一种核电站多样性驱动系统及方法和多样性保护系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及核电技术领域，尤其涉及一种核电站多样性驱动系统及方法和多样性保护系统。
【背景技术】
[0002]数字化仪控系统(DCS)由于其简化的控制逻辑、灵活的组态能力以及强大的自诊断功能等优势在核电站安全级控制系统中得到了大力发展和应用，用作核电站反应堆保护系统中的数字化保护系统。但是，由于功能集中、共用软件和广泛采用通信技术等特点，数字化保护系统容易受共因故障的影响。对于实现反应堆安全功能的反应堆保护系统来说，在发生设计基准事故时，数字化保护系统若由于共因故障而无法执行其关键功能，将导致事故发展成超设计基准事故并进一步危害反应堆的安全。
[0003]为了避免数字化保护系统在核电站设计基准事故下发生共因故障而导致核电站失去保护功能，现有技术中提供了一种核电站多样性驱动系统。该核电站多样性驱动系统用作反应堆保护系统的核电站多样性后备设备，在反应堆保护系统失效时实现保护功能。
[0004]一种已知技术核电站多样性驱动系统主要通过紧急控制盘(ECP)、后备盘(BUP)和辅助继电器机柜(ARC)来实现保护功能。操作员通过手动操作紧急控制盘和后备盘分别将系统级控制信号和设备级控制信号输入辅助继电器机柜，从而使辅助继电器机柜分别实现对系统和现场设备的保护。另外，当数字化保护系统由于共因故障不能对核电站实施有效监测时，可通过后备盘获取核电站重要参数的显示及指示。
[0005]然而，现有的核电站多样性驱动系统主要是通过手动干预控制，对操作员要求高。而且，大量安全级仪表和硬手操增加了后备盘的规模。
【发明内容】
[0006]本发明实施例所要解决的技术问题在于，针对现有核电站多样性驱动系统需要操作员手动干预的缺陷，提供一种能自动实现保护功能核电站多样性驱动系统及方法以及包括所述核电站多样性驱动系统的核电站多样性保护系统。
[0007]为了解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供了一种核电站多样性驱动系统，用于在反应堆保护系统失效时保护核电站的安全，包括:信号接收模块，用于接收检测信号;逻辑处理模块，用于对所述检测信号进行逻辑处理以判断是否发生设计基准事故，并当所述判断为是时产生驱动信号；信号输出模块，用于将所述驱动信号输出至执行机构以驱动所述执行机构动作。
[0008]优选地，所述多样性驱动系统还包括人机接口模块，用于接收所述逻辑处理模块提供的显示信号，从而提供安全功能参数监视信息、报警信息以及系统和设备状态指示;还用于接收用户操作信号并发送至所述信号接收模块。
[0009]优选地，所述信号接收模块具体地用于接收与所述反应堆保护系统共用的检测信号、接收来自第三方检测系统的检测信号以及接收从所述人机接口模块输入的所述用户操作信号。
[0010]优选地，所述核电站多样性驱动系统还用于接收所述执行机构的反馈信号或通过逻辑处理进行延时，从而在所述反应堆保护系统正常工作时实现自动闭锁。
[0011]优选地，与所述反应堆保护系统共用的所述检测信号经隔离后输入至所述信号接收模块。
[0012]优选地，所述核电站多样性驱动系统还包括第一隔离模块，与所述反应堆保护系统共用的所述检测信号经过所述第一隔离模块隔离后输入至所述信号接收模块。
[0013]优选地，所述逻辑处理模块包括至少两个并行的比较单元和连接至所述比较单元的表决单元;每一所述比较单元用于将所述检测信号与设定值比较以判断是否发生设计基准事故，并输出比较结果至所述表决单元;所述表决单元用于对所述比较结果进行表决，当所述至少两个比较单元中至少有两个比较单元的比较结果为发生了设计基准事故时，所述表决单元输出所述驱动信号至所述信号输出模块。
[0014]优选地，所述逻辑处理模块的数量为两个，分别为第一逻辑处理模块和第二逻辑处理模块;所述执行机构包括棒控和棒位系统的电源柜和专设安全设施;所述第一逻辑处理模块用于对所述检测信号进行逻辑处理以判断是否发生设计基准事故，并当所述判断为发生了设计基准事故时产生第一驱动信号以驱动棒控和棒位系统的电源柜动作，从而切断控制棒驱动机构的电源;所述第二逻辑处理模块用于对所述检测信号进行逻辑处理以判断是否发生设计基准事故，并当所述判断为发生了设计基准事故时产生第二驱动信号以驱动专设安全设施动作。
[0015]优选地，所述核电站多样性驱动系统还包括第二隔离模块，所述第二驱动信号经所述第二隔离模块隔离后发送至设备接口模块的优选单元，通过所述优选单元发送至专设安全设施动作。
[0016]优选地，所述第一逻辑模块还包括延时单元，所述延时单元用于对所述第一逻辑模块的输入信号或输出信号进行延时。
