CN102157213A - 一种核电机组数字化总体运行程序及其进入方法及*** - Google Patents

一种核电机组数字化总体运行程序及其进入方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明适用于核电控制领域，提供了一种核电机组数字化总体运行程序及其进入方法和***，所述进入***包括第一显示装置，用于显示核电机组启停机过程中机组的运行状态信息、总体运行程序的各子程序之间的执行顺序和逻辑关系以及各运行状态之间的切换信息；第二显示装置，用于显示总体运行程序的子程序内部的逻辑结构信息。本发明实施例通过第一显示装置和第二显示装置清晰的显示了总体运行程序中用于控制各机组运行状态和任务的子程序之间的执行顺序和逻辑关系，使操纵员建立对机组启动停运的总体观，克服DCS主控室在直观性上的不足，从而可以快速、便捷的进入总体运行程序，以通过数字化总体运行程序对核电机组的启动停运进行快速、准确的控制。

Description

一种核电机组数字化总体运行程序及其进入方法及***
技术领域
本发明涉及核电控制领域，尤其涉及一种核电机组数字化总体运行程序及其进入方法和***。
背景技术
压水堆核电站主要由压水反应堆、一回路***和二回路***等三个部分组成。核裂变是在压力容器内由核燃料组成的反应堆堆芯里进地的。压水堆以低浓缩铀为燃料、轻水为冷却剂和慢化剂。核裂变放出的热量由流经堆内的一回路***的高压水带出堆外并在蒸器发生器里将热量传递给二回路的水。水受热后产生的蒸汽推动蒸汽轮机，蒸汽轮机则带动发电机发电。
核电厂***复杂，其启动和停运是通过核电机组数字化总体运行程序(以下简称为总体运行程序)控制的。总体运行程序是运行人员在运行状态下，控制或改变整个机组状态所使用的***。该总体运行程序本身非常复杂，通过该总体运行程序对核电机组进行启停控制时，为增加机组启动停运和各个子程序整体感，体现各个子程序的相互关系和子程序内部的逻辑结构，通过它来帮助操纵员建立机组启动停运的整体观，需要设计一种可以快速进入总体运行程序的方法，以通过数字化总体运行程序对核电机组的启动停运进行快速、准确的控制。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种核电机组数字化总体运行程序的进入方法，以快速、便捷的进入核电机组数字化总体运行程序。
本发明实施例是这样实现的，一种核电机组数字化总体运行程序的进入方法，所述方法包括下述步骤：
当需要进行机组启动和停运操作时，通过第一显示装置显示核电机组启停机过程中的机组的运行状态信息、总体运行程序的各子程序之间的执行顺序和逻辑关系以及各运行状态之间的切换信息；
第一显示装置向第二显示装置发送链接指令；
接收到链接指令的第二显示装置显示其对应的子程序内部的逻辑结构信息。
本发明实施例的另一目的在于提供一种核电机组数字化总体运行程序的进入***，所述进入***包括：
第一显示装置，用于显示核电机组启停机过程中机组的运行状态信息、总体运行程序的各子程序之间的执行顺序和逻辑关系以及各运行状态之间的切换信息；
第二显示装置，用于显示总体运行程序包括的各子程序内部的逻辑结构信息。
本发明实施例的另一目的在于提供一种核电机组总体运行程序，包括所述核电机组数字化总体运行程序的进入***。
在本发明实施例中，通过第一显示装置和第二显示装置清晰的显示了总体运行程序中用于控制各机组运行状态和任务的子程序之间的执行顺序和逻辑关系，使操纵员建立对机组启动停运的总体观，克服DCS主控室在直观性上的不足，从而可以快速、便捷的进入总体运行程序，以通过数字化总体运行程序对核电机组的启动停运进行快速、准确的控制。
附图说明
图1是本发明实施例提供的总体运行程序的进入***结构框图；
图2是本发明实施例提供的第一显示装置的界面的效果示例图；
图3a-3h是本发明实施例提供的用于编写操作项信息以及各操作项之间的执行顺序和逻辑关系的图标示例图；
图4和图5是本发明实施例提供的核电第二显示装置的显示界面示例图；
