附件一：征文内容明细
专题一：核电仪控系统运行、维护和改造，子项包括：
1.核电厂仪控系统的预防性维修策略
2.核电厂仪控系统的老化管理
3.核电厂仪控系统变更管理
4.智能仪表在核电厂仪控系统的应用
5.核电厂仪控基于DCS系统维修策略
6.核电厂仪控系统的典型事件案例分析
专题二：核电仪控设计及验证技术，子项包括：
1.数字化保护系统应用
2.先进控制系统应用
3.安全重要软件开发及V&V
4.多样化及纵深防御(D3)
5.数字化仪控可靠性
6.FPGA技术应用及V&V
7.先进测量技术
8.在线监测诊断系统
9.数字化仪控系统改造
10.先进反应堆仪控系统
11.福岛事故经验教训
专题三：核电仪控系统及设备的安装调试，子项包括：
1.数字化控制系统安装与验收测试
2.核仪器与辐射探测安装与调试
3.调试工具研发与应用
4.反应堆控制与保护系统调试，包括多样化驱动系统和堆内核测系统
5.汽轮机控制与保护系统调试
6.数字化控制系统组态功能验证方法与技术
7.逻辑量/模拟量控制系统调试
8.仪控就地设备安装与调试
9.特殊监测系统，还包括流致振动，安全壳冷却水膜覆盖率等测量安装调试技术
10.其他
专题四：仪控设备制造和鉴定，子项包括：
1.核电安全级仪表和控制系统设备在制造活动中的企业标准与质保体系；
2.核电仪表和控制系统设备制造技术要求的分析与研究；
3.核电数字化安全级仪表和控制系统设备制造中的软件V&V活动；
4.核电数字化安全级仪表和控制系统设备制造活动中软件及信息安全性的保障及其鉴定要求；
5.安全级DCS平台操作系统和基本功能模块库的开发与鉴定方法；
6.核电中用于某些特殊仪控设备的质量鉴定规则或试验方法的分析与研究；
7.商品级仪表和控制系统设备在核电领域应用中的适应性分析研究及其确认活动；
8.核电安全级仪表和控制系统设备鉴定过程、程序和方法及相关认证活动；
9.不同标准体系下核电仪表和控制系统设备鉴定要求的分析与研究；
10.严重事故条件下仪器仪表鉴定与可用性分析。
专题五：数字化仪控系统平台及设备研发（数字化仪控系统平台及设备研发及应用----清华大学），子项包括：
1.数字化核电仪控系统平台的需求
2.数字化核电仪控系统平台的研发及安全认证技术
3.安全软件的设计、质量保证及V&V技术
4.基于数字化平台的核电仪控系统实现技术
5.数字化仪控系统的FMEA及可靠性评价技术
6.基于FPGA的数字化仪控平台及设备研发技术
专题六：控制室及人机界面设计与验证，子项包括：
1.先进控制室现状及发展趋势
2.主控室升级改造经验及案例分析
3.人机交互技术优化与改进研究
4.基于可视化技术的规程和报警系统
5.计算机化操纵员运行决策支持系统
6.人因工程设计及分析工具
7.人因可靠性分析与人因绩效评价方法
8.人因工程验证与确认：途径和方法
9.小型堆控制室设计
10.其他
专题七：工业安全、信息安全与实物保护，子项包括：
1.核电厂工业安全现状及发展趋势
2.核电厂重要安全仪表及系统
3.核电厂信息安全风险评估及信息安全管理
4.核电厂仪控系统信息安全实现技术及防护体系
5.核电厂实物保护系统分析与应用技术
6.核电厂实物保护设备安全评价及鉴定
专题八：仪控法规、标准和经验反馈，子项包括：
1.当前的法规标准要求和未来可能的改进
2.针对FPGA技术在核电应用所应考虑的相关要求
3.福岛改进技术要求的实施情况及相关反馈
4.核安全审评
专题九：模拟机与仿真技术，子项包括：
1.核电厂全范围模拟机设计、制造与管理
2.数字化仪控系统及专用仪控系统仿真技术
3.仪控系统仿真验证
4.先进仿真支撑平台研发与应用
5.反应堆物理热工水力及电厂系统建模
6.核电厂严重事故仿真
7.核电厂虚拟现实及应用
8.基于模拟机的核电厂运行导则与规程验证,机组运行分析
9.模拟机运行维护与升级改造
10.仿真技术在核电设计与瞬态过程中的应用研究；
11.核动力系统的模型研究与仿真方法；
12.其他
专题十：核电仪控前沿技术，子项包括：
1.核电仪控研究的现状与发展综述；
2.先进控制算法及控制特性研究；
3.先进测量方法与传感器技术；
4.智能仪表、先进执行器与网络总线等新技术的应用；
5.无线网络技术在核电仪控系统中的应用；
6.新型核反应堆（模块堆与新一代堆等）的仪控技术。
中国核电之发展背景及未来发展需注意的问题 徐清致 2011302480065 摘要：核电作为一种清洁能源，对于满足中国电力需求、优化能源结构、减少环境污染、促进经济能源可持续发展具有重要战略意义。这就要求制定核电发展长远规划，制定与采用核安全法规标准，理性看待核电技术，杜绝核风险决策机制以及安全监管制度上的缺失，保证天然铀可持续供应，妥善处理放射性废物，大力培养核能领域高级人才。 关键词：中国；核电；未来发展 引言 中国长期以来，以煤炭为主的能源结构不仅已无法适应经济的快速发展，也造成了较严重的社会能源、环境问题。能源发面，煤炭可供人类使用的时间为二百至二百二十年，中国面临煤炭枯竭的严峻形势不言而喻；环境发面，燃用各种化石燃料将向大气中排放大量的温室气体二氧化碳，硫氧化物和氮氧化物等有害气体以及大量的烟尘，对环境造成极其严重的破坏。因此，中国有必要积极改善能源利用结构和实现能源的多元化供给。目前，由于有枯水期和丰水期的分别，造成水电电力不够稳定；而太阳能和风能在短期内又不可能在总电力装机容量中占有较大的份额。所以，核能是目前唯一达到工业应用、可以大规模替代化石燃料的能源。而日本福岛核泄露事件又一次为人们敲响警钟，中国核电产业是就此止步还是继续推进？该如何推进？因此，本文从中国发展核电的必要性出发，结合核电产业在中国的现状和存在的问题，提了出中国核电未来发展需注意的问题。 一、我国核电发展的背景 （一）我国发展核电的必要性与必然性 我国核电发展方针由“适度发展”到“推进发展”，最后确定为“积极发展”，这是国家经济和社会发展的现实需要。