[发明专利]原子能发电站数字保护系统

说明书

本发明涉及一种数字保护系统，其包括：工序保护系统，具有至少两个以上的通道，包括相互独立的相互不同种类的第一比较逻辑控制器以及第二比较逻辑控制器，将比较逻辑结果发送至原子反应堆保护系统；以及原子反应堆保护系统，具有至少两个以上的序列，包括相互独立的相互不同种类的第一同步逻辑控制器以及第二同步逻辑控制器，生成基于上述比较逻辑结果的输出信号而发送至开始电路，并且还包括开始电路，该开始电路根据上述输出信号而在核蒸汽供应系统正常的情况下正常运行原子反应堆，在核蒸汽供应系统异常的情况下停止原子反应堆。

技术领域

本发明涉及用于提高执行原子能发电站的安全功能的保护系统(工序保护系统以及原子反应堆保护系统)的安全性(提高原子反应堆停止功能)以及可靠性(消除基于单一故障的原子反应堆故障引发因素)的技术，对保护系统应用相互独立的两种控制器，并应用将两侧控制器的运算处理结果适当组合的设计，由此能够消除保护系统的SPV(SinglePoint Vulnerability，基于单一故障的原子反应堆停止引发因素)并应对CCF(Commoncause Failure，共同原因故障)。

背景技术

原子能发电是指利用通过核分裂连锁反应所产生的能量将水加热而产生水蒸气，并利用该水蒸气使涡轮发电机发电。在由质子和中子构成的原子核中，将核子彻底分离而变成自由的粒子时释放所需的能量，随之生成巨大的能量，因此这种原子能发电相当于利用非常少量的燃料也能够得到很多能量的最恰当的动力源，全世界的大部分国家利用原子能发电来生产电。

但是在原子能发电的情况下，由于原子能的利用伴随着很大的危险，所以必须要有很多的安全装置和受过高度训练的专业人员的管制。

保护系统起到检测核蒸汽供应系统(NSSS，Nuclear Steam Supply System)的状态并在检测出的工序变数达到规定的安全系统设定值的情况下停止原子反应堆而减缓事故影响的作用。

SPV是指基于设备的单一故障的原子反应堆或涡轮发电机的停止引发因素，现有的运转核电站中也有存在多个SPV的地方，其中在1980年代建成的运转核电站的原子反应堆保护系统的SPV数达到70～90。这些SPV是由在原子反应堆保护系统内未被实施多重化的各种模拟设备引起的。

CCF是指由于共同原因而在几个设备中同时发生故障的状况，在保护系统中发生CCF的情况下也有可能对保护系统固有的安全功能的执行带来严重的影响。能够容易理解CCF的代表性例子为在1999年成为话题的Y2K(千年虫)，它是指没有意识到2000年的计算机在成为2000年的瞬间可能引发错误工作的现象。但针对该问题，通过事先准备提前消除了导致问题的原因，仅在部分领域产生少许错误便告终。

发明内容

本发明的目的在于，为了解决如上所述的现有的原子能发电站保护系统所存在的在SPV以及CCF方面脆弱的问题，提供包括由相互不同种类的同步逻辑控制器以及比较逻辑控制器构成的工序保护系统以及原子反应堆保护系统的原子能发电站数字保护系统。

本发明所要实现的技术问题并不局限于上面所提及的技术问题，而是还可以包括对本领域技术人员而言根据下文中将要描述的内容非常明显的范围内的多种技术问题。

数字保护系统包括：工序保护系统，具有至少两个以上的通道，一个通道包括相互独立的相互不同种类的第一比较逻辑控制器以及第二比较逻辑控制器，上述第一比较逻辑控制器以及第二比较逻辑控制器以工序变数为输入来输出比较逻辑结果；原子反应堆保护系统，具有至少两个以上的序列，一个序列包括相互独立的相互不同种类的第一同步逻辑控制器以及第二同步逻辑控制器，上述第一同步逻辑控制器以及第二同步逻辑控制器以上述比较逻辑结果为输入来输出同步逻辑结果，上述原子反应堆保护系统还包括至少两个以上的开始电路，各个开始电路包括多个继电器串联连接的串联电路以及多个继电器并联连接的并联电路，上述串联电路所包括的多个继电器以相互不同种类的同步逻辑控制器的同步逻辑结果为输入进行接通/断开(on/off)，上述并联电路所包括的多个继电器以相互不同种类的同步逻辑控制器的同步逻辑结果为输入进行接通/断开。