图6是本发明实施例提供的总体运行程序的进入方法的实现流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明实施例中，通过第一显示装置显示核电机组启停机过程中机组的运行状态信息、总体运行程序的各子程序之间的执行顺序和逻辑关系以及各运行状态之间的切换信息，通过第二显示装置显示该总体运行程序包括的各子程序内部的逻辑结构，由于第一显示装置和第二显示装置清晰的显示了总体运行程序中用于控制各机组运行状态和任务的子程序之间的执行顺序和逻辑关系，使操纵员建立对机组启动停运的总体观，克服DCS主控室在直观性上的不足，从而可以快速、便捷的进入总体运行程序，以通过数字化总体运行程序对核电机组的启动停运进行快速、准确的控制。
图1示出了本发明第一实施例提供的核电机组数字化总体运行程序的进入***，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
该进入***可以用于总体运行程序，可以是运行于总体运行程序内的软件单元、硬件单元或者软硬件相结合的单元，也可以作为独立的挂件集成到总体运行程序中或者运行于总体运行程序的应用***中。
该核电机组数字化总体运行程序的进入***包括第一显示装置1和第二显示装置2。其中：
第一显示装置1显示核电机组启停机过程中机组的运行状态信息、总体运行程序的各子程序之间的执行顺序和逻辑关系以及各运行状态之间的切换信息。
其中总体运行程序的子程序包括但不限于机组启动控制程序、机组停运控制程序、瞬态控制程序和十年大修控制程序等子程序。表1示出了本发明实施例提供的机组启动控制程序的示例，但机组启动控制程序不以该示例为限。表2示出了本发明实施例提供的机组停运控制程序的示例，但机组停运控制程序不以该示例为限。表3示出了本发明实施例提供的瞬态控制程序的示例，但瞬态控制程序不以该示例为限。表4示出了本发明实施例提供的十年大修控制程序的示例，但十年大修控制程序不以该示例为限。
表1
  序号   程序编码   程序名称
  1   D-9   装料前准备-装料-排水至法兰结合面
  2   D-10   反应堆大盖安装及反应堆冷却***的充水
  3   D-11   反应堆冷却***加热到80度
  4   D-12   化学平台及加热到177度
  5   D-13   RRA隔离及升温升压至热停堆
  6   D-14   临界和热备用
7   D-15   提升反应堆功率至100％
  8   G-1   从冷停堆过渡到热备用
  9   G-2   从热备用过渡到低功率运行
  10   GS-2   汽机的正常启动和加负荷
表2
  序号   程序编码  程序名称
  11   D-1  换料大修准备-并过渡到热停堆
  12   D-2  反应堆从热停堆冷却到170℃
  13   D-3  反应堆从170℃到冷停堆的冷却及氧化
  14   D-4  反应堆冷却剂卸压
15   D-5  卸压后一回路排水及空气吹扫
  16   D-6  卸料前准备-卸料-排水至低低水位
  17   G-3  最小负荷到热停堆的计划停运
  18   G-4  机组处于热停堆
  19   G-5  从热停过渡到维修冷停堆
  序号   程序编码   程序名称
  20   GS-3   汽机的正常降功率和停机
  21   GS-4   汽机带负荷跳闸
表3
  序号   程序编码   程序名称
  22   3-I-5   机组带厂用负荷
  23   3-I-6   汽机跳闸、反应堆不停堆
表4
  序号   程序编码   程序名称
  24   D-26   一回路水压试验
