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数字化反应堆保护系统信息安全与功能安全协调设计研究
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作者 夏丹阳 孙永胜 +1 位作者 谭平 刘汪平 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1148-1154,共7页
本文主要针对核电厂数字化反应堆保护系统(RPS)信息安全与功能安全协调设计进行研究。首先进行数字化RPS攻击树建模,定性和定量分析数字化RPS信息安全威胁,提出信息安全威胁对数字化RPS可靠性影响的量化评估方法。然后,综合考虑信息安... 本文主要针对核电厂数字化反应堆保护系统(RPS)信息安全与功能安全协调设计进行研究。首先进行数字化RPS攻击树建模,定性和定量分析数字化RPS信息安全威胁,提出信息安全威胁对数字化RPS可靠性影响的量化评估方法。然后,综合考虑信息安全与功能安全协调要求,从整体结构设计、单个子系统设计两个层面阐述协调设计原则,提出数字化RPS信息安全与功能安全协调设计方法和安全防护措施,使信息安全威胁对数字化RPS可靠性的影响降低到可接受程度。本文研究内容可用于指导数字化RPS设计。 展开更多
关键词 信息安全 反应堆保护系统 攻击树 防护设计 协调要求
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田湾核电厂数字化反应堆保护系统故障模式与后果分析 被引量:7
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作者 周海翔 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期702-706,共5页
从田湾核电厂数字化反应堆保护系统的结构出发,对数字化保护系统可能出现的故障种类、影响区域和故障后果等进行了详细分析,通过故障模式与后果分析(FMEA)方法,对田湾核电厂数字化反应堆保护系统是否存在设计薄弱环节作出了判断。本工... 从田湾核电厂数字化反应堆保护系统的结构出发,对数字化保护系统可能出现的故障种类、影响区域和故障后果等进行了详细分析,通过故障模式与后果分析(FMEA)方法,对田湾核电厂数字化反应堆保护系统是否存在设计薄弱环节作出了判断。本工作为国内数字化反应堆保护系统设计提供了一些新思路。 展开更多
关键词 数字化反应堆保护系统 故障模式 后果分析 核电厂
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数字化反应堆保护系统自监督设计 被引量:1
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作者 尹宝娟 毛从吉 +1 位作者 李世欣 郑睿鹏 《核电子学与探测技术》 北大核心 2017年第9期903-907,共5页
数字化反应堆保护系统运行期间需要通过各种监督测试确认其可用性和安全性,自监督是一种重要的监督测试类型,从功能安全角度分析自监督也有其必要性。依据相关标准的安全原则要求,提出了一种数字化反应堆保护系统的自监督设计方案,包括... 数字化反应堆保护系统运行期间需要通过各种监督测试确认其可用性和安全性,自监督是一种重要的监督测试类型,从功能安全角度分析自监督也有其必要性。依据相关标准的安全原则要求,提出了一种数字化反应堆保护系统的自监督设计方案,包括自监督的对象、实现方法、发现异常的处理、结果信息显示等方面的内容,为相关产品设计提供了参考。 展开更多
关键词 自监督 数字化反应堆保护系统 监督测试 定期试验 功能安全
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数字化反应堆保护系统软件V&V危害分析技术研究 被引量:2
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作者 段晓 王钊 +1 位作者 高婷 毛欢 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期104-111,共8页
反应堆保护系统采用数字化技术,其软件的安全性与可靠性需要重点关注。在保护系统软件生命周期各阶段验证和确认(V&V)过程中,对软件进行危害分析,以检查、分析和确定软件可能存在的危害、危害可能造成的事故以及可能的影响和安全控... 反应堆保护系统采用数字化技术,其软件的安全性与可靠性需要重点关注。在保护系统软件生命周期各阶段验证和确认(V&V)过程中,对软件进行危害分析,以检查、分析和确定软件可能存在的危害、危害可能造成的事故以及可能的影响和安全控制措施,具有非常重要的意义。危害分析通常综合采用初步危害分析表、初步危害分析、事件树分析、失效模式及影响分析、故障树分析、概率风险评估等技术。本文结合某在建实验堆工程项目数字化保护系统实践,研究这些危害分析技术的使用方法。结果表明,危害分析技术的综合使用可有效缓解或防止软件造成系统危害的风险,提高保护系统的软件安全性。 展开更多
关键词 数字化反应堆保护系统 软件 危害分析
