核电厂保护与安全监视系统(PMS)主要用于监视和探测核电厂机组的异常情况,驱动相应的专设安全设施和停堆功能,保证核电厂处于安全停堆状态。根据海阳AP1000核电厂技术规格书规定,PMS系统每24个月需要完成一个序列的停堆和专设安全设施驱动功能的响应时间测试,该试验只能在核电机组换料大修时执行,直接影响了机组大修主线工作能否顺利完成。其中,PMS响应时间测试装置是必须使用的专用工具。如果没有此专用工具,在机组大修期间必须向美国西屋公司租用此专用工具,根据以往报价,每次的租用费用约250万元。因此,针对大修关键节点试验-PMS系统响应时间测试项目的需要,山东核电开发完成PMS响应时间测试专用工具,及其相应的系统使用手册。
海阳核电研发成功的 PMS 响应时间测试工具,目前已经成功应用于海阳核电 1 号机组和 2 号机组的首次和第二次大修之中,不仅圆满的完成了预期试验任务,而且相较国外同类系统提前了试验工期。PMS 响应时间测试装置的开发中实现了多种关键技术应用与技术突破,首先,使用了 FPGA 技术用于响应时间的测量技术;其次,针对存在的通讯协议方面的技术壁垒,项目团队创造性的分析,实现了测试装置与PMS 系统的通讯。而且,开发的测试装置在测试通道数量、设备的可靠性等方面较国外的同类试验装置相比均有着较大的提高。经山东省院士工作站鉴定,该项目成果具有如下创新点:
a. 创造性利用 FPGA 卡自定义开发计时模块应用于核电站保护系统响应时
间测试,替代了传统的标准化计时模块;
b. 利用现场通信数据包,解决了与现场设备的通信难题;
c. 开发了专用数据库管理软件,进行后台管理,简化了人机接口,实现自动测试,提升了测试效率。
专家一致认为该装置可完全替代国外产品,在 AP 系列核电机组上填补了国内空白,达到国际先进水平,可推广至后续同类型核电机组应用。
1、高奇峰,高级工程师,负责项目总体,技术方案、计划的制定,总体负责项目的组织、规划、跟踪和实施。
2、赵瑜龙,高级工程师,项目规划,人力资源组织与跟踪实施,技术审核与质量控制。
3、刘辰星,工程师,项目组织与实施。
4、罗慧,高级工程师,参与项目规划,技术方案的编制。
5、李建伟,高级工程师,项目总体规划、协调。
王翔宇,高级工程师,项目总体规划、协调。
评价单位:“科创中国”智能制造产业科技服务团 (中国自动化学会)
评价时间:2023-09-26
综合评价
本科技成果有着较为宽广的应用前景,从行业全面推广的角度来说,保护系统的响应时间属于核电安全系统的重要指标,该装置可以用于有要求的DCS、PLC系统的输入工艺参数模拟,响应时间测量工作,具有很大的通用性和推广价值。
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