实践证明，核电是安全、清洁和高效的能源。发展核电，对于我国满足电力需求，优化能源结构，保障能源安全，促进经济持续发展，具有十分重要的战略性意义。同时，是减少环境污染，实现经济和生态环境协调发展的有效途径；是保持核工业体系完整能力、促进我国装备制造产业升级的重要措施；也是顺从世界能源利用趋势的必然选择。 1 调整和优化能源结构 能源是国民经济的基础产业，是制约我国经济持续发展的重要环节。改革开放二十余年来我国能源工业已得到巨大的发展，为我国国民经济的发展做出重大贡献。但当前，我国的能源结构中以燃煤为主，致使大气污染严重，且由于大量煤炭运输导致交通运输紧张。同时，我国中长期的能源供需平衡中也存在着值得关注的缺口，特别是对于东南沿海经济发达、能源资源匮乏地区，这种缺口尤为突出。因此，优化能源结构已提到议事日程上。核电在优化能源结构、减少环境污染、缓解交通运输紧张、填补能源供需矛盾等方面都将发挥重要的作用。 2 防止温室效应，保护环境 从环保角度讲，核能无疑是应对地球温室效应的最佳手段。对比各种能源发电，核电基本实现了温室气体的零排放。据统计，每22吨铀发电所节约的CO2量相对于100万吨煤所
我国核能技术发展的主要方向 中国核电发展现状 我国核电在运核电厂已达到38台，总发电功率超过3 700万千瓦，在建 机组18台，总装机容量2 100万千瓦，到2020年我国在运核电厂预期将达到 5 800万千瓦，占世界第二位。 正如中国工程院、法国科学院及法国国家技术院给国际原子能机构的报告中所写：“就所有民用核能活动而言，可以认为法国和俄罗斯在当下全球领先。同时，中国在核电站建设方面正在取得重大突破，是未来潜在的领先国家之一。” 我国核电充分吸收了国际核电发展的经验和教训，并采用当前最先进的技术，遵循最高的安全标准，坚持自主创新，不断改进，并拥有技术先进、实力强大的装备行业，以支撑中国核电建设。可以说，中国核电具有“后发优势”。 我国最早引入和开发三代核电技术，遵循国际最高安全标准，完全满足美国“电力公司要求文件”（URD）和欧洲国家的“欧洲电力公司要求”（EUR），堆芯损坏概率（CDF）小于十万分之一，大量放射性释放概率（LRF）小于百万分之一。
我国率先在三门、海阳引进、建设首批4台AP1000先进压水堆核电厂，同时在台山建设2台EPR1700先进压水堆核电厂。我国自主研发的三代核电包括CAP1400和“华龙一号”，其中“华龙一号”正在福建福清、广西防城港和巴基斯坦卡拉奇顺利建设，并积极准备进入英国市场。 “华龙一号”是在我国具有成熟技术和规模化核电建设及运行的基础上，通过优化和改进，自主设计建设的三代压水堆核电机组。它满足先进压水堆核电厂的标准规范，其主要特点有：1）采用标准三环路设计，堆芯由177个燃料组件组成，降低堆芯比功率，满足热工安全余量大于15%的要求；2）采用能动加非能动的安全系统；3）采用双层安全壳，具有抗击大型商用飞机撞击的能力；4）设置严重事故缓解设施，包括增设稳压器卸压排放系统，非能动氢气复合装置，以及堆腔淹没系统，保持堆芯熔融物滞留在压力容器内；5）设置湿式（文丘里）过滤排放系统，以防止安全壳超压；6）设计基准地面水平加速度为0.3g；7）全数字化仪控系统。 2 持续提高核电的安全性 我国和国际上都在进行提高核电的安全性研究，主要有从设计上实际消除大规模放射性释放，保持安全壳完整性，严重事故预防和缓解（包括：严重事故管理导则，极端自然灾害预防管理导则），耐事故燃料（ATF）研究以及先进的废物处理和处置技术的开发和应用。 国际上安全监管机构都要求新建反应堆应满足下列安全目标： （1）必须实际消除出现堆芯熔化、导致早期或大量放射性泄露的事故；
https://www.doczj.com/doc/188421854.html,2010年05月28日13:25:04 查看数：162 摘要在总结不同时期核电站仪表控制系统应用特点和发展趋势的基础上，以两座典型的核电站全数字化仪控系统为例，结合核电站仪控系统的特点及设计准则，进行详细的系统结构和功能分析，并提出我国新世纪核电站数字化仪控系统的改造与设计思路。 关键词过程控制DCS 智能化以太网现场总线 核电站的仪表和控制系统是核电站的重要组成部分，机组的安全可靠、经济运行已经在很大程度上取决于仪表控制系统的性能水平。从我国已经建成的和在建的核电工程来看，核电站的仪控系统经历了三个阶段。第一阶段是以模拟量组合单元仪表为主的控制系统，如正在运行的我国300 MW秦山核电站主控制系统应用的FOXBORO公司的SPEC200组装仪表，大亚湾2×980 MW核电站主控制系统采用的Baily 9020系统也属于这一类。其模拟量仪表采用小规模集成电路运算放大器为基础的元件来控制，逻辑量仪表采用继电器等硬逻辑电路来控制。因而系统所需要的仪表控制器件数量多，运行操作管理和维护工作任务重，大部分采用手动操作，主控室布局也显得较大。第二阶段是以模拟量和数字量混合运用的主控制系统，这一类实际是核岛系统仍采用小规模集成电路运算放大器为基础的模拟量元件来控制。而部分常规岛和辅助系统采用PLC自动控制系统，结合软件自诊断技术、冗余技术和网络通信技术，减少很多硬接线和就地控制柜，提高了系统运行可靠性。刚刚建成的广东岭澳核电站（2×980 MW）仪表控制系统就属于这一类。第三阶段称为全数字化仪表控制系统，它将应用成熟的常规电站分布式控制系统（DCS）加以改进并移植过来，全面应用在常规岛、BOP、核岛部分，构成核电站全新数字化仪表控制系统。现阶段应用比较典型的全数字化仪控系统有：日本日立等公司开发的NUCAMM－90系统、法国法马通公司N4控制系统、ABB公司的NUPLEX80 系统、美国西屋公司的Eagle21 WDPFⅡ系统以及我国在建的田湾核电站所采用的德国西门子公司的TELEPERM XP XS系统等。 1 核电站仪控系统的特点及全数字化仪控系统的功能设计原则 核电站仪控系统的特点是由其工艺过程的特点决定的，一般来讲典型的核电站仪控系统特点可以归纳为以下几点： （1）控制对象的工艺流程复杂，监测和控制的参数多而且各种过程参数联系密切，1000 MW典型的核电站仪控系统的参数信息量和指令大约是7000~9000个。 （2）系统安全性、可靠性要求高，运行质量直接与仪控系统性能相关。 （3）反应堆工作或停堆后一段时间内，大部分设备人员无法接近。 （4）控制和监测核燃料裂变链式反应及堆芯状态监测的必要性。