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田湾核电站数字化反应堆保护系统可靠性分析 被引量:15
5
作者 周海翔 王卫国 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1272-1276,1281,共6页
分析了田湾核电站数字化反应堆保护系统的结构和基本功能,以故障树分析方法为基础,确定了数字化反应堆保护系统故障树的顶事件,建立了以反应堆停堆子系统失效为顶事件的故障树,利用RISK-SPECTRUM程序,对所建的故障树进行了定量分析和计... 分析了田湾核电站数字化反应堆保护系统的结构和基本功能,以故障树分析方法为基础,确定了数字化反应堆保护系统故障树的顶事件,建立了以反应堆停堆子系统失效为顶事件的故障树,利用RISK-SPECTRUM程序,对所建的故障树进行了定量分析和计算,得到了系统故障树的失效概率和最小割集,为田湾核电站运行和维修提供了有益的指导。 展开更多
关键词 反应堆保护系统 故障树分析 失效概率 最小割集
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数字化反应堆保护系统退出与投入方案 被引量:1
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作者 徐世豪 姜静 +2 位作者 谢维波 陈钊 刘明明 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S01期51-54,67,共5页
数字化反应堆保护系统目前已广泛应用于核电机组.作为执行核电厂重要安全功能的反应堆保护系统在核电厂正常运行期间对其可用性有严格的要求与限制.在机组大修期间,反应堆保护系统由于自身维护和机组状态原因存在退出运行和重新投入运... 数字化反应堆保护系统目前已广泛应用于核电机组.作为执行核电厂重要安全功能的反应堆保护系统在核电厂正常运行期间对其可用性有严格的要求与限制.在机组大修期间,反应堆保护系统由于自身维护和机组状态原因存在退出运行和重新投入运行的情况,由于反应堆保护控制的设备和联锁信号众多,为确保不出现设备误动和人员伤害,需要针对性地制定相应的退出和投入方案.早期的模拟系统中大量使用继电器,在反应堆保护系统的投退中需要大量的拆接线工作,在使用数字化反应堆保护系统后,减少了现场维护人员的工作量.对目前国内核电厂反应堆保护系统退出和投入方案进行分析,通过对反应堆保护系统和设备的优化设计,提高维护系统的自动化水平,减少反应堆保护系统的投入和退出的工作量,提高工作效率,降低人因失误风险,以降低因为保护系统投入与退出带来的核电厂设备损坏和人员伤害风险. 展开更多
关键词 核电厂 保护系统 数字化控制系统
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基于TXS平台的数字化反应堆保护系统实现特性 被引量:4
7
作者 王强 黎国民 况德军 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2014年第3期390-396,共7页
数字化反应堆保护系统(Reactor Protection System,RPS)作为重大改进项在CPR1000压水堆机组岭澳核电站首次引入,设计方案经历了多次变更和优化,最终伴随着岭澳核电站成功商运后完成了方案固化。本文介绍了基于阿海珐公司提供的安全级数... 数字化反应堆保护系统(Reactor Protection System,RPS)作为重大改进项在CPR1000压水堆机组岭澳核电站首次引入,设计方案经历了多次变更和优化,最终伴随着岭澳核电站成功商运后完成了方案固化。本文介绍了基于阿海珐公司提供的安全级数字化仪控平台(TELEPERM XS,TXS)在岭澳核电站反应堆保护系统最终实现方案,进而重点分析反应堆保护系统方案实现特性。上述论述对后续核电站反应堆保护系统方案实现及其国产化研制提供了借鉴和参考意义。 展开更多
关键词 岭澳核电站 数字化 反应堆保护系统(RPS) REACTOR PROTECTION SYSTEM (RPS)
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基于现场可编程门阵列的反应堆数字化保护系统设计 被引量:2
8
作者 张维 石铭德 +1 位作者 郑文祥 刘隆祉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2001年第5期432-435,共4页
介绍了一种基于现场可编程门阵列 (FieldProgrammableGateArray ,即FPGA)的新型反应堆保护系统的设计方案 ,辅以微处理器作为热备份的冗余 ,以实现设备的多样性。系统采用三取二的表决方式 ,FPGA部分执行主要的保护功能 ,并行数据处理... 介绍了一种基于现场可编程门阵列 (FieldProgrammableGateArray ,即FPGA)的新型反应堆保护系统的设计方案 ,辅以微处理器作为热备份的冗余 ,以实现设备的多样性。系统采用三取二的表决方式 ,FPGA部分执行主要的保护功能 ,并行数据处理和信号传输提高了系统的响应速度 ,避免了软件共模故障的发生。微控制器的使用增强了系统的通讯能力 ,优化了人机接口界面 。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列 反应堆 保护系统 冗余 设计 数字化 安全运行 微处理器
