一種核電站多樣性驅動系統及方法和多樣性保護系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及核電技術領域，尤其涉及一種核電站多樣性驅動系統及方法和多樣性保護系統。
【背景技術】
[0002]數字化儀控系統(DCS)由于其簡化的控制邏輯、靈活的組態能力以及強大的自診斷功能等優勢在核電站安全級控制系統中得到了大力發展和應用，用作核電站反應堆保護系統中的數字化保護系統。但是，由于功能集中、共用軟件和廣泛采用通信技術等特點，數字化保護系統容易受共因故障的影響。對于實現反應堆安全功能的反應堆保護系統來說，在發生設計基準事故時，數字化保護系統若由于共因故障而無法執行其關鍵功能，將導致事故發展成超設計基準事故并進一步危害反應堆的安全。
[0003]為了避免數字化保護系統在核電站設計基準事故下發生共因故障而導致核電站失去保護功能，現有技術中提供了一種核電站多樣性驅動系統。該核電站多樣性驅動系統用作反應堆保護系統的核電站多樣性后備設備，在反應堆保護系統失效時實現保護功能。
[0004]一種已知技術核電站多樣性驅動系統主要通過緊急控制盤(ECP)、后備盤(BUP)和輔助繼電器機柜(ARC)來實現保護功能。操作員通過手動操作緊急控制盤和后備盤分別將系統級控制信號和設備級控制信號輸入輔助繼電器機柜，從而使輔助繼電器機柜分別實現對系統和現場設備的保護。另外，當數字化保護系統由于共因故障不能對核電站實施有效監測時，可通過后備盤獲取核電站重要參數的顯示及指示。
[0005]然而，現有的核電站多樣性驅動系統主要是通過手動干預控制，對操作員要求高。而且，大量安全級儀表和硬手操增加了后備盤的規模。
【發明內容】
[0006]本發明實施例所要解決的技術問題在于，針對現有核電站多樣性驅動系統需要操作員手動干預的缺陷，提供一種能自動實現保護功能核電站多樣性驅動系統及方法以及包括所述核電站多樣性驅動系統的核電站多樣性保護系統。
[0007]為了解決上述技術問題，一方面，本發明實施例提供了一種核電站多樣性驅動系統，用于在反應堆保護系統失效時保護核電站的安全，包括:信號接收模塊，用于接收檢測信號;邏輯處理模塊，用于對所述檢測信號進行邏輯處理以判斷是否發生設計基準事故，并當所述判斷為是時產生驅動信號；信號輸出模塊，用于將所述驅動信號輸出至執行機構以驅動所述執行機構動作。
[0008]優選地，所述多樣性驅動系統還包括人機接口模塊，用于接收所述邏輯處理模塊提供的顯示信號，從而提供安全功能參數監視信息、報警信息以及系統和設備狀態指示;還用于接收用戶操作信號并發送至所述信號接收模塊。
[0009]優選地，所述信號接收模塊具體地用于接收與所述反應堆保護系統共用的檢測信號、接收來自第三方檢測系統的檢測信號以及接收從所述人機接口模塊輸入的所述用戶操作信號。
[0010]優選地，所述核電站多樣性驅動系統還用于接收所述執行機構的反饋信號或通過邏輯處理進行延時，從而在所述反應堆保護系統正常工作時實現自動閉鎖。
[0011]優選地，與所述反應堆保護系統共用的所述檢測信號經隔離后輸入至所述信號接收模塊。
[0012]優選地，所述核電站多樣性驅動系統還包括第一隔離模塊，與所述反應堆保護系統共用的所述檢測信號經過所述第一隔離模塊隔離后輸入至所述信號接收模塊。
[0013]優選地，所述邏輯處理模塊包括至少兩個并行的比較單元和連接至所述比較單元的表決單元;每一所述比較單元用于將所述檢測信號與設定值比較以判斷是否發生設計基準事故，并輸出比較結果至所述表決單元;所述表決單元用于對所述比較結果進行表決，當所述至少兩個比較單元中至少有兩個比較單元的比較結果為發生了設計基準事故時，所述表決單元輸出所述驅動信號至所述信號輸出模塊。
[0014]優選地，所述邏輯處理模塊的數量為兩個，分別為第一邏輯處理模塊和第二邏輯處理模塊;所述執行機構包括棒控和棒位系統的電源柜和專設安全設施;所述第一邏輯處理模塊用于對所述檢測信號進行邏輯處理以判斷是否發生設計基準事故，并當所述判斷為發生了設計基準事故時產生第一驅動信號以驅動棒控和棒位系統的電源柜動作，從而切斷控制棒驅動機構的電源;所述第二邏輯處理模塊用于對所述檢測信號進行邏輯處理以判斷是否發生設計基準事故，并當所述判斷為發生了設計基準事故時產生第二驅動信號以驅動專設安全設施動作。
[0015]優選地，所述核電站多樣性驅動系統還包括第二隔離模塊，所述第二驅動信號經所述第二隔離模塊隔離后發送至設備接口模塊的優選單元，通過所述優選單元發送至專設安全設施動作。
[0016]優選地，所述第一邏輯模塊還包括延時單元，所述延時單元用于對所述第一邏輯模塊的輸入信號或輸出信號進行延時。
