核电站安全级DCS系统多样性分析

上海福克斯波罗有限公司北京分公司 孙凯

1 引言

作为一种清洁能源，核能日益受到重视，我国计划到2020年，核电运行装机容量达到7000万千瓦。但是核能又是一种非常特殊的能源，对安全有特殊的要求，一旦发生事故，会对环境和社会公众造成巨大的危害，后果不堪设想。在福岛核事故之后，如何提高核电站可靠性，确保充分利用核能优势，又能将潜在风险降到最低，已成为业内普遍关注的问题。DCS系统是核电站的神经中枢，可以确保核电站的正常运行；其中的安全级DCS系统则可在异常工况下为核电站提供保护功能，即：在事故工况下能够安全停机，并在事故发生后，能够缓解事故，将事故后果限制在可接受的范围内。

随着技术的进步，数字化DCS系统开始取代传统模拟控制和保护系统。数字化仪控系统具有以下优点：

设计更加灵活；

能实现更加复杂的控制功能；

控制逻辑实现简化；

具有更强大的自诊断功能。但是在具有以上优点的同时，数字化DCS系统也存在因共因故障导致控制及保护系统失效、丧失安全功能的潜在风险。因此在核电站安全级DCS系统设计及实施过程中，必须采取针对性措施，以确保在共因故障导致控制及保护系统失效时，核电站的安全功能能得以执行。

2 核电站安全级DCS系统多样性设计原则

《核动力厂设计安全规定》（以下简称《标准》）中明确要求：核电站保护系统必须采用多样性设计，降低共因故障导致保护系统失效的风险，以满足核电站纵深防御原则，实现安全核电站的安全目标。……