[0017]优选地，所述信号接收模块还用于接收来自所述专设安全设施的反馈信号以闭锁所述第二驱动信号。
[0018]优选地，所述逻辑处理模块还包括预期瞬态不停堆保护逻辑模块，用于应对停堆保护系统在停堆过程中拒动;所述预期瞬态不停堆保护逻辑模块包括三个第一比较器、两个第二比较器、三选二表决器、第一与门和第二与门；所述三个第一比较器分别用于判断三个蒸汽发生器的给水量，所述三个第一比较器输出端分别连接至所述三选二表决器的输入端;所述两个第二比较器分别用于判断两组反应堆的堆功率，所述两个第二比较器的输出端分别连接至所述第一与门的输入端;所述表决器和所述第一与门的输出端分别连接至所述第二与门的输入端，所述第二与门的输出端连接至所述执行机构。
[0019]另一方面，本发明还提供了一种核电站多样性驱动方法，用于在反应堆保护系统失效时保护核电站安全，包括以下步骤:
[0020]S1、接收检测信号；
[0021]S2、对所述检测信号进行逻辑处理以判断是否发生设计基准事故;若是，则转步骤S3，否则继续步骤S2;
[0022]S3、产生驱动信号以驱动执行机构动作。
[0023]优选地，所述多样性驱动方法还包括以下步骤:
[0024]S4、输出显示信息以显示安全功能参数监视信息、报警信息以及系统和设备状态指示并接收用户操作信号。
[0025]优选地，所述步骤S1具体包括:接收与所述反应堆保护系统共用的检测信号、接收来自第三方检测系统的检测信号或接收从人机接口模块输入的所述用户操作信号。
[0026]优选地，所述多样性驱动方法还包括以下步骤:
[0027]S5、接收所述执行机构的反馈信号或通过逻辑处理进行延时，从而在所述反应堆保护系统正常工作时实现自动闭锁。
[0028]优选地，在所述步骤S1之中，所述检测信号是经过隔离处理的。
[0029]优选地，在所述步骤S1之前还包括:
[0030]S0、对与所述反应堆保护系统共用的所述检测信号进行隔离处理。
[0031 ] 优选地，所述步骤S2还包括:
[0032]S21、将所述检测信号与设定值进行至少两次并行的比较以判断是否发生设计基准事故，并对应输出至少两个比较结果；
[0033]S22、对所述至少两个比较结果进行表决，当所述至少两个比较结果中有两个比较结果为发生了设计基准事故时，则转所述步骤S3，否则返回步骤S21。
[0034]优选地，所述执行机构包括棒控和棒位系统的电源柜和专设安全设施，所述步骤S3还包括:
[0035]S31、产生第一驱动信号以驱动棒控和棒位系统的电源柜动作，从而切断控制棒驱动机构的电源；
[0036]S32、产生第二驱动信号以驱动专设安全设施动作。
[0037]优选地，所述步骤S31还包括:对所产生的第二驱动信号进行隔离处理，然后发送至设备接口模块的优选单元，通过所述优选单元发送至所述专设安全设施。
[0038]优选地，所述步骤S32还包括:对所述第一检测信号或所述第一驱动信号进行延时。
[0039]优选地，所述多样性驱动方法还包括以下步骤:
[0040]S6、接收所述专设安全设施的反馈信号以闭锁所述第二驱动信号。
[0041 ]优选地，所述多样性驱动方法还包括以下步骤:
[0042]S7、通过预期瞬态不停堆保护逻辑模块进行逻辑处理，以应对停堆保护系统在停堆过程中拒动;所述预期瞬态不停堆保护逻辑模块包括三个第一比较器、两个第二比较器、三选二表决器、第一与门和第二与门；
[0043]所述三个第一比较器分别用于判断三个蒸汽发生器的给水量，所述三个第一比较器输出端分别连接至所述三选二表决器的输入端;所述两个第二比较器分别用于判断两组反应堆的堆功率，所述两个第二比较器的输出端分别连接至所述第一与门的输入端;所述表决器和所述第一与门的输出端分别连接至所述第二与门的输入端，所述第二与门的输出端连接至所述执行机构。
[0044]又一方面，本发明还提供了一种多样性保护系统，用于保护核电站的安全，包括反应堆保护系统、多样性驱动系统和执行机构；
[0045]所述反应堆保护系统用于在核电站发生设计基准事故时驱动所述执行机构动作；
[0046]所述多样性驱动系统用作所述反应堆保护系统的后备设备，用于在核电站发生设计基准事故时驱动所述执行机构动作;所述多样性驱动系统包括:
[0047]信号接收模块，用于接收检测信号；
[0048]逻辑处理模块，用于对所述检测信号进行逻辑处理以判断是否发生设计基准事故，并当所述判断为是时产生驱动信号；
[0049]信号输出模块，用于将所述驱动信号输出至执行机构以驱动所述执行机构动作。
[0050]优选地，所述多样性驱动系统还包括人机接口模块，用于接收所述逻辑处理模块提供的显示信号，从而提供安全功能参数监视信息、报警信息以及系统和设备状态指示;还用于接收用