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秦山核电厂反应堆保护系统及其相关设备数字化改造规划和实施策略 被引量:11
9
作者 蒋祖跃 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期65-69,共5页
秦山核电厂采用数字化技术改造了基于模拟技术的反应堆保护系统。与此同时,采用同一数字化安全仪控平台对堆外核测系统进行了改造。文章结合该厂原有系统的历史和现状,在广泛了解目前国际上数字化安全仪控平台的发展状况、国外核电厂在... 秦山核电厂采用数字化技术改造了基于模拟技术的反应堆保护系统。与此同时,采用同一数字化安全仪控平台对堆外核测系统进行了改造。文章结合该厂原有系统的历史和现状,在广泛了解目前国际上数字化安全仪控平台的发展状况、国外核电厂在该领域的应用现状的基础上制定适合秦山核电厂工程实际的改造规划和"以我为主,中外合作,充分利用国内技术力量"的实施策略。分析了影响和制约在役核电厂反应堆保护系统及其相关设备改造的主要因素,并对可实施性作总体评估,以了解改造过程中所面临的问题和困难,预先准备相应对策,确保技术改造目标的实现。 展开更多
关键词 反应堆保护系统 数字化 改造 规划 策略
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数字化核测量系统反应堆倍周期计算的敏感性分析 被引量:4
10
作者 熊华胜 李铎 +1 位作者 张良驹 郭超 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B09期417-420,共4页
反应堆倍周期是核反应堆工程中的一个重要参数。在反应堆启动和功率提升过程中,操纵员可通过反应堆倍周期来了解反应堆的运行状态,并据此控制反应性。数字化核测量系统通过对与反应堆功率成正比的电压信号进行采样和处理,计算得到反应... 反应堆倍周期是核反应堆工程中的一个重要参数。在反应堆启动和功率提升过程中,操纵员可通过反应堆倍周期来了解反应堆的运行状态,并据此控制反应性。数字化核测量系统通过对与反应堆功率成正比的电压信号进行采样和处理,计算得到反应堆倍周期。在实际的应用中,电压信号往往包含测量噪声,对计算结果带来较大的不确定性。针对数字化核测量系统的倍周期计算问题,对其敏感性进行了分析,并给出相应的算例。 展开更多
关键词 反应堆周期 反应堆倍周期 数字化核测量系统 敏感性分析
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基于微分动态逻辑的数字化反应堆控制系统建模与验证方法
11
作者 刘杰 阳小华 +2 位作者 刘华 吴取劲 陈星 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期40-44,共5页
核电数字化仪系统既涉及反应堆随时间变化的物理动态演化过程,又涉及计算机的离散控制过程,属于典型的实时混成系统。微分动态逻辑是近年在混成系统验证领域的新方法。提出以微分动态逻辑为基础的构建反应堆控制系统安全验证模型方法,... 核电数字化仪系统既涉及反应堆随时间变化的物理动态演化过程,又涉及计算机的离散控制过程,属于典型的实时混成系统。微分动态逻辑是近年在混成系统验证领域的新方法。提出以微分动态逻辑为基础的构建反应堆控制系统安全验证模型方法,验证反应堆控制系统中离散化的逻辑控制与反应堆连续性的物理连续变化过程之间的相互作用能否保证反应堆安全需求,从而提高数字化反应堆控制系统设计的安全性。 展开更多
关键词 混成系统 微分动态逻辑 数字化反应堆控制系统 建模与安全性验证
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高温气冷堆示范工程反应堆保护系统故障树模型的建立和分析 被引量:6
12
作者 郭超 李铎 熊华胜 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2063-2070,共8页
数字化保护系统正逐步取代模拟系统,应用于新建和升级的核电厂中,数字化保护系统的可靠性分析已成为仪控领域的热点研究课题。本工作以高温气冷堆示范工程(HTR-PM)的反应堆保护系统为研究对象,研究数字化保护系统故障树模型的建立和分... 数字化保护系统正逐步取代模拟系统,应用于新建和升级的核电厂中,数字化保护系统的可靠性分析已成为仪控领域的热点研究课题。本工作以高温气冷堆示范工程(HTR-PM)的反应堆保护系统为研究对象,研究数字化保护系统故障树模型的建立和分析方法,主要研究内容包括:故障树顶事件的选取;基于失效模式与影响分析(FMEA)的故障树搭建方法,重点研究保护系统冗余通道的"2/4"表决逻辑以及通道旁通的处理方法;对故障树模型进行定性分析,并根据故障树的最小割集讨论保护系统的薄弱环节。该研究对于分析数字化保护系统的可靠性并改进系统设计具有重要意义。 展开更多
