Page 103 - 核能协会奖励公报2023（终版20240607）

中国核能行业协会科学技术奖励公报 2023

核电厂数字化仪控系统性能提升和

国产化改进关键技术研究 [2023HNJ37]

数字化仪控系统 (Digital Control System，
简称 DCS) 控制着核电站近 300 多个系统、近
万套设备，被喻为核电站的“中枢神经”。随
着 DCS 系统越来越计算机化，其设计和故障
模式也呈现出复杂化的趋势，据统计，2017-
2019 年中国核电总计发生了 9 起因 DCS 系统设
备缺陷导致的停机停堆事件。另一方面，虽然
近年来国产化 DCS 系统已经开始应用，但是由
于缺少完整的技术开发体系，约占控制系统成
本 30% 的台屏等设备仍然需要依赖国外进口。
本项目依托田湾核电站 1-8 号机组的工程
运维经验，在 DCS 系统性能优化、可靠性提升、
控制台屏国产化等方面进行研究，取得了系统 上层控制网络断网和网络风暴故障问题。优化
性的创新成果： 后 DCS 系统的可用率、失效率、负荷率、健康
1. 安全级 DCS 系统可靠性提升关键技术研 度等指标均达到国际先进水平。
究。针对核电机组福岛后改进的热点问题“执 3. 控制台屏的国产化研究和应用。围绕控
行安全功能的系统需考虑软件共因故障”，首 制室台屏国产化自主设计制造中遇到的一系列
创了适用于 VVER 核电机组的多样化驱动方案； 技术问题，从流程控制、技术运用、方案设计、
针对安全级 DCS 系统中信号质量位缺陷频繁导 安装调试等层面，建立了完备的台屏（包括 1E 三
等
致非计划停堆的问题，提出并优化了缺省值和 级）的技术开发体系。成功打破国外技术封锁
奖
逻辑退化方案。成功将安全级 DCS 系统拒动率 和垄断，推动了我国核电控制行业的技术进步
-11
-8
（不可用率）从 10 优化为 10 ，并且首次形 和产业升级。
成了安全级 DCS 系统故障信号处理规范。 本项目成果已全部成功应用于田湾核电站，
2. 运行级 DCS 系统应对叠加故障的改进。 并在行业内进行了推广。据统计，田湾核电站
通过优化运行级 DCS 系统信号传输机制、优化 1-6 号机组至少避免了 4 次因 DCS 系统潜在设
网络结构和闭环控制逻辑算法等方法，解决了 计缺陷和叠加故障导致的核电机组运行事件风
困扰多年的冗余核心处理器、冗余通讯模件、 险，保守计算净利润增加了 2113 万元。此外，
国产化台屏不但在田湾核电站 5-8 号机组实现
了应用，还成功应用于阳江核电站 5、6 号机组，
防城港核电站 3、4 号机组，以及某军工项目的
中控室中，相比较同等规模采用国外设备，至
少节约经费 1 亿元。
该成果获授权俄罗斯发明专利 2 项，国家
发明专利 16 项，实用新型专利 40 多项，发布
国家标准 1 项、行业标准 1 项、团体标准 1 项。
由叶奇臻院士等专家组成的鉴定委员会给予该
成果高度评价，认为该项目多项成果在国内外
均属于首创，填补了国内外空白，达到了国际
领先水平。

完成单位：江苏核电有限公司
通信地址：江苏省连云港市连云区宿城街道核电南路 9000 号.
联.系.人：刘兆豆..电话：0518-82205052..传真：.0518-82205052
电子邮箱：liuzd@cnnp.com.cn

93