其中机组的运行状态信息包括但不限于6个运行模式、两个标准状态以及表示机组启停机有关的重要参数。6个运行模式包括完全卸料模式(ReactorCompletely Discharged，RCD)、换料停堆模式(Refueling Cold Shutdown，RCS)、维修停堆模式(Maintenance Cold Shutdown，MCS)、RRA冷却的正常堆模式(Normal Shutdown with RRA connected，NS/RRA)、蒸发器冷却的正常堆模式(Normal Shutdown with SG，NS/SG)和功率运行模式(Reactor in Power，RP)；两个标准状态包括冷停堆(Cold shutdown)热停堆(Hot shutdown)；表示机组启停机有关的重要参数包括一回路温度80℃、一回路温度170℃、核功率2％、核功率15％、核功率100％。
其中各运行状态之间的切换信息包括但不限于启停指示以及用于状态切换的子程序信息。
其中启停指示用于指示启动或者停运核电机组。该启停指示可以为带箭头的竖线，该带箭头的竖线指示从核电机组的一个运行状态切换到另一个运行状态，其中箭头朝上表示启动，箭头朝下表示停运。其中启动是指核电机组从完全卸料模式开始，经过核燃料装载、升温升压到热停堆、核临界直到满功率运行的过程，也可指中间的一段过程；停运是指核电机组从满功率开始，降功率到热停堆、降温降压到冷停堆、直至卸料的过程，也可指中间的一段过程。
用于状态切换的子程序信息是指从核电机组的一个运行状态切换至另一运行状态所用的子程序的信息，用于状态切换的子程序信息可以为该子程序编号，也可以为该子程序名称。为了使输出的界面简洁，该用于状态切换的子程序信息为该子程序编号。具体实现时，可以将启停指示与对应的用于状态切换的子程序显示在一起，以便操纵员查看。
在本发明另一实施例中，该第一显示装置1还包括属性信息。该属性信息包括但不限于第一装置的编码(如UOP)，一、二回路属性(如G)，标题(如Start-up&Shutdown)，质量等级(QSR)等。
在本发明另一实施例中，该第一显示装置1还包括多个第一链接键12。每个第一链接键用于呼叫和链接至与其对应的第二显示装置2。在本发明实施例中，每个第一链接键都有对应的子程序和第二显示装置，通过第一链接键即可呼叫并链接至与其对应的第二显示装置。
请参阅图2，为本发明实施例提供的第一显示装置1的界面的效果示例图，但其不以该效果示例为限。在图2所示的效果示例图中，采用带箭头的竖线作为启停指示，在带箭头的竖线旁边输出用于与该带箭头的竖线对应的状态切换的子程序的编号以及对应的第一链接键。如采用从满功率状态指向热停堆状态的箭头表示从核电机组的满功率状态(即P＝100％PN)切换到热停堆状态(即Hot shutdown)，并采用子程序D1(如表2中所示，其程序名称为换料大修准备-并过度到热停堆)使核电机组从满功率状态(即P＝100％PN)切换到热停堆状态(即Hot shutdown)，并通过第一链接键(即D1-PAGE1)呼叫并链接至与用于显示子程序D1的逻辑结构信息的第二显示装置。对于图2中其余部分，其原理相同，在此不一一进行说明。
第二显示装置2显示该总体运行程序的子程序内部的逻辑结构信息。
在本发明实施例中，每个子程序均对应有第二显示装置。每个第二显示装置显示其对应的子程序内部的逻辑结构信息。其中子程序内部的逻辑结构信息包括但不限于标题信息、定期监视和操作链接键、***画面链接键、主体结构导航信息和总体结构导航信息。
其中标题信息是指该第二显示装置对应的子程序的信息，包括但不限于子程序名称、机组号、一、二回路属性、安全质量等级、版本状态等。
定期监视和操作链接键用于呼叫并链接至与该子程序对应的监视和操作画面。其中监视和操作画面包括但不限于电厂状态(Status displays，YST)总体画面、主要的机组操作画面、主要的操作画面、压力-温度图(Press-Temperature，PT)等。对于不同的子程序，可能对应有不同的监视和操作画面，如对于编号为D10的子程序(根据表1所示，编号为D10的子程序为反应堆大盖安装及反应堆冷却***的充水)，其对应的监视和操作画面包括但不限于YST总体画面、主要的机组操作画面(YFU等画面)、主要的操作画面(如须经常调节的设备参数等)、PT图等。
***画面链接键用于呼叫并链接至与该子程序相关的核电厂各***画面。不同的子程序，与其相关的核电厂的***画面可能不同。
主体结构导航信息是指本子程序内部的主体结构导航信息，其包括子程序执行流程信息和画面链接键。其中子程序执行流程信息是指本子程序包括的操作项信息以及各操作项之间的执行顺序和逻辑关系。
