仪控系统阈值判决及核电站应用

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1、仪控系统阈值判决及核电站应用刘华。等仪控系统阈值判决及核电站应用ThresholdJudgmentofInstrument&ControlSystemandltsApplicationinNucIearPOwerPIant纠华1簧芬2障饧2纠朝哮3纠(南华大学电气工程学院1，湖南衡阳中国核动力研究设计院2，四川成都610041；南华大学计算机科学技术学院3，湖南衡阳在3421001：421001、摘要：基于物理参数的仪控系统阈值判决是核电站仪控系统的重要功能，但其存在阈值判决固定单一，缺乏与时间、工况的相关性等不足。对已

2、有阔值判决进行改进和优化，通过分析研究，在安全前提下，从多种数据处理算法对比、阈值多级浮动、与具体工况相关联等方面作出改进。改进后的阈值判决有助于提升仪控系统的容错、故障诊断能力．减少不必要的停堆次数，提高了电厂的经济效益。关键词：DcS阈值判决监测鲁棒性数据处理中图分类号：TP273文献标志码：AAh；tlmct：Thetllresholdjudgmentmetllodbasedonphysicalp眦metersforinstmmentandcontmlsystemisanimportantfunctionofI&C

3、innuclearpowerplant，butsomedeficiencies-e．g．-sindeand6xedtllresholdjudgment，andlackofcorrelationwitlltimeandworkingconditio眠nee】【istiIlgmetllodisimprovedandoptimized，tllrougIIanalyzirLgandresearching，theimpmvingstrategiesareproposed，i．e．，undertllepremiseof钮fety。c

4、omparingaV蚵etyofdataprocessinga190ritIlms，t}lresholdmulti-levelfloating，andassociatingwitllspeci6cworkingconditions．TheimpmvementhelpstoupgmdetllefaI

5、】ttolerance锄dfauhdiagnosi8capabilitiesoftheinstnlmentandconⅡD1system，卸dreducethetimesofunnecessaryshutdown，tlluse

6、rlIlancet}leeconomicale矗．ectsofthenuclearpowerplant．K唧rds：Distributedcontrolsystem(DCS)皿resholdjudgmentMonitorirlgRobustnessDatapmcessing0引言数字化仪控系统已在国民经济多个领域成熟运用，例如冶金⋯、化工、机械制造、常规发电心1等行业。核电站数字化仪控(DcSI&C)系统是数字化技术在核电领域的集中应用[3]，它是核电行业的必然选择和发展趋势。DcSI&C系统的重要功能包括监测、控制、保

7、护等。这些功能都以核电站具体物理状态参数的阈值判决为前提。数字化系统与模拟系统的不同之处在于软件的大量应用。例如软件代码的编译执行、控制硬件实体及物理过程的软件指令，以及可以提高控制精度、实现复杂的控制逻辑。DCSI&c软件与硬件、网络共同构成DCsI＆C系统，三者密不可分。DCSI&c系统对反应堆物理参数的阈值监测和判决是否准确、及时．直接影响DcsI＆C软件对监控对象的正确控制、核电站生产控制系统运行的经济高效、反应堆保护系统的快速响应[4]、核反应堆故障早期检测[5]，甚至修改稿收到日期：2013—11—25。第一

8、作者刘华(1979一)，男，2007年毕业于中南大学控制理论与控制工程专业，获硕士学位，讲师；主要从事控制理论、核电站安全方面的研究。整个核电站安全体系等。1物理阈值的安全意义阈值是系统状态的反映，可以作为物理模型的安全上限或安全下限，是对实际物理过程、物理原理的精确计算或近似计算之后的数据结果。阈值是反应堆停堆系统、专设安全设施以及报警等是否启动的基准参考。核电站重要设计任务和理念之一即保护三道核安全屏障(燃料包壳、一回路压力边界和安全壳)的完整性。当反应堆运行参数达到危及三道屏障完整性的阈值时，反应堆保护系统启动相应

9、动作[6]。例如核电站一回路的主泵转速监测"]、压水堆核电站一回路硼浓度的阈值监测随1等。2基于软件的阈值判决2．1阈值判决基本要求DCSI&C软件阈值监测基本原理如图1所示。监测数据源是一个数据集合，由不同的传感器采集的各类丰富的物理数据构成。实际反应堆物理过程中的物理状态、参数经过数据采集、处理后，传送给DCSI