陽春三月,萬物復蘇,最是一年好時節,3月25日,中廣核防城港核電站3號機組投產。與此同時,我們驕傲地見證中廣核自主核級數字化儀控平臺“和睦系統”在三代核電機組上的成功首秀。

核電站的“神經中樞”
核電站數字化儀控系統(簡稱“核電DCS”)是核電站的“神經中樞”,控制著核電站數百個系統、上萬個設備的運行和負責各類工況處理過程,對于保證核電站安全、可靠、穩定運行至關重要。其中,完成核電站反應堆安全停堆和事故緩解功能的核級DCS,由于可靠性要求極高,研發難度非常大,長期以來我國一直依賴進口。2010年10月,中廣核發布自主核級DCS平臺“和睦系統”,填補了我國核電在該裝備制造領域的空白,使我國成為全球少數幾個掌握該技術的國家之一。截止目前,“和睦系統”已在多種堆型核電機組上安全穩定運行超過50堆年,并為我國核電建設節省資金超過五十億元,實現了我國核級DCS從無到有,從弱到強的蛻變。

防城港3號機組DCS工程項目合同于2016年3月簽訂,2020年6月設備出廠。工程實施期間,項目團隊克服新冠疫情影響,配合機組順利通過冷試、熱試、裝料等多個重大節點的考驗,最終實現成功投產,為我國核電建設交出了一份滿意的答卷。
“和睦系統”系列產品應用于防城港3號機組,采用最新、最嚴的法規標準,共包括351臺機柜、28組盤臺,涉及板卡近2萬塊,組態頁面超過5萬頁。通過近400公里電纜實現對現場上萬個設備的監視或控制。
“和睦系統”五大創新和改進:

一、首次研制了一整套基于“和睦系統”的、滿足“華龍一號”工藝系統復雜控制策略要求的功能算法,采用了成組控制、操縱員輔助支持系統等先進技術,通過提高機組的自動化水平,減輕了操縱員負擔,提高了機組運行的安全性。
二、首次研制了基于數字化技術的輔助控制盤ACP系統,解決了傳統模擬后備盤硬件規模龐大、監視信息少、維護困難等問題,進一步提高了核電站的智能化水平。
三、項目實施過程中,不同控制平臺的功能、性能,以及系統容量都得到全面提升和驗證,滿足“華龍一號”機組高安全性和先進性的要求。
四、系統抗震等級進一步提高,滿足“華龍一號”機組地面水平加速度0.3g的要求,安全性能大幅提升。
五、成功研發了滿足最先進人因工程要求的主控室,同時首次采用三維精細化建模和虛擬現實技術對主控室設計方案進行“所見即所得”的驗證,全面提升了主控室的人因可靠性。

除以上五大創新點外,“和睦系統”在“華龍一號”首堆DCS建設過程中還產生了大量發明專利。作為具有自主知識產權的核級DCS平臺,“和睦系統”所有的軟件代碼,尤其是操作系統、通信網絡完全自主研發,采用基于形式化方法的核級軟件代碼生成技術,解決了軟件代碼轉換過程的正確性、可信度的世界性難題。“和睦系統”的產品設計、生產制造和質量控制都嚴格遵循核安全法規及行業技術標準,接受國家核監管部門的全過程監督,可靠性、可信度和可用性經過了多個核電項目的應用檢驗。此外,“華龍一號”還設置了多層次的信息安全縱深防御體系,為核電站的信息安全和網絡安全提供了進一步保障。
助力新時代核電高質量發展

“和睦系統”在“華龍一號”西部首堆上的成功應用,為我國三代核電示范工程強化了自主基因。它不僅極大提升了我國自主核電儀控裝備行業整體技術水平,而且有力保證了核電項目建設的工期和質量。
習近平總書記在黨的二十大報告中指出,要加快實現高水平科技自立自強,提高科技成果轉化和產業化水平。“和睦系統”研制成功后,已陸續應用到包括防城港3&4號、陽江5&6號、紅沿河5&6號、田灣5&6號、華能石島灣高溫氣冷堆示范工程及其擴建項目在內的21臺新建核電機組上,實現了規模化產業應用,有力支撐了我國核電建設和發展。
此外,中廣核還在推動以智能化為核心特征的新一代“和睦系統”的科技攻關,目前已提出智能工控系統的核心概念與應用場景設計,并啟動智能化核心關鍵技術的研究與驗證,以保持“和睦系統”在核電DCS領域的先進性,賦能中廣核核電產業的數字化轉型和智能化升級,力爭為我國核電事業發展做出更大的貢獻。
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