关键词 数字化反应堆保护系统 可靠性分析 失效模式与影响分析 故障树分析
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基于IEC 61850标准的数字化保护动模测试系统 被引量:14
13
作者 王涛 高厚磊 +4 位作者 邹贵彬 王大鹏 马凯 汤磊 钱卫钧 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2009年第24期133-136,141,共5页
IEC 61850标准的应用给变电站自动化系统带来了重大变革,也给继电保护检测带来了新的挑战。介绍了数字化变电站的特点和组网方式,在此基础上讨论了数字化保护与传统保护在测试方面存在的区别。详细阐述了在传统电力系统动模系统基础上... IEC 61850标准的应用给变电站自动化系统带来了重大变革,也给继电保护检测带来了新的挑战。介绍了数字化变电站的特点和组网方式,在此基础上讨论了数字化保护与传统保护在测试方面存在的区别。详细阐述了在传统电力系统动模系统基础上构建数字化保护测试系统的思想和实施方案。依据所提出的方法,在山东大学电力系统动模实验室成功开发出满足IEC 61850标准的测试平台,可实现对数字化保护及二次设备的综合测试功能。 展开更多
关键词 IEC 61850 数字化保护 保护测试 动态模拟系统
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数字化变电站继电保护系统的可靠性建模研究 被引量:68
14
作者 王超 王慧芳 +3 位作者 张弛 刘玮 李一泉 何奔腾 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期8-13,共6页
与传统变电站继电保护相比,数字化变电站继电保护系统在结构和内涵上都发生了重大改变,其系统可靠性目前尚无标准的评价模型和方法。在分析数字化变电站继电保护系统构成基础上,把信息流划分成同步对时、SV和GOOSE三类,对每类信息流回... 与传统变电站继电保护相比,数字化变电站继电保护系统在结构和内涵上都发生了重大改变,其系统可靠性目前尚无标准的评价模型和方法。在分析数字化变电站继电保护系统构成基础上,把信息流划分成同步对时、SV和GOOSE三类,对每类信息流回路可能的拓扑结构进行了分析。然后用最小路集算法对三类信息流回路连通率进行计算,用串并联模型对继电保护系统的整体可靠性进行计算。最后讨论了建模算法的软件实现并进行了算例分析。研究表明,该建模方法为评价继电保护系统不同方案的可靠性提供了有效手段。 展开更多
关键词 数字化变电站 继电保护系统 信息流 可靠性 最小路集法
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反应堆保护系统可靠性指标的评价方法研究 被引量:8
15
作者 王伟 赵军 +2 位作者 童节娟 周继翔 肖鹏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1101-1108,共8页
反应堆保护系统的性能水平对核电厂安全、经济、可靠运行有很大影响。而实践中如何正确评价反应堆保护系统的可靠性指标,业界并未形成一致方法。本文选取简化的典型反应堆保护系统为研究对象,主要讨论拒动概率故障树分析和误动率马尔科... 反应堆保护系统的性能水平对核电厂安全、经济、可靠运行有很大影响。而实践中如何正确评价反应堆保护系统的可靠性指标,业界并未形成一致方法。本文选取简化的典型反应堆保护系统为研究对象,主要讨论拒动概率故障树分析和误动率马尔科夫方法的适用性,分析拒动概率、误动率两个指标分别适用的评价方法,并对示例系统的可靠性指标进行定量计算。本研究对进一步澄清国内反应堆保护系统可靠性评价中的方法问题,具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 反应堆保护系统 拒动概率 故障树方法 误动率 马尔科夫方法
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数字化集成保护与控制系统结构设计方案研究 被引量:35
16
作者 董新洲 丁磊 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期1-5,共5页
介绍了一种以多功能保护控制器MPCU为核心的数字化集成保护与控制系统DIPC。DIPC适用于数字化变电站,通过非传统互感器、合并单元、以太网和多功能保护控制器实现整个变电站的保护和控制功能。其中的核心元件MPCU是一台集中式的多功能... 介绍了一种以多功能保护控制器MPCU为核心的数字化集成保护与控制系统DIPC。DIPC适用于数字化变电站,通过非传统互感器、合并单元、以太网和多功能保护控制器实现整个变电站的保护和控制功能。其中的核心元件MPCU是一台集中式的多功能数字装置,从过程层总线接收多个设备的信息,完成变电站内全部或部分设备的保护、控制、量测等功能,并利用冗余的广域信息提高保护与控制的性能。文章着重介绍了过程层总线的配置、MPCU的功能和结构。 展开更多
关键词 数字化变电站 数字化集成保护与控制系统 多功能保护控制器