[0017]優選地，所述信號接收模塊還用于接收來自所述專設安全設施的反饋信號以閉鎖所述第二驅動信號。
[0018]優選地，所述邏輯處理模塊還包括預期瞬態不停堆保護邏輯模塊，用于應對停堆保護系統在停堆過程中拒動;所述預期瞬態不停堆保護邏輯模塊包括三個第一比較器、兩個第二比較器、三選二表決器、第一與門和第二與門；所述三個第一比較器分別用于判斷三個蒸汽發生器的給水量，所述三個第一比較器輸出端分別連接至所述三選二表決器的輸入端;所述兩個第二比較器分別用于判斷兩組反應堆的堆功率，所述兩個第二比較器的輸出端分別連接至所述第一與門的輸入端;所述表決器和所述第一與門的輸出端分別連接至所述第二與門的輸入端，所述第二與門的輸出端連接至所述執行機構。
[0019]另一方面，本發明還提供了一種核電站多樣性驅動方法，用于在反應堆保護系統失效時保護核電站安全，包括以下步驟:
[0020]S1、接收檢測信號；
[0021]S2、對所述檢測信號進行邏輯處理以判斷是否發生設計基準事故;若是，則轉步驟S3，否則繼續步驟S2;
[0022]S3、產生驅動信號以驅動執行機構動作。
[0023]優選地，所述多樣性驅動方法還包括以下步驟:
[0024]S4、輸出顯示信息以顯示安全功能參數監視信息、報警信息以及系統和設備狀態指示并接收用戶操作信號。
[0025]優選地，所述步驟S1具體包括:接收與所述反應堆保護系統共用的檢測信號、接收來自第三方檢測系統的檢測信號或接收從人機接口模塊輸入的所述用戶操作信號。
[0026]優選地，所述多樣性驅動方法還包括以下步驟:
[0027]S5、接收所述執行機構的反饋信號或通過邏輯處理進行延時，從而在所述反應堆保護系統正常工作時實現自動閉鎖。
[0028]優選地，在所述步驟S1之中，所述檢測信號是經過隔離處理的。
[0029]優選地，在所述步驟S1之前還包括:
[0030]S0、對與所述反應堆保護系統共用的所述檢測信號進行隔離處理。
[0031 ] 優選地，所述步驟S2還包括:
[0032]S21、將所述檢測信號與設定值進行至少兩次并行的比較以判斷是否發生設計基準事故，并對應輸出至少兩個比較結果；
[0033]S22、對所述至少兩個比較結果進行表決，當所述至少兩個比較結果中有兩個比較結果為發生了設計基準事故時，則轉所述步驟S3，否則返回步驟S21。
[0034]優選地，所述執行機構包括棒控和棒位系統的電源柜和專設安全設施，所述步驟S3還包括:
[0035]S31、產生第一驅動信號以驅動棒控和棒位系統的電源柜動作，從而切斷控制棒驅動機構的電源；
[0036]S32、產生第二驅動信號以驅動專設安全設施動作。
[0037]優選地，所述步驟S31還包括:對所產生的第二驅動信號進行隔離處理，然后發送至設備接口模塊的優選單元，通過所述優選單元發送至所述專設安全設施。
[0038]優選地，所述步驟S32還包括:對所述第一檢測信號或所述第一驅動信號進行延時。
[0039]優選地，所述多樣性驅動方法還包括以下步驟:
[0040]S6、接收所述專設安全設施的反饋信號以閉鎖所述第二驅動信號。
[0041 ]優選地，所述多樣性驅動方法還包括以下步驟:
[0042]S7、通過預期瞬態不停堆保護邏輯模塊進行邏輯處理，以應對停堆保護系統在停堆過程中拒動;所述預期瞬態不停堆保護邏輯模塊包括三個第一比較器、兩個第二比較器、三選二表決器、第一與門和第二與門；
[0043]所述三個第一比較器分別用于判斷三個蒸汽發生器的給水量，所述三個第一比較器輸出端分別連接至所述三選二表決器的輸入端;所述兩個第二比較器分別用于判斷兩組反應堆的堆功率，所述兩個第二比較器的輸出端分別連接至所述第一與門的輸入端;所述表決器和所述第一與門的輸出端分別連接至所述第二與門的輸入端，所述第二與門的輸出端連接至所述執行機構。
[0044]又一方面，本發明還提供了一種多樣性保護系統，用于保護核電站的安全，包括反應堆保護系統、多樣性驅動系統和執行機構；
[0045]所述反應堆保護系統用于在核電站發生設計基準事故時驅動所述執行機構動作；
[0046]所述多樣性驅動系統用作所述反應堆保護系統的后備設備，用于在核電站發生設計基準事故時驅動所述執行機構動作;所述多樣性驅動系統包括:
[0047]信號接收模塊，用于接收檢測信號；
[0048]邏輯處理模塊，用于對所述檢測信號進行邏輯處理以判斷是否發生設計基準事故，并當所述判斷為是時產生驅動信號；
[0049]信號輸出模塊，用于將所述驅動信號輸出至執行機構以驅動所述執行機構動作。
[0050]優選地，所述多樣性驅動系統還包括人機接口模塊，用于接收所述邏輯處理模塊提供的顯示信號，從而提供安全功能參數監視信息、報警信息以及系統和設備狀態指示;還用于接收用