《ACPR1000全范围模拟机开发与应用》

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1、研究目的:核安全是关系到社会经济发展和公众安全的重大问题,为确保核电厂的安全,需要不断优化改进核电站的设计、运行和管理水平。ACPR1000技术是中国广核集团坚持自主创新,对照国际最新安全标准,借鉴国际核电领域的最新经验反馈,研发出的拥有自主知识产权的百万千瓦级核电技术。设计上实现了可抵御多重故障叠加的极端工况,多项技术经济指标达到了国际三代核电技术先进水平,具有更为安全、可靠、先进、经济的特点。

由于核电厂安全可靠性的特殊要求,仿真技术在核电厂设计与验证、人员培训、安全分析、风险评估、事故分析及对策制定、应急演练等工作中扮演着不可或缺的重要角色。该项目针对ACPR1000技术开发的首套全范围模拟机,充分利用了仿真手段对核电厂的仪控系统、运行规程、瞬态过程进行验证分析,及时发现存在的设计问题和隐患,提高核电厂的安全性。ACPR1000全范围模拟机具备实时模拟核电厂稳态、负荷变化、故障、事故等功能,用于运行人员培训,提高运行人员专业素质及事故应对能力、减少人因失误,提高核电厂运行安全。

2、主要技术创新点:该项目成果是针对ACPR1000机组开发及成功应用的首套全范围模拟机,主要技术创新点有:

(1)针对提升机组安全性的ACPR1000专有设计与系统,开发了高精度仿真模型,实现了对核电厂稳态、负荷变化、故障、事故等情况下的实时仿真,有效地进行系统设计验证与运行培训。

(2)首次开发及应用国产核级数字化仪控平台“和睦系统”的虚拟仿真平台FirmSim,实现安全级DCS虚拟模拟系统的全面国产化,保证了安全级DCS系统的高精度仿真。

(3)首次开发及应用SpeedyHold系统(KDA、PGU)虚拟仿真平台SpeedySim,实现新增多样化系统的高精度仿真。

(4)首次开发及应用新的硬盘台IO接口系统、工艺模型仿真平台与各虚拟DCS平台间的通讯接口系统,提高大批量、多通道数据传递的实时性、稳定性、反馈的及时性,保证模拟机系统的整体实时性、同步性、交互性。

3、成果产生的价值:该成果已成功应用于阳江核电第三套全范围模拟机项目,以阳江核电厂#5机组作为参考机组,2016年投用,2017年5月顺利通过国家能源局资审委的性能评审,实现了阳江核电厂#5号机组首批人员取照考试关键里程碑。同时,该成果正应用于红沿河核电5、6号机组全范围模拟机,后续将应用于华龙一号模拟机等项目,拥有广阔的市场前景,已直接创造产值约2亿元;是中国核电技术自主化的又一成功范例。

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