画面链接键用于呼叫并链接至本子程序包括的操作画面。
在本发明实施例中，为了便于操纵员查看，可以采用不同的图标来标识本子程序包括的各操作项。举例说明如下，但不以该举例说明为限：
根据子程序的主体内容，运用结构导航画面图标组成一个个序列来描述子程序内部的逻辑结构，并在序列右侧放置相应的画面链接键。每一章中的一个小节可作为一个序列来进行编写，也可以将多个连贯的小节组成一个序列来进行编写。如可以采用图3a到3h所示的图标来编写操作项信息以及各操作项之间的执行顺序和逻辑关系。其中采用图3a所示的图标作为章节图标。采用图3b所示的图标作为节开始图标。采用图3c所示的图标作为序列中间节、子节的开始图标。采用图3d所示的图标作为数字化操作单的图标，采用图3e所示的图标作为非数字化操作内容的图标，即采用不同底色的图标来区分数字化操作单和非数字化操作内容，如数字化操作单的底色为白色，非数字化操作内容的底色为除白色以外的其它任意颜色。采用图3f所示的图标作为逻辑判断的图标。采用图3g所示的图标作为结束图标，其中结束图标为小节的结束，多个连贯的小节组成一个序列时，中间节结束图标省略。采用图3h所示的图标作为列连接图标，该列连接图标标识当一列无法布置一个小节时，引导到另一列的开始位置。
总体结构导航信息包括页链接键和第一显示装置链接键。其中页链接键用于呼叫并链接至子程序的各导航页面。第一显示装置链接键用于呼叫并链接至第一显示装置。
在本发明实施例中，由于显示装置的显示区域有限，而需要通过核电第二显示装置显示的子程序内部的逻辑结构信息较多，通过一个页面难以完全显示，因此，第二显示装置可以通过多个页面来显示子程序内部的逻辑结构信息，当采用多个页面来显示子程序内部的逻辑结构信息时，可以通过该子程序的页链接键在该子程序的多个页面之间进行切换。
请参阅图4，为本发明实施例提供的子程序D10对应的第二显示装置的显示界面示例图，请参阅图5，为本发明实施例提供的子程序I5对应的第二显示装置的显示界面示例图，但第二显示装置不以上述示例图为限。
在本发明实施例中，当需要进行机组启动和停运操作时，通过第一显示装置显示核电机组启停机过程中的总体运行程序包括的各子程序、机组运行状态信息以及各机组运行状态之间的切换信息，通过第二显示装置显示该总体运行程序包括的各子程序的逻辑结构，由于第一显示装置和第二显示装置清晰的显示了总体运行程序中用于控制各机组运行状态和任务的子程序之间的运行顺序和逻辑关系，从而使操纵员可以快速、便捷的进入总体运行程序，以通过总体控制***对核电机组的启停机进行快速、准确的干预。
图6示出了本发明实施例提供的核电机组数字化总体运行程序的进入方法的实现流程，详述如下：
在步骤S101中，当需要进行机组启动和停运操作时，通过第一显示装置显示核电机组启停机过程中机组的运行状态信息、总体运行程序的各子程序之间的执行顺序和逻辑关系以及各运行状态之间的切换信息。
其中总体运行程序的各子程序包括但不限于机组启动控制程序、机组停运控制程序、瞬态控制程序和十年大修控制程序等子程序。机组的运行状态信息包括但不限于6个运行模式、两个标准状态以及表示机组启停机有关的重要参数。6个运行模式包括完全卸料模式(Reactor Completely Discharged，RCD)、换料停堆模式(Refueling Cold Shutdown，RCS)、维修停堆模式(MaintenanceCold Shutdown，MCS)、RRA冷却的正常堆模式(Normal Shutdown with RRAconnected，NS/RRA)、蒸发器冷却的正常堆模式(Normal Shutdown with SG，NS/SG)和功率运行模式(Reactor in Power，RP)；两个标准状态包括冷停堆(Cold shutdown)热停堆(Hot shutdown)；表示机组启停机有关的重要参数包括一回路温度80℃、一回路温度170℃、核功率2％、核功率15％、核功率100％。
