堆保护2通道子组2功能 12 P2C2-B 功能4：停堆保护2通道子组2功能备用 13 P4C1-A KCS041TB W602 KCS041AR 功能7：停堆保护4通道子组1功能 14 P4C1-B 功能7：停堆保护4通道子组1功能备用 15 P4C2-A KCS043AR 功能8：停堆保护4通道子组2功能 16 P4C2-B 功能8：停堆保护4通道子组2功能备用 19 DTC-B1 KCS400TB/404TB L509 KCS210AR 功能11：B列数据传输功能 27 DTC-B2 功能11：B列数据传输功能 20 GW-L1-B KCS402TB KCS300AR 功能12：B列L1网关 28 GW-P-B KCS310AR 功能16：B列PAMS网关 21 APCB-A KCS320AR 功能13：B列报警处理功能 22 APCB-B 功能13：B列报警处理功能备用
下载: 导出CSV
-
[1] 李玉杰, 朱剑. 应用于和睦系统(FirmSys)环形网络典型系统级特性的验证方法与实践[J]. 自动化博览,2017(11): 66-71. doi: 10.3969/j.issn.1003-0492.2017.11.023 [2] 赵勇, 李刚, 白涛, 等. 基于FirmSys的三代压水堆核电站核安全级数字化保护系统设计概述[J]. 自动化博览,2012, 29(9): 56-60+66. doi: 10.3969/j.issn.1003-0492.2012.09.016 [3] 武有光, 刘明明, 张子鹏, 等. 安全级DCS仿真验证平台技术方案研究[J]. 核动力工程,2020, 41(1): 89-92. [4] 杜巍, 蔡萌, 杜海峰. 网络结构鲁棒性指标及应用研究[J]. 西安交通大学学报,2010, 44(4): 93-97. -
图(4) / 表(3)
计量
- 文章访问数: 321
- HTML全文浏览量: 78
- PDF下载量: 29
- 被引次数: 0