中国核电发展概况（截止2010年） 1我国核电产业未来前景 我国目前的电力供应依然以火力发电为主，水电、风电、核电等规模非常小，电力结构极为不合理，一方面带来能源的极大浪费，另一方面也带来了严重的环境问题。为此国家提出了发展新能源发电，鼓励核能等清洁能源的综合利用政策。 中国核电发展进程大约比全球核能发展进程相对滞后约20年。七十年代中国开始对核电的探索，八十年代中国核电开始“起步”，九十年代至2006年为中国核电的“发展期”，至今大约30年时间。中国核电的“发展期”正处于世界核电发展之“低谷期”。尽管如此，中国核电在不利的条件下仍取得了较大的成绩。到2006年底为止中国投运的核电机组共11台，870万千瓦，约占全国发电总装机容量的1.4％。特别是2000年至今中国投运机组8台，占全球同期投运机组数的1/4。与此同时，中国建立了较为完备全面的核电体系，基本掌握了第二代核电技术，并开始了第三代和第四代核电技术的基础研发工作。这一切，为下一步的跨越发展做好了全方位的准备。 2010年，我国正在制定的《新兴能源产业发展规划》着眼于中国新兴能源产业中长期发展目标，在2011年－2020年间，核能、水能以及煤炭的清洁化利用将是政策支持的重点，也将是5万亿投资的重点支持对象。因此，国家有关部门正在积极调整我国的核电中长期发展规划，提出到2020年中国的核电装机容量将由原来的4000万千瓦提高到7000万千瓦以上。而且有消息称，国家能源局正在制定的《核电管理条例》有望于2010年底前上报国务院。《核电管理条例》将重点体现对未来核电开发的支持，其中将大力推动内陆核电站的开发建设。 为实现规划目标，在“十二五”期间提高核电站开工量是核电产业规划的重点任务之一。原因是，核电站的建设周期长达四五年，要实现核电装机容量到2020年达到7000万千瓦以上的目标，必须在2015年开工至少60个100万千瓦的核电站，2010年开始展开前期规划。因此，未来5年，将是核电企业们迎来大量订单的黄金期。
附件一：征文内容明细 专题一：核电仪控系统运行、维护和改造，子项包括： 1.核电厂仪控系统的预防性维修策略 2.核电厂仪控系统的老化管理 3.核电厂仪控系统变更管理 4.智能仪表在核电厂仪控系统的应用 5.核电厂仪控基于DCS系统维修策略 6.核电厂仪控系统的典型事件案例分析 专题二：核电仪控设计及验证技术，子项包括： 1.数字化保护系统应用 2.先进控制系统应用 3.安全重要软件开发及V&V 4.多样化及纵深防御(D3) 5.数字化仪控可靠性 6.FPGA技术应用及V&V 7.先进测量技术 8.在线监测诊断系统 9.数字化仪控系统改造 10.先进反应堆仪控系统 11.福岛事故经验教训 专题三：核电仪控系统及设备的安装调试，子项包括：
1.数字化控制系统安装与验收测试 2.核仪器与辐射探测安装与调试 3.调试工具研发与应用 4.反应堆控制与保护系统调试，包括多样化驱动系统和堆内核测系统 5.汽轮机控制与保护系统调试 6.数字化控制系统组态功能验证方法与技术 7.逻辑量/模拟量控制系统调试 8.仪控就地设备安装与调试 9.特殊监测系统，还包括流致振动，安全壳冷却水膜覆盖率等测量安装调试技术 10.其他 专题四：仪控设备制造和鉴定，子项包括： 1.核电安全级仪表和控制系统设备在制造活动中的企业标准与质保体系； 2.核电仪表和控制系统设备制造技术要求的分析与研究； 3.核电数字化安全级仪表和控制系统设备制造中的软件V&V活动； 4.核电数字化安全级仪表和控制系统设备制造活动中软件及信息安全性的保障及其鉴定要求； 5.安全级DCS平台操作系统和基本功能模块库的开发与鉴定方法； 6.核电中用于某些特殊仪控设备的质量鉴定规则或试验方法的分析与研究； 7.商品级仪表和控制系统设备在核电领域应用中的适应性分析研究及其确认活动； 8.核电安全级仪表和控制系统设备鉴定过程、程序和方法及相关认证活动；
上海交通大学核科学与系统工程系 核电培训内部教材 核电厂全数字仪控系统 上海交通大学核科学与系统工程系 2006年11月
目录 第1章概述 (3) 1.1．仪控系统的作用 (3) 1.2．核电站对仪控系统的基本要求 (4) 1.3．仪控系统在核电站安全中的角色 (4) 1.4．仪控系统的两大功能 (4) 1.4.1 信息功能： (5) 1.4.2 控制功能： (5) 1.4.3 控制功能的实施： (5) 1.5．核电厂安全设计的基本原则在仪控系统中的应用 (5) 第2章核电厂数字仪控系统的发展及构架 (6) 2.1．基础的逻辑要素 (6) 2.2．核电厂数字仪控系统的分类 (7) 2.3．核电厂数字仪控系统的发展 (7) 2.4．核电厂数字仪控系统的构架 (11) 第3章核电厂数字仪控系统中的DCS系统 (15) 3.1．系统设计 (15) 3.2．系统结构 (16) 3.3．信号流程 (18) 3.4．网关与网络服务器 (18) 3.5．DCS 的总线结构 (20) 3.6．系统事件响应时间 (21) 3.7．服务器任务 (22) 3.8．用户权限和登陆控制 (23) 3.9．I&C 系统的软件编制和V&V 认证 (24) 第4章DCS的硬件结构 (28) 4.1．标准的机柜 (29) 4.2．基本处理模块 (33) 4.3．基本通信模块 (34) 4.4．基本输入输出模块 (39) 4.4.1 数字信号输入模块。 (39) 4.4.2 数字信号输出模块。 (39) 4.4.3 模拟输入模块 (40) 4.4.4 模拟输出模块/计数模块 (41) 4.5．其他模块 (42) 第5章DCS的软件结构 (43) 5.1．系统纵览 (44) 5.2．计算机软件 (45) 5.3．软件结构 (46) 5.4．软件工程处理 (46) 5.5．工程软件下载 (50) 5.6．运行环境的操作模块 (54) 5.7．用户软件设计模块 (55)
