核电厂数字化仪表与控制系统的应用现状与发展趋势

苏立臣

摘 要：核能发电作为我国当前最为新型的科学技术，为人类的生活提供了便利，基于此，本文对核电厂数字化仪表与控制系统进行分析，同时分析了核电厂数字化仪表与控制系统的应用现状及其发展趋势，以此推动核电厂健康稳定发展。

关键词：核电厂;数字化仪表控制系统;应用现状;发展趋势

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.02.137

0 前言

传统的核电厂数值化仪表与控制系统为单机测控系统，逐渐发展转化为集散控制系统，在通信技术不断发展的背景下，核电厂逐渐应用数字化仪表与控制系统。核电厂数字化仪表与控制系统的应用，为核电厂安全以及有效运行发挥十分重要的作用，真正实现核电厂可持续发展。

1 核电厂数字化仪表与控制系统概述

核电厂数字化仪表与控制系统是指利用数字计算机技术通过完成自动控制、保护信息与信息显示，以及网络通信实现对核电厂的监测与控制功能的所有软件与硬件设备[1]。

核电厂数字化仪表与控制系统的主要功能分为两部分，包括信息处理与显示功能以及控制功能。主要特点为可以实现核电厂信息管理、过程控制与复杂控制规律的综合控制。核电厂数字化仪表与控制系统提供了一个集成的计算机系统，将信息、控制与监测功能覆盖在核电厂每个过程系统中。核电厂数字化仪表与控制系统类型主要分为两种。第一，集中性计算机控制系统。这种系统的主要特点是可以实现集中显示操作，以及利用率高等，但是其网络控制、分散控制优点不能有效体现，造成其灵活性较差，扩展性不高。第二，集散性计算机控制系统。

2 核电厂数字化仪表与控制系统的应用现状

2.1 提供更加智能化的人机界面

随着科学技术不断发展，我国核电厂建设程度逐渐加深，但在过去几十年中核电厂运行过程中发生各种事故，其主要原因是由于人为失误造成的。著名的三哩岛事故以及切尔诺贝利事故经调查显示是由于人为失误导致事故发生的主要原因。这就意味着，核电厂必须开展人机界面的重要改革。随着核电厂应用数值化仪表与控制系统，真正提供更加智能化的人机界面，真正改变信号的显示内容与显示方式，同时有效避免控制室显示信号过多，且过于分散以及工作面过大的状况[2]。通过数字化仪表与控制系统，有效缓解操作员的观察、分析以及判断负担，在事故工况下，减轻操作员正确决策的依赖，为操作员提供有利的决策支持，以及操作引导功能。

2.2 高度自动化

自动化是现代核电厂的发展趋势，因此，核电厂应事先高度重视自动化运用。通过应用数字化仪表与控制系统，有效进负荷跟踪发电，以及核电厂综合协调控制运行，从而确保核电厂始终处于运行的最佳转态，实现经济效益最大化。同时，促使核电厂中各种操作尽可能实行自动化执行，各种保护动作全部自动触发并自主完成，在预计运行事件或基准事故开始后的三十分钟内，操作员不需进行干预，促使核电厂不直接依赖于操作员的立即响应就可以进行安全运行，使操作员可以拥有较为充裕的时间进行冷静的思考以及全面分析与判断，有效减少误判与盲目处理等事件的发生。

2.3 高度可靠性

传统核电厂控制系统在信号传输过程中往往易受到干扰、控制特性不好、重要设备易发生故障。核电厂应用数字化仪表与控制系统，有效避免信号传输过程中受到干扰，使重要设备始终处于安全状态，从而避免重要设备发生故障，有效保持高度可靠性。

2.4 高度可維护性

核电厂数字化仪表与控制系统本身就是一个十分复杂且庞大的系统，确保其开展长期、连续、可靠的工作状态，从而确保核电厂的安全、正常运行。核电厂数字化仪表与控制系统是一项工作量巨大，同时技术性很强的工作，对于核电厂的正常营运来说具有一定的负担，因此，核电厂数字化仪表与控制系统具备高度可维护性，从而为核电厂数字化仪表与控制系统的正常、安全运行打下坚实基础，真正促进核电厂健康持续发展。

3 核电厂数字化仪表与控制系统的发展趋势

随着科学技术不断发展，我国电子、仪表以及控制设备领域中发生了翻天覆地的变化，数字化技术在各个领域中应用的程度逐渐加深，同时表现出良好的优越性，真正处于主导地位。由此可见，核电厂数字化仪表与控制系统全面实现数字化是技术发展的必然趋势。世界发达国家近年来发展新一代核电厂过程中全部都是采用全数字化仪表与控制系统。包括已经完成建设同时已经投入使用的法国1450MW N4系列压水堆核电厂，以及日本1350MW ABWR沸水堆核电厂，并且当前世界中尚处于建设过程中未投入使用的发达国家核电厂无一不是全面应用了数字化仪表与控制系统[3]。我国在建设核电厂过程中积极进行改进，全面应用数字化仪表与控制系统，并且我国许多老一代在役核电厂已经进行全面数字化仪表与控制系统改造，或者正在进行全面数字化仪表与控制系统的改造。由此可见，核电厂数字化仪表与控制系统实现全面数字化是必然发展趋势，从而真正推动核电厂的可持续发展，真正为人类生产生活提供更为有利的条件。

4 总结

综上所述，将数字化仪表与控制系统应用在核电厂中具有十分重要的意义，同时也是核电厂发展的必然趋势，随着科学技术的不断发展，数字化仪表与控制系统将会不断改革创新，真正为核电厂的安全、稳定运行提供坚实保障，从而促进核电厂供电质量的提高。因此，核电厂应重视数字化仪表与控制系统的有效控制，配备专业的操作人员，真正确保核电厂数字化仪表与控制系统建设的完善性。

参考文献：

[1]商海龙，李海煌.核电厂数字化仪表与控制系统的应用现状及发展趋势[J].科技传播，2017，9（10）：27-28.

[2]刘中明，陆荆，李红英.核电厂数字化仪表与控制系统的应用现状与发展趋势[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2016（03）：244.

[3]杨岐.核电厂数字化仪表与控制系统的应用现状与发展趋势[J].核动力工程，1998（02）：29-34.