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数字化集成保护控制系统的实现方案 被引量:5
17
作者 曹润彬 董新洲 +4 位作者 王宾 施慎行 BAK Dominik 何世恩 孙辰军 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期149-155,共7页
变电站数字化、智能化为站域信息共享提供了技术保障,因此开发了一种新型数字化集成保护控制(DIPC)系统。系统主要由设备层智能终端(IT)、合并单元(MU)和系统层多功能保护控制器(MPCU)三大核心部分构成,分别给出了它们的硬件架构和软件... 变电站数字化、智能化为站域信息共享提供了技术保障,因此开发了一种新型数字化集成保护控制(DIPC)系统。系统主要由设备层智能终端(IT)、合并单元(MU)和系统层多功能保护控制器(MPCU)三大核心部分构成,分别给出了它们的硬件架构和软件设计方案。该系统基于IEC61850标准,采用两级相量计算和保护起动判据,提高了保护的快速性和可靠性。测试结果表明,该系统可对故障作出快速、可靠的反应,其集成通信和运算能力满足保护跳闸的要求。 展开更多
关键词 变电站 数字化集成保护控制系统 多功能保护控制器 智能终端 合并单元
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基于数字化变电站的系统保护装置设计 被引量:22
18
作者 黎强 李延新 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2009年第18期77-81,共5页
随着数字化变电站技术的逐渐成熟,变电站保护设备的功能及组合方式有了很大的变化和想象空间。文中提出一种基于数字化变电站数据源统一、数据共享特点的系统保护装置的实现方案,并对其硬件设计、软件功能实现以及工程适应性、可靠性进... 随着数字化变电站技术的逐渐成熟,变电站保护设备的功能及组合方式有了很大的变化和想象空间。文中提出一种基于数字化变电站数据源统一、数据共享特点的系统保护装置的实现方案,并对其硬件设计、软件功能实现以及工程适应性、可靠性进行了探讨和分析。系统保护是对数字化变电站内诸多分散的保护测控功能模块的有机集成,从而优化并简化了系统的数据流。系统保护具有低成本、易维护、高性能、高可靠等特点,能适应未来电力系统自动化的发展和市场需求。 展开更多
关键词 数字化变电站 系统保护 采样同步 IEEE 1588
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数字化变电站继电保护系统过程总线结构研究 被引量:11
19
作者 杨丽 赵建国 +1 位作者 Peter A Crossley 陈大超 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期111-115,共5页
阐述了4种典型的基于IEC61850过程总线结构的数字化变电站继电保护系统结构,研究了不同过程总线结构的优缺点及其适用范围,以星形结构为例分析了功能整合对系统可用性的影响,指出引入适当的功能整合可提高系统可用性。总结分析了4家主... 阐述了4种典型的基于IEC61850过程总线结构的数字化变电站继电保护系统结构,研究了不同过程总线结构的优缺点及其适用范围,以星形结构为例分析了功能整合对系统可用性的影响,指出引入适当的功能整合可提高系统可用性。总结分析了4家主要设备制造商对基于过程总线的数字化变电站继电保护系统应用的实现方案,评述了其优点及不足之处。介绍了基于IEC61850过程总线的数字化变电站保护系统性能项目研究,实验室测试验证了MiCOM系列保护IED在IEC61850过程总线结构下运行的兼容性和可靠性。针对实现数字化变电站的核心部件合并单元,提出了2种基于计算机的合并单元互操作性测试方案。 展开更多
关键词 IEC61850 数字化变电站 过程总线 继电保护 系统结构
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反应堆保护系统T3闭锁试验数字——模拟方案设计
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作者 张艳辉 刘剑 杜文艳 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2020年第1期145-150,共6页
在分析核电厂T3闭锁试验需求的基础上,分别提出了基于数字技术和模拟技术的T3闭锁试验设计方案,通过对两种方案的性能进行分析比较,归纳出其各自的优缺点.文中所提出的设计方案基于不同的设计平台能够很好地检测系统的潜在故障,保证反... 在分析核电厂T3闭锁试验需求的基础上,分别提出了基于数字技术和模拟技术的T3闭锁试验设计方案,通过对两种方案的性能进行分析比较,归纳出其各自的优缺点.文中所提出的设计方案基于不同的设计平台能够很好地检测系统的潜在故障,保证反应堆保护系统执行确定的安全功能并满足系统可靠性目标. 展开更多
关键词 T3闭锁试验 定期试验 反应堆保护系统
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