中国核电发展现状及未来发展趋势 山东大学 能源与动力工程学院 公元1964，中国西北，罗布泊的一声巨响，向世界宣告，中国拥有了自己的核武器。 1970年12月26日，中国第一艘核潜艇下水，代表我国开始使用核动力。 1991年12月15日，我国自行设计、建造和运营管理的第一座30万千瓦压水堆核电站——秦山核电站正式并网发电，代表着中国在和平利用核能的道路上迈出了坚实的第一步。 漫漫征途，从中国第一次核试验，到第一核电机组并网发电，中国核能利用已经走过了近三十年。在党中央、国务院的正确领导下，我国核电经过20多年的发展，取得了显著成绩。核电设计、建设和运营水平明显提高，核电工业基础已初步形成。三十年风风雨雨，三十年艰苦历程。中国核电从无到有，为共和国的华美乐章添加了最美妙的音符。 我国核电现状 从上世纪80年代起，经过起步和小批量两个阶段的建设，我国目前形成了浙江秦山、广东大亚湾和江苏田湾三个核电基地。截至到2004年9月，我国共有9台核电机组投入运行，装机容量达到700万千瓦。2003年底，我国核电装机容量和核发电总量，分别占我国电力总装机容量和发电量的1.7%和2.3%。在浙江、广东两省，2003年核发电量均超过本省总发电量的13%，核电成为当地电力供应的重要支柱。 与此同时，通过引进与自主研发，我国在核电站维护运营及设计方面都有了很大的的进步：秦山一期核电站已经安全运行13年，在2003年结束的第七个燃料循环中创造了连续安全运行443天的国内核电站最好成绩，2003年世界核电运营者协会（WANO）九项性能指标中，秦山核电站有六项指标达到中值水平，其中三项指标达到世界先进水平。秦山二期国产化核电站全面建成投产，实现了我国自主建设商用核电站的重大跨越，比投资1330美元/千瓦，国产化率55%，经受住了初步运行考验，表现出了优良的性能，实现了较好的经济效益和社会效益。秦山三期重水堆核电站提前建成投产，实现了核电工程管理与国际接轨，创造了国际同类型核电站的多项纪录。 广东大亚湾核电站投运10年来，保持安全稳定运行，部分运行指标达到国际先进水平，取得了较好的经济效益。广东岭澳核电站也已经全面建成投产并取得良好的运行业绩。江苏田湾核电站1号机组正在调试过程中。此外，我国出口巴基斯坦的恰希玛核电站2000年6月并网发电，2003年负荷因子达到85%。 我国核电当前技术水平与发展情况 进入二十一世纪，传统能源的利用程度已经接近极限，而且，由于工业革命以来，人类对化石能源的过分利用，对环境造成了难以消除的影响。今天，面对油价高涨，能源短缺，各国都在寻找能源的解决办法。中国科学院学部核能发展战略咨询组起草的一份战略研究报告指出，我国能源供应面临三大挑战：第一，能源发展需求与我国能源资源人均拥有量不足之间的矛盾；第二，以煤为主的能源结构不合理，大量燃煤造成严重的环境污染和温室气体问题；第三，能源利用效率不高，能源浪费比较严重。为应对上述挑战，我国将强化节能和提高能效作为基本国策放在首位，并逐步调整和优化能源结构，逐步降低化石能源的消耗份额，提高新能源的份额。而“在各种替代能源中，只有核能既是一种经济、安全、洁净的能源，又可大规模地替代化石能源。只有积极发展核
我国核能发展现状 目前我们国家核能起着相当重要的作用，核能的和平利用是20世纪人类最伟大的成就之一，经过半个多世纪的发展，核技术已经渗透到能源、工业、农业、医疗、环保等各个领域，特别是核能在电力工业成功运用，为提高各位人们的生活质量与水平作出了重要贡献。 目前核电约占世界总发电量的16%，与水电、火电一起构成电力能源三大支柱，核能技术不断发展和进步寄托着人类对未来的希望，它将成为最终解决全球可持续发展的综合能源之一。世界50多年的核能发展表明，核能不失为一种清洁、安全和经济的能源，随着我国经济的持续高速发展，毕竟对能源提出快速增长要求，而我国目前以煤炭为主的能源结构又与日益严重的环境问题日益相关，所以发展核能是解决我国能源短缺、改善能源结构、控制环境污染、保障能源结构重要途径之一。 中国建设的第一座核电厂1991年建成投产，结束了中国大陆无核电力的历史，1994年投产大电站，1996年中国又自主设计建设了二级核电站，三级核电站，随着最近广东核电厂投入，我国目前公共12组核电机组投入运行，运行的核电机组安全状况良好，平均用于值可达到85%，核电辐射水平一直保持在本地水平。 到目前为止我国已合作了12个核电项目，共31台机组，合作规模达到3378万千瓦，已开工建设24台，建成规模2660万千瓦。核电作为我国新能源的主力军，正面临着难得的发展机遇，进入了批量化、规模化的发展阶段，目前我国引进三代核技术AP1千以及EP2顺利建成，它在中国经济快捷的发展，对核燃料的高效利用以及对减少高排放物发挥了重大的效应。 07年3月，随着中美间两份重要协议《核岛供货合同框架协议》和《技术转让合同的框架协议》的签署，美国西屋公司和绍尔公司组成的西屋联合体在中国的第三代核电招标中正式中标，AP1000成为三代核电自主化依托项目所选择的技术路线，世界上最先进的第三代核电技术AP1000落户中国。 AP1000技术虽然先进，但到目前为止世界上尚没有一座建成的电站，中国将是第一个“品尝”这一技术的国家。我国的研究人员从AP600到AP1000进行了十多年的研究，对这一技术有较深入的了解。第三代技术是从第二代发展来的，其主要系统均有工程实践，只是核电站安全系统设计理念不同，AP1000使用的是非能动的方式。 作为第三代核电站，AP1000具有良好的安全性和经济性。第二代核电站主要是上世纪70年代根据当时安全法规设计的。其设计基准不考虑核电站严重事故(如
