双余度核电DEH设计与马尔科夫模型分析

牛其磊，张卫东

(上海交通大学 电子信息与电气工程学院,上海 200240)

0 引言

可靠性的研究早在20世纪初期就已经开始了，伴随着数理统计理论的发展，相关研究在20世纪中后期逐渐形成体系，标准不断完善，在工业上的应用也逐渐普及。核电汽轮机控制系统的可靠性预测即是其中受关注较多的一个领域。作为核电厂核心的汽轮机控制系统以往更多的使用常规DCS控制系统，但随着机组容量不断扩大，工业需求日益复杂，使用专用的汽轮机数字电液控制系统就显得尤为重要了[1-2]。汽轮机数字电液控制系统(digital electro-hydraulic control system，DEH)不仅肩负着数据采集、处理，汽轮机状态监视等任务，更承担着汽轮机转速的控制与调节，同时也要与常规DCS系统之间保持稳定的通讯与信息传输。仅仅依靠提高系统各部件质量已无法满足日益严苛的可靠性要求[3]。因此，设计一套可靠的核电DEH系统并对其可靠性进行分析就显得十分重要且必要。本文设计了基于异构处理器的核电DEH，并分析了双余度核电DEH基于马尔科夫(Markov)的可靠度模型，结合失效率、维修率、共因失效因子、诊断覆盖率等参数综合研究了可靠性变化趋势，最后使用实例检验了双余度核电DEH的可靠性，为核电DEH的可靠性分析提供了一种更加全面精准的预测方法。

1 双余度核电DEH控制原理与设计

1.1 核电DEH控制原理

核电发电的原理就是由原子核反应堆释放的核能通过一套动力装置将核能转为蒸汽的动能，进而转变为电能。而汽轮机即是以水汽为介质，并把水汽的热量变换为动能的大型旋转设备。……