其中各运行状态之间的切换信息包括但不限于启停指示以及用于状态切换的子程序信息。其中启停指示用于指示启动或者停运核电机组。其中用于状态切换的子程序信息是指将核电机组的一个状态切换至另一状态所用的子程序的信息。
在本发明另一实施例中，该第一显示装置还包括多个第一链接键。每个第一链接键用于呼叫和链接至与其对应的第二显示装置。在本发明实施例中，每个第一链接键都有对应的子程序和第二显示装置，通过第一链接键即可呼叫并链接至与其对应的第二显示装置。
在步骤S102中，第一显示装置向第二显示装置发送链接指令。
在本发明实施例中，可以通过第一显示装置中的第一链接键向第二显示装置发送链接指令。
在本发明实施例中，当需要将核电机组从一个状态(如P＝100％PN)切换到另一个状态(如Hot shutdown)时，可以先根据第一显示装置显示的信息确定用于该状态切换的子程序(如D1)，再通过该子程序(即D1)对应的第一链接键直接呼叫并链接至对应的第二显示装置，通过第二显示装置显示该子程序(即D1)的逻辑结构信息。在步骤S103中，接收到链接指令的第二显示装置显示其对应的子程序内部的逻辑结构信息。
其中子程序内部的逻辑结构信息包括但不限于标题信息、定期监视和操作链接键、***画面链接键、主体结构导航信息和总体结构导航信息。主体结构导航信息包括***执行流程信息和画面链接键。总体结构导航信息包括页链接键和第一显示装置链接键。
在本发明实施例中，通过第一显示装置可以显示核电机组启停机过程中的总体运行程序包括的子程序、机组运行状态信息以及各机组运行状态之间的切换信息，操作员通过第一显示装置可以向第二显示装置发送链接指令，以进入该链接指令对应的第二显示装置，通过第二显示装置可以显示其对应的子程序的逻辑结构信息，使操纵员建立对机组启动停运的总体观，克服DCS主控室在直观性上的不足，从而可以快速、便捷的进入总体运行程序，以通过数字化总体运行程序对核电机组的启动停运进行快速、准确的控制。
在本发明另一实施例中，在步骤S103之后，该方法还包括下述步骤：
第二显示装置向***画面发送链接指令，以链接至该链接指令指定的***画面。
在该实例中，通过第二显示装置向***画面发送链接指令，从而操纵员可以快速、便捷的进入***画面，通过***画面对核电机组的启停运进行控制和干预。
在本发明另一实施例中，在步骤S103之后，该方法还包括下述步骤：
第二显示装置向监视和操作画面发送链接指令，以链接至该链接指令指定的监视和操作画面。
在该实例中，通过第二显示装置向监视和操作画面发送链接指令，从而操纵员可以快速、便捷的进入监视和操作画面，获得核电机组的监视参数。
在本发明另一实施例中，在步骤S103之后，该方法还包括下述步骤：
第二显示装置向与其对应的子程序包括的操作画面发送链接指令，以链接至该链接指令指定的操作画面。
在本发明实施例中，由于每种子程序都是完成某种具体功能的***，其包括完成用于该功能的多个操作界面，为了可以从第二显示装置进入与其对应的子程序的具体的操作界面，可以通过第二显示装置向与其对应的子程序包括的操作画面发送链接指令。
在本发明另一实施例中，在步骤S103之后，该方法还包括下述步骤：
第二显示装置向与其对应的子程序包括的各导航页面发送链接指令，以链接至该链接指令指定的导航页面。
在该实例中，由于显示装置的显示区域有限，而需要通过核电第二显示装置显示的子程序的逻辑结构信息较多，通过一个页面难以完全显示，因此，核电第二显示装置可以通过多个页面来显示子程序的逻辑结构信息，当采用多个页面来显示子程序的逻辑结构信息时，可以通过页链接键在多个页面之间进行切换。
在本发明另一实施例中，在步骤S103之后，该方法还包括下述步骤：
第二显示装置向第一显示装置发送链接指令，以链接至第一显示装置，这样可以从第二显示装置返回至第一显示装置，从而使总体运行程序更加灵活、易用。
本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