核电仪控机柜的接地方式 摘要：随着核电站仪控系统数字化应用的推广，仪控和电气用机柜数量在逐步 增加，相应要求也越来越严格。 关键词：核电仪控；机柜；接地方式 引言 作为机组系统、设备运行监测和控制的神经中枢，维持、提升仪控设备可靠 性是核电厂仪控设备工程师的一项重要、长期工作。除设备本身，测量和控制信 号须通过接线传送，接线的正确性、端子/接头的紧固性直接影响仪控信号传送的正确性和稳定性，即设备+接线组成的回路整体应是仪控专业管理对象，这点有 别于其它专业。从已获信息看，重设备、轻接线是国内核电厂仪控专业管理的一 种典型现状，因接线标识不清导致人员误操作、端子松动导致反应堆瞬态甚至停 机停堆等运行事件呈多发趋势，接线已开始逐步被纳入核电厂仪控设备管理范畴。 1机柜基本接地方式 当前从核电行业应用的DCS以及PLC等仪表控制系统看，接地方式主要由单点、多点以及浮地三种方式构成。三种接地方式中单点与多点接地方式主要是针 对系统机柜本身连接至接地网所制定的，通过该方式来与独立接地与公用接地两 者进行明确的区别。 1.1单点接地方式 核电仪控系统机柜接地方式选择单点接地，需要正常工作频率在30kHz以下，而瞬时工作频率最高在300kHz的仪表控制系统，为了能够加大核电仪表系统工 作人员的安全性保障，必须要附加机柜的就地接地。机柜间距的大小也要采用不 同的核电仪控系统机柜单点接地方式。核电厂仪控系统盘台、机柜的安全保护区 域与工作接地是分别直接接入全场接地网的，在其入地之前并没有将其合二为一。此种方式降低了工作接地来自直流与交流供电系统杂散的基波以及谐波电流的影响，上述电流可能会带来0~5kHz的共模噪声，而且可能会对工作接地的接地基 准产生一定的影响；另外其电子线路板的工作接地和电源等设备进行隔离，形成 了单独的安全区域，降低了电子线路与电源等设备产生故障时破坏整个系统的风 险性；对两个接地基准唯一的接地回路能够顺利接入接地网提供保障，避免了由 于对地短路或是由于静电放电等因素在两者之间产生其他噪声。 1.2多点接地连接方式 多点接地连接方式主要是针对核电仪控系统工作频率达到30kHz以上，而瞬 时工作频率则是达到300kHz以上的工作条件，通过多点接地连接方式能够将风 险降到最低。多点连接方式是将仪控系统机柜内的各种设备的安全保护接地与工 作接地汇总统一连接到一个公地，每个机柜则又通过一根单独的多股引出线入地。多点接地连接方式的电缆铺设简单，从最大程度上降低了高频对于接地效果的干扰。弊端是可能会形成多个低频的接地回路，而且由于多个低频接地回路相距不 是很远，极有可能产生共模噪声。所以通过对低频工作的仪控系统机柜的接地方 式选择应采用单点接地方式，更利于仪控系统电子板卡的稳定性，但对于高频工 作的仪控系统机柜推荐选择多点接地方式。 1.3浮地接地方式 浮地接地方式应用在核电站中很少采用。浮地是将仪控系统机柜电路的地与 大地无导体进行连接。目的是为了能够将交流电源与直流电源有效分开，通常交 流电源的零线是直接接地的，但是因为存在接地电阻以及上流电流，致使零线电
Vol. 39 No. 5 Oct. 2019第39卷第5期2019年］0月核科学与工程Nuclear Science and Engineering 新建核电厂数字化仪控系统变更控制研究 朱高试，穆海洋，段M (中国核电江苏核电有限公司，江苏连云港222042) 摘要：新建核电站数字化仪控系统(也称DCS 系统)招投标程序完成后，工程造价基本确定，但是项目执 行期间的变更数量及变更费用往往难以控制。本文结合田湾核电站一期、二期DCS 项目的执行情况， 首先对变更的原因进行分析，然后通过一些标志性节点将DCS 项目执行分为不同的阶段，根据每个阶 段的工作侧重点不同，提出了变更预防及控制的策略，以期推动核电站DCS 项目管理水平的提升。关键词：核电站;数字化仪控;变更控制 中图分类号：TL48 文章标志码：A 文章编号：0258-0918(2019)05-0821-05 Research on Change Control of Digital I&C System in Newly-built Nuclear Power Plants ZHU Gaobin, MU Haiyang , DUAN Peng (Jiangsu Nuclear Power Corporation, Lianyungang of Jiangsu Prov. 222042,China) Abstract : With the constant development of computer and information automation technology > newly built NPPs all choose digitalized I&C system (also known asDCS system) in the form of tendering and bidding. At present , technology of main stream DCS system is quite mature , but it is difficult to control thequantity and cost of changes during the project implementation. The paper is to analyze reasons of changes based on the experiences of project implementation in Phases [&II of Tianwan Nuclear Power Station? and to discuss enhancement to change con -trol of Digitalized I&C system in theperspective of project management. Key words ：Nuclear Power Plants ;Digital I&C System ；Change Control 数字化仪控系统是指以微处理芯片构成 的，以数字处理技术为特点的智能化电子设备 和计算机系统，它除了具有常规测量仪表的测 量和控制功能外，还具有极强的数据处理和通 讯能力，并且数字化仪控系统采用统一的人机 界面,为电厂的运行和维护提供了便利。