[发明专利]一种核电厂自动启停及智能监测系统的设计方法

说明书

本发明涉及一种核电厂自动启停及智能监测系统的设计方法，属于核电厂自动化控制技术领域，包括以下步骤：核电厂启停运行过程的任务分析；确定核电厂ANPS系统的设计范围；核电厂ANPS控制系统的功能组设计；核电厂ANPS的顺序控制功能流程设计；核电厂ANPS系统的主工艺参数闭环调节功能设计；核电厂ANPS系统的机组启停过程运行状态智能监测模块设计；核电厂ANPS系统集成设计；核电厂ANPS系统的人机接口功能设计；核电厂ANPS系统设计方案的验证确认。本发明提供的方法能够实现核电厂的全工况范围自动启停顺序控制、主工艺参数闭环调节以及机组运行状态参数智能监测。

技术领域

本发明属于核电厂自动化控制技术领域，具体为一种核电厂自动启停及智能监测系统的设计方法。

背景技术

核电厂系统规模庞大，运行工况复杂，设备数量众多，工艺系统关联紧密，启停堆过程耗时长，这些特性在很大程度上增加了机组启停期间运行人员的操作难度。同时运行人员在机组启动和停运过程中需对众多设备进行精准的手动操作，加大了运行人员操作负荷和精神压力，不仅容易发生漏操作、误操作，甚至有导致机组偏离正常运行的风险。利用先进的自动化和智能化技术，实现核电机组自动启停，对减轻运行人员的工作负担，降低误、漏操作的概率，从而降低反应堆发生启动事故的概率，提高反应堆运行的安全性和经济性，有重要的现实意义。

ANPS是英文“Automatic Nuclear Power Plant Start-up and ShutdownSystem”的缩写，代表核电厂自动启停系统。该系统是机组的启停调度、信息管理和指令控制中心，可以依照预先设定完成的程序向各个设备(系统)发出启动或者停运命令。ANPS作为智慧核电厂中智能控制系统的关键支撑技术之一，将现代控制技术与运行经验合二为一，以其安全性、经济性获得了业界的认可和应用。通过投入运行ANPS系统，可以规范机组启停机的操作程序、简化操作、减少误操作、提高机组的安全性能，同时也能够缩短机组的启停机时间，提高电厂的经济效益。

化石燃料电厂的自动启停技术通过多年的反复实践和技术积累，其中一些电厂的自动启停设计应用取得了成功，相关技术已经具备了一定的研究及实践经验，对于核电厂发电机组的ANPS设计打下了良好的基础。但是核电机组相对于化石电厂燃煤机组，启动和停运过程要更为复杂，系统运行的可靠性要求也更高。如何充分利用化石电厂自动启停技术相关的研究经验，设计针对核电厂的ANPS技术策略，成为必须要解决的问题。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种核电厂自动启停及智能监测系统的设计方法，该方法能够实现核电厂的全工况范围自动启停顺序控制、主工艺参数闭环调节以及机组运行状态参数智能监测。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：

一种核电厂自动启停及智能监测系统的设计方法，包括以下步骤：

S1、基于核电厂的总体运行规程及其相关运行文件，对核电厂启停运行过程进行任务分析，获得任务分析结果；

S2、基于所述任务分析结果和已有的电厂操作经验，确定启停运行过程中的人机功能分配原则，获得核电厂自动启停系统的设计范围；

S3、基于核电厂的高可靠性和高安全性要求，确定所述核电厂自动启停系统功能组的设计原则，在所述核电厂自动启停系统的设计范围内进行功能组设计；

S4、基于通用的步序逻辑功能块和顺序功能流程图，设计核电厂自动启停系统的顺序控制流程；

S5、分析核电厂启停运行过程中各主工艺参数的变化过程，设计核电厂自动启停系统的主工艺参数闭环调节功能；

S6、针对核电厂启停过程中的关键主系统工艺参数，设计核电厂自动启停系统的机组启停过程运行状态智能监测模块；