数字化核电站构想.pdf

电力信息化专栏
数字化核电站构想
汪映荣,许修亮,曹姝媛
(山东核电有限公司,山东海阳265116)
摘要:提出了全新的数字化核电站的蓝图架构和方案构想,以核电站全生命周期管理的理念,将项目前期、
工程建设期和生产运营期的设计数据、建造数据、调试数据、生产实时数据、业务过程数据进行全面有效整合,
采用先进的信息技术,构建数字化、智能化的核电站,实现结构化数据和非结构化数据的跨平台资源共享。通
过介绍数字化核电站的概念、意义、进展情况及构成,提出了数字化核电站信息平合的建设思路,分别建立数
据中心和信息平台,从而实现真正意义上的数字化核电站。
关键词:数字化;信息化;核电站
中分类号:TP39
文獻标识码:A
doi:10.11959issn.1000-0801.2016096
Conception of digital nuclear power station
WANG Yingrong, XU Xiuliang, CAO Shuyuan
Shandong Nuclear Power Co, Ltd, Haiyang 265116, China
Abstract: A new digital nuclear power station architecture blueprint and plan were put forward. With the concept of
the full lifecycle management of nuclear power station, design data, construction data, commissioning data, real-time
data and business process data for the project were integrating effectively from engineering period to operation
period. Adopting advanced information technology, an intelligent or digital nuclear power station would be
constructed to achieve resource sharing across platforms for structured data and unstructured data. The concept
significance, progress of digital nuclear power station were introduced, and the idea of construction of digital nuclear
power plant information platform was put forward. Data center and information platform were established
respectively, so as to realize the real meaning of digital nuclear power station
Key words: digitalization, informationization, nuclear power
为核电企业信息化建设的目标和发展方向。目前对于数字
1引言
化核电站的认识还存在不同见解,有人认为将核电信息管
随着“互联网+”时代的到来,阿络、计算、数据、知识正理系统与生产实时数据系统相结合就是数字化核电站,也
在深度融合于核电各专业领域的工作中,在深入推进两化有人将三维虚找核电厂理解为数字化核电站。数字化电厂
融合的同时,核电行业信息化也迎来了以创新驱动发展的的概念是在20世纪末被提出的,目前已经正式进入实施
“新常态”。让核电站实现数字化,加深信息技术在核电领阶段。人们从不同的认识角度出发,给出了数字化电厂的
域的应用,构建一个全画、真正意义上的数字化核电站,成若干种概念和解決方案,如提出了数字化电厂概念模型,
收稿日期:2015-09-20;修回日期:2016-03-10
万方数据
8
电位
也称为5s模型:分散控制系统( distributed control system,预测与诊断工作中实现数字化,则可以预防重大设备的损
DCS)、厂级信息系统( supervisor information system,SIS)、坏,避免不必要的非计划停雄事故,提高核电生产安全性。从
管理信息系统( management information system,MIS)、电厂这个角度出发,数字化核电站产生的效益将是不可估量的。
仿真系统( plant simulation system,PKS)、决策支持系统2.3数字化核电站的进展情况
(decision support system, DSS)
核电站数字化水平很大程度上取决于仪控系统数字
本文提出了全新的数字化核电站的蓝图架构和方案化程度、管理系统信息化程度、设计制造信息化程度以及
构想,即将核电站的过程控制数字化、生产管理数字化、物其间的信息共享程度等。从我国已建成和在建的核电工程
理对象数字化、设计过程数字化、事务处理数字化、经营决来看,核电站的仪控系统经历了3个阶段:第一阶段是以
策数字化,在核电站从建设、运行到退役的整个生命周期模拟量组合单元仪表为主的控制系统,如在运行的秦山核
中,实施完整的数字化设计、数字化采购、数字化施工、数字电厂主控系统SPEC200组装仪表等;第二阶段是以模拟
化移交、数字化运维,同时在生产监控系统的各个层次采用量和数字量混合运用的主控制系统,如岭澳核电厂仪表控
智能化和数字化设备、仪表和元件,在信息系统中采用相应制系统等;第三阶段是全数字化仪表控制系统,现阶段的
的智能软件和管理软件,从而实现核电安全、经济运行。
典型应用有田湾核电厂的西门子 TELEPERMXP+XS系
2数字化核电站的概念、意义及进展情况
统、在建的API000依托项目、三门核电/海阳核电
COMMOM Q+0VATN系统。尽管第三阶段有全数字化仪
2.1数字化核电站的概念
控系统,但现场设备级数字化还存在不足,如变送器、开关
数字化核电站是以核电厂物理对象和工作对象为研柜、电动门等设备采集的信息较少,无法实现控制系统故
究对象,从核电全生命周期出发对其进行量化、分析、控制障诊断和预测。核电管理信息系统、计算机辅助设计制造
和决策,从而降低发电成本、提高上网电量、减少设备故系统在国内外核电已基本实现应用,但存在“信息孤岛”
障、提升核电价值,实现核电的安全、经济运行。数字化核没有实现上下游之间信息的互联互通与全面共享。虽然基
电站的原理就是将所有信号数字化、所有管理内容数字于虚拟现实技术的核电维修三维数字化已有一些对主要
化,然后利用网络技术,实现可靠而准确的数字化信息交设备的应用,但数字化维修仿真模型还有待向更高精度和
换、跨平台的资源实时共享,进而为决策提供支持。随着信更大范围改进。大部分国内核电企业都是部分环节(如设
息技术的日新月异,数字化核电站的概念也不是一成不变计和运行维护环节)采用了数字化管理,还没有一座完全
的,其内涵跟随技术更新而不断丰富和动态发展。
实现数字化的核电站。
2.2数字化核电站的意义
目前,以中国广核集团有限公司(以下简称中广核集
(1)推进工程设计一体化协同
团)为代表的国内核电企业正在开展智能电站、智慧电站的<