1998年，田湾核电厂一期工程(1、2号机组) 在国内首次引进数字化仪控系统(SIEMENS/ Framatome Teleperm-XP + Teleperm-XS)^1^ o 此后,各新建核电厂均以招投标的形式选择数字收稿日期=2019-03-20 作者简介:朱高斌(1975-),男，江苏连云港人，高级操纵员，学士，现主要从事核电厂仪控系统的项目管理工作821
核电仪控机柜的接地方式 发表时间：2018-08-13T16:23:52.153Z 来源：《电力设备》2018年第8期作者：徐智勇涂海涛苏俊平 [导读] 摘要：随着核电站仪控系统数字化应用的推广，仪控和电气用机柜数量在逐步增加，相应要求也越来越严格。 （中广核工程有限公司广东省 518124） 摘要：随着核电站仪控系统数字化应用的推广，仪控和电气用机柜数量在逐步增加，相应要求也越来越严格。 关键词：核电仪控；机柜；接地方式 引言 作为机组系统、设备运行监测和控制的神经中枢，维持、提升仪控设备可靠性是核电厂仪控设备工程师的一项重要、长期工作。除设备本身，测量和控制信号须通过接线传送，接线的正确性、端子/接头的紧固性直接影响仪控信号传送的正确性和稳定性，即设备+接线组成的回路整体应是仪控专业管理对象，这点有别于其它专业。从已获信息看，重设备、轻接线是国内核电厂仪控专业管理的一种典型现状，因接线标识不清导致人员误操作、端子松动导致反应堆瞬态甚至停机停堆等运行事件呈多发趋势，接线已开始逐步被纳入核电厂仪控设备管理范畴。 1机柜基本接地方式 当前从核电行业应用的DCS以及PLC等仪表控制系统看，接地方式主要由单点、多点以及浮地三种方式构成。三种接地方式中单点与多点接地方式主要是针对系统机柜本身连接至接地网所制定的，通过该方式来与独立接地与公用接地两者进行明确的区别。 1.1单点接地方式 核电仪控系统机柜接地方式选择单点接地，需要正常工作频率在30kHz以下，而瞬时工作频率最高在300kHz的仪表控制系统，为了能够加大核电仪表系统工作人员的安全性保障，必须要附加机柜的就地接地。机柜间距的大小也要采用不同的核电仪控系统机柜单点接地方式。核电厂仪控系统盘台、机柜的安全保护区域与工作接地是分别直接接入全场接地网的，在其入地之前并没有将其合二为一。此种方式降低了工作接地来自直流与交流供电系统杂散的基波以及谐波电流的影响，上述电流可能会带来0~5kHz的共模噪声，而且可能会对工作接地的接地基准产生一定的影响；另外其电子线路板的工作接地和电源等设备进行隔离，形成了单独的安全区域，降低了电子线路与电源等设备产生故障时破坏整个系统的风险性；对两个接地基准唯一的接地回路能够顺利接入接地网提供保障，避免了由于对地短路或是由于静电放电等因素在两者之间产生其他噪声。 1.2多点接地连接方式 多点接地连接方式主要是针对核电仪控系统工作频率达到30kHz以上，而瞬时工作频率则是达到300kHz以上的工作条件，通过多点接地连接方式能够将风险降到最低。多点连接方式是将仪控系统机柜内的各种设备的安全保护接地与工作接地汇总统一连接到一个公地，每个机柜则又通过一根单独的多股引出线入地。多点接地连接方式的电缆铺设简单，从最大程度上降低了高频对于接地效果的干扰。弊端是可能会形成多个低频的接地回路，而且由于多个低频接地回路相距不是很远，极有可能产生共模噪声。所以通过对低频工作的仪控系统机柜的接地方式选择应采用单点接地方式，更利于仪控系统电子板卡的稳定性，但对于高频工作的仪控系统机柜推荐选择多点接地方式。 1.3浮地接地方式 浮地接地方式应用在核电站中很少采用。浮地是将仪控系统机柜电路的地与大地无导体进行连接。目的是为了能够将交流电源与直流电源有效分开，通常交流电源的零线是直接接地的，但是因为存在接地电阻以及上流电流，致使零线电位并不是大地的零电位。交流电源的零线上通常会存在许多的干扰，倘若直流与交流电源没有适当的进行分开，就会对直流电源及其后续的直流电路的正常工作产生影响。而浮地技术就能够很好的解决相关问题。其次通过浮地接地方式能够促进放大器的优化，尤其是微小输入信号以及高增益的放大器，当输入端的任何微小的干扰信号都有可能致使工作异常，所以通过放大器的浮地接地技术，不仅能够阻断干扰信号的进入，同时也能够有效提升放大器的电磁兼容能力。但其缺点也是十分明显的，就是该电路容易受到寄生电容的干扰，从而使得电路的点位产生变动等等。 2核电厂仪控系统防雷接地、抗干扰设计 仪控系统机柜的防雷接地主要是考虑外部防雷以及内部防雷。外部防雷是对直击雷进行防范，其最常用的方式就是构筑法拉第笼，。机柜通过构筑法拉第笼能够阻断外部直击雷的电磁场传播，对整个内部仪控系统以及设备起到保护作用，而且整个法拉第笼通过接地装置与大地进行相连，对直击雷时的强大电流能够起到分流的作用。而内部防雷主要就是针对防雷电波侵入和防生命危险，通过等电位连接实现。 2.1设计的标准和依据 核电厂防雷接地、抗干扰工程设计有着严格的要求和标准，进行设计时，要严格执行国际标准和国家标准两个依据。全面综合的考虑到防雷接地范围，使外部防雷和内部防雷相互作用，协调统一。外部防雷主要是避免出现雷电的直击，一般多是使用法拉第笼的方式；内部防雷主要是应对雷电感应，避免出现雷电波侵入的风险，在设计的时候，主要是用等电位连接的方式充分做好防雷准备。