在本发明实施例中，当需要进行机组启动和停运操作时，通过第一显示装置显示核电机组启停机过程中机组的运行状态信息、总体运行程序的各子程序之间的执行顺序和逻辑关系以及各运行状态之间的切换信息，通过第二显示装置显示该总体运行程序包括的各子程序的逻辑结构，由于第一显示装置和第二显示装置清晰的显示了总体运行程序中用于控制各机组运行状态和任务的子程序之间的运行顺序和逻辑关系，使操纵员建立对机组启动停运的总体观，克服DCS主控室在直观性上的不足，从而可以快速、便捷的进入总体运行程序，以通过数字化总体运行程序对核电机组的启动停运进行快速、准确的控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种核电机组数字化总体运行程序的进入方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
当需要进行机组启动和停运操作时，通过第一显示装置显示核电机组启停机过程中机组的运行状态信息、总体运行程序的各子程序之间的执行顺序和逻辑关系以及各运行状态之间的切换信息；
第一显示装置向第二显示装置发送链接指令；
接收到链接指令的第二显示装置显示其对应的子程序内部的逻辑结构信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述接收到链接指令的第二显示装置显示其对应的子程序内部的逻辑结构信息的步骤之后，所述方法还包括下述步骤：
第二显示装置向***画面发送链接指令，以链接至该链接指令指定的***画面。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述接收到链接指令的第二显示装置显示其对应的子程序内部的逻辑结构信息的步骤之后，所述方法还包括下述步骤：
第二显示装置向监视和操作画面发送链接指令，以链接至该链接指令指定的监视和操作画面。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述接收到链接指令的第二显示装置显示其对应的子程序的逻辑结构信息的步骤之后，所述方法还包括下述步骤：
第二显示装置向与其对应的子程序包括的各导航页面发送链接指令，以链接至该链接指令指定的导航页面；和/或
第二显示装置向第一显示装置发送链接指令，以链接至第一显示装置。
5.一种核电机组数字化总体运行程序的进入***，其特征在于，所述进入***包括：
第一显示装置，用于显示核电机组启停机过程中机组的运行状态信息、总体运行程序的各子程序之间的执行顺序和逻辑关系以及各运行状态之间的切换信息；
第二显示装置，用于显示总体运行程序的各子程序内部的逻辑结构信息。
6.如权利要求5所述的进入***，其特征在于，所述机组的运行状态信息包括6个运行模式、两个标准状态以及表示机组启停机有关的重要参数，6个运行模式包括完全卸料模式、换料停堆模式、维修停堆模式、RRA冷却正常堆模式、蒸发器冷却的正常堆模式和功率运行模式；两个标准状态包括冷停堆和热停堆；表示机组启停机有关的重要参数包括一回路温度80℃、一回路温度170℃、核功率2％、核功率15％、核功率100％，所述各运行状态之间的切换信息包括启停指示以及用于状态切换的子程序信息。
7.如权利要求5所述的进入***，其特征在于，所述第一显示装置还包括：
第一链接键，用于呼叫和链接至与该第一链接键对应的第二显示装置。
8.如权利要求5所述的进入***，其特征在于，所述子程序内部的逻辑结构信息包括标题信息、定期监视和操作链接键、***画面链接键、主体结构导航信息和总体结构导航信息。
9.如权利要求8所述的进入***，其特征在于，所述主体结构导航信息包括子程序执行流程信息和用于呼叫并链接至子程序包括的操作画面的画面链接键，所述总体结构导航信息包括用于呼叫并链接至子程序的各导航页面的页链接键和用于呼叫并链接至第一显示装置的第一显示装置链接键。
10.一种核电机组数字化总体运行程序，其特征在于，包括权利要求5至9任一权利要求所述的核电机组数字化总体运行程序的进入***。
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