针对电磁兼容标准，消除和抑制干扰主要进行接地、屏蔽干扰源及受扰敏感设备的方式。核电厂防雷系统设计要充分满足安全需要，确保核岛、常规岛及BOP防雷保护高标准，通常按Ⅰ级进行安全设防，电气、电子设备、建构筑物则按Ⅱ级安全标准进行设防。 2.2防直击雷的法拉第笼 建筑物在自然条件下，很容易出现遭受外部雷电直击的可能，导致建筑物出现局部损害，为了有效避免出现损坏，则需要在建筑物周边进行屏蔽处理，避免出现强电磁场，可以沿核电厂周围的厂房进行设计，使外周建筑物、外墙、屋顶及地下各个基础建筑，形成有效的屏蔽。用热镀锌10圆钢在建构筑物周围不同部位以5m×5m间距结成互联互通的网状格栅，使所有的建筑得到充分保护，这种方法就是法拉第笼，通过有效果的措施全面对建筑物及内部物实施有效的保护。笼区内部电位是零，而笼体内则不存在干扰性的电场，使电磁场得不到传播，实现阻断的作用，全面保护仪控系统和设备，笼体接地装置又能起到分流、泄流的作用，使雷电不能直接作用到设备仪器上。 2.3共用接地装置 为了保证厂房安全，需要从全方位进行防雷接地设计，因为不同的厂房地下均设置有接地装置，这些单独接地装置只能对各自厨房起到防护作用，但是在强雷电的情况下，却很容易出现问题，为了保证发挥设置的综合作用，则需要通过对地下所有的设置进行互联统一，使核电厂整个厂区地下形成公共接地网，设计时，需要保证共用接地网接地电阻满足DCS系统接地需要，严格等级与标准设计。
中国核电发展现状分析 核电站只需消耗很少的核燃料，就可以产生大量的电能，每千瓦时电能的成本比火电站要低20%以上。核电站还可以大大减少燃料的运输量。例如，一座100 万千瓦的火电站每年耗煤三四百万吨，而相同功率的核电站每年仅需铀燃料三四十吨。核电的另一个优势是干净、无污染，几乎是零排放，对于发展迅速环境压力较大的中国来说，再合适不过。 2007 年，中国核电总发电量628.62 亿千瓦时，上网电量为592.63 亿千瓦时，同比分别增长14.61%和14.39%。田湾核电站2 台106 万千瓦的机组分别于2007 年5 月和8 月投入商运，中国核电运行机组达到11 台，运行总装机容量达907.8 万千瓦。 截至2007 年底，中国电力装机容量达到7.13 亿千瓦，全国电力供需继续保持总体平衡态势。同时，随着田湾核电站两台百万千瓦核电机组投产，目前全国核电装机容量已达885 万千瓦。 2007 年全国水电、火电装机容量均保持超过10%的增长，分别达到1.45 亿千瓦和5.54 亿千瓦。而风电并网生产的装机总容量则实现翻番，达到403 万千瓦。 中国对于核电的发展已经开始放宽政策，长期以来，中国官方一直强调要有限发展核电产业。而在2003 年以来，中国出现了全面性能源紧张。在这种情况下，国内关于大力发展核电产业的呼声日益强烈。高层关于发展核电的这一最新表态无疑是值得肯定的，因为它确立了核电产业的战略性地步，不但对解决中国长期性的能源紧张有积极意义，而且也是和平时期保持中国战略威慑能力的理想途径，可谓一箭双雕。 中国目前建成和在建的核电站总装机容量为870 万千瓦，预计到2010
一、我国核电发展现状： 在党中央、国务院地正确领导下，我国核电经过多年地发展，取得了显著成绩.核电设计、建设和运营水平明显提高，核电工业基础已初步形成.经过起步和小批量两个阶段地建设，目前形成了浙江秦山、广东大亚湾和江苏田湾三个核电基地.在浙江、广东两省，年核发电量均超过本省总发电量地，核电成为当地电力供应地重要支柱.当前我国运行地核电有台机组、万千瓦发电运行，占全国发电装机总容量地左右，分别是秦山核电站、秦山二期核电站及扩建工程、秦山三期核电站，广东大亚湾核电站、广东岭澳核电站一期和江苏田湾核电站一期.文档收集自网络，仅用于个人学习 目前建设中核电站：广东：岭澳核电站二期、阳江核电站、台山核电站一期；辽宁：红沿河一期；福建：宁德核电站一期、福清核电站；浙江：秦山核电站一期扩建工程、三门核电站；山东：海阳核电站一期、石岛湾核电站.文档收集自网络，仅用于个人学习筹建中地核电站：湖南：桃花江核电站；湖北：大畈核电站；江西：彭泽核电站；海南：昌江核电站一期；广东：陆丰核电站、海丰核电站；广西：红纱核电站；辽宁：徐大宝核电站、东港核电站；重庆：涪陵核电站；四川：三坝核电站；浙江：龙游核电站；安徽：芜湖核电站、吉阳核电站；吉林：靖宇核电站；湖南：小墨山核电站；河南：南阳核电站；福建：漳州核电站、三明核电站.文档收集自网络，仅用于个人学习 秦山一期核电站已经安全运行年，在年结束地第七个燃料循环中创造了连续安全运行天地国内核电站最好成绩，年世界核电运营者协会（）九项性能指标中，秦山核电站有六项指标达到中值水平，其中三项指标达到世界先进水平.秦山二期国产化核电站全面建成投产，实现了我国自主建设商用核电站地重大跨越，比投资美元千瓦，国产化率，经受住了初步运行考验，表现出了优良地性能，实现了较好地经济效益和社会效益.秦山三期重水堆核电站提前建成投产，实现了核电工程管理与国际接轨，创造了国际同类型核电站地多项纪录.广东大亚湾核电站投运十几年来，保持安全稳定运行，部分运行指标达到国际先进水平，取得了较好地经济效益.广东岭澳核电站也已经全面建成投产并取得良好地运行业绩.江苏田湾核电站号机组正在调试过程中.年月日，国务院批准建设广东岭澳核电站二期工程、浙江三门核电站一期工程.总之，中国核电在技术研发、工程设计、设备制造、工程建设、项目管理、营运管理等方面，具备了相当地基础和实力，为加快发展积累了经验、奠定了坚实地基础.加快核电发展地时机已经成熟，条件基本具备.文档收集自网络，仅用于个人学习、核电设计.我国核工业拥有一支专业配置齐全、知识和年龄结构较为合理地核电研究设计队伍,形成了设计管理和接口控制程序以及质量管理体系；掌握了一些国外核电成熟地设计技术；能自主设计建设万千瓦和万千瓦压水堆核电站，也具备了以我为主、中外合作设计建设百万千瓦级压水堆核电站地能力.中国核工业集团公司组织有关核电设计院，开展了国产化百万千瓦级压水堆核电机组地设计工作，目前初步设计已经完成，进入初步设计审查阶段. 文档收集自网络，仅用于个人学习 、核电技术研发.我国核工业建立了专业齐全地核科研体系，培养了一支水平较高地核电科研队伍，已建成了具有国际水平地大型核动力技术试验基地，各种试验台架、科研设施齐全，具备了较强地自主开发能力和消化吸收国外先进技术地能力，基本上可以满足自主设计地需要，为核电技术进步和后续发展提供了有力保证.在设计技术研究工作中，解决了核电站工程设计地许多技术难点，初步形成了较为完善地核电工程设计分析地骨干程序系统.初步形成了一套先进反应堆设计方法和试验验证手段，提高了我国先进压水堆设计开发地能力.目前我国正在立足自主开发第三代、第四代核电关键技术. 文档收集自网络，仅用于个人学习 、核电工程建设管理.目前开工建设地核电项目，无论是国产化项目，还是中外合作地项目，都建立了规范地法人治理结构，项目业主对核电站建设和运营全面负责.在工程项目
技术创新是核能产业发展的根本动力 岁末年初，两个有关核电的消息，激荡着中国核能界。 第一个消息是2009年12月27日，韩国核电击败AREVA，中标获得为阿联酋建造4台韩国型APR1400核电机组，合同金额达204亿美金。这个消息甚至激荡了全世界的核能界。全世界媒体当然也包括中国媒体都进行了许多报道。韩国媒体将2010年称为“韩国核电出口元年”。 对这个消息，国人首先惊叹的是合同金额，加上核电站后期运营、维护以及反应堆燃料等，协议总金额将超过400亿美金之巨！细心的业内人士更惊叹于其比投资，韩国这个标的比投资以固定价（工程基础价）计约为3640美金/千瓦，比目前中国正在执行的核电项目比投资高70%至100%。当然最更人感叹的是，韩国人居然能凭己之力，在国际市场上击败老牌的“核电巨人”AREVA。《中国能源报》的评论说的好，“机会只留给那些有准备的人”，韩国核电的成功是因为他们象韩国足球一样的“持之以恒”。（注1） 第二个消息是咱中国自己的，2010年01月06日，国家能源局授牌首批16个国家能源研发(实验)中心。其中核电直接相关的就有5个: - 重大装备材料研发中心、 - 核级锆材研发中心、 - 核电站核级设备研发中心、 - 核电站数字化仪控系统研发中心、 - 快堆工程研发（实验）中心。（注2） 也许会有不少人，看见后面这个消息后在嘀咕，为什么只有这5家，我们。。。呢？我们。。。，--也许再增加个7，8家都不够分。但首批国家研发（实验）中心16个，核能居然就占了5个，却正说明了中国核电技术目前阶段的落后！在授牌仪式上，张国宝讲话中指出，“我国能源科技水平处于世界领先地位，所取得的巨大成就值得骄傲。”可以不客气但却是客观地说，张国宝的这句话并不包括中国核电技术。 无论如何，岁末年初的这两个消息，对中国核能界产生了一定程度的影响，尤其是在思想观念上。笔者期望这种影响转化成为对中国核电技术发展的促进。在这里，笔者简单回顾世界核电技术的创新历程和中国核电技术发展历程，抛砖引玉，对现阶段面临新的形势下的中国核电技术之创新之路进行初步讨论。 一．世界核电技术创新主要发展历程回顾（注3） 这里以轻水堆（包括压水堆和沸水堆）为例简单回顾世界核电技术发展的历程。因为轻水堆技术是迄今最重要的核电技术，全世界现在运行的436座核电反应堆中，359座为轻水堆（压水堆265座加沸水堆94座），占核电反应堆数目的82%，核电总装机容量的87%强。此外，全球现在还有上百座舰船核动力压水堆在运转。（另，“世界高温气冷堆和钠冷快堆技术创新主要发展历程回顾”见文章附后。）1950年代，压水堆起源于美国和前苏联开发的海军舰船推进核动力反应堆。比压水堆稍晚，美国爱达荷国立实验室开始沸水堆概念的基础研究。 1957 年，世界第一座商用压水堆核电站Shippingport(60MWe)在美国建成投运。同年，第一个沸水堆原型示范机组Vallecitos (50MWth)在美国投入运行。1959年，第一个沸水堆商业核电站Dresden (700MWth) 在美国投入运行。
5月26日，第一届中国（国际）核电仪控技术大会在北京召开，包括国家核安全主管部门、电力企业、科研院所以及核电仪控设备供应商等方面的200余名专家，对国内外核电仪控技术的现状和发展趋势进行交流与研讨。 全数字化是发展趋势 核电站从工程管理、工程设计、设备制造、工程建设、安全运行和退役，无一不体现高端技术。仪控系统就是其中一项重要的组成部分。 中核集团科技委副主任、中国工程院院士叶奇蓁认为，虽然国内核电行业采用数字化控制系统还处于起步阶段，但随着全球信息化和数字化技术的迅猛发展，核电仪表控制系统的数字化是当前核电技术发展的必然趋势。 日本福岛发生核事故之后，客观上对核电安全的要求提高，这也给仪控设备行业带来了新的发展机遇，同时也对仪控技术与装臵的研究、设计、制造、选型、应用、维护提出了越来越高的要求。全数字化仪控系统的应用将对确保核电厂的安全、可靠、经济运行，起到至关重要的作用。 作为全数字化仪控系统在国内首次应用的江苏田湾核电站，其出色的运行业绩为核电站仪控领域的发展提供了良好实践。全数字化仪控系统降低了人为误操作引起的非计划停堆停机的概率，并从软件和硬件上确保了电站安全系统的高可靠性；全数字化仪控系统自田湾核电站投入临时运行至今一直稳定运行，从未发生由于系统软件或硬件原因造成的非计划停堆；与传统的模拟仪控系统相比，数字化仪控系统大大提高了核电厂运行的效率、安全性和可靠性。 田湾核电站的投运，标志着国内核电市场全数字化仪控时代已到来，目前在建的核电站均采用了全数字化的仪控技术。 何为数字化仪控系统 据北京广利核系统工程有限公司总工程师朱毅明介绍，核电仪控系统是核电站“神经中枢”，体现了工业控制领域的前沿技术，可分为模拟、模拟加数字、全数字三种类型，经历了三代的发展过程。