近日，全球首座“四代核電”——華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程（以下簡稱高溫堆）成功并網(wǎng)發(fā)電。該工程是世界首個球床模塊式高溫氣冷堆電站，其最大特點(diǎn)就是“固有安全性”，可以最大可能地降低核能安全風(fēng)險。和利時為滿足項目“兩堆一機(jī)”工藝要求定制開發(fā)了“DCS+DEH”一體化的HOLLiAS-N核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)（以下簡稱HOLLiAS-N系統(tǒng)），滿足高溫堆運(yùn)行控制場景的嚴(yán)格要求，并在測試試驗及試運(yùn)行期間運(yùn)行穩(wěn)定，以良好表現(xiàn)迎接石島灣核電站正式商運(yùn)的到來。

圖 / 石島灣高溫氣冷堆控制室

該項目系統(tǒng)特點(diǎn)

石島灣高溫堆項目是和利時HOLLiAS-N系統(tǒng)應(yīng)用的典型項目。該項目作為高溫堆首個示范工程，在系統(tǒng)應(yīng)用方面具有以下三個特點(diǎn)：

一是新工藝導(dǎo)致應(yīng)用開發(fā)量較大。和利時先后為高溫堆項目完成了諸如NM840步進(jìn)電機(jī)模塊、NM641脈沖計數(shù)模塊等硬件的研制，同時提供了一套滿足現(xiàn)場應(yīng)用的人機(jī)界面系統(tǒng)和控制算法。

二是控制規(guī)模大、點(diǎn)數(shù)多。包括單域物理點(diǎn)、數(shù)據(jù)庫點(diǎn)、控制站數(shù)、通訊站數(shù)和操作站數(shù)在內(nèi)的控制點(diǎn)數(shù)及規(guī)模都頗具挑戰(zhàn)。

三是首次在核電機(jī)組實現(xiàn)“DCS+DEH”一體化。該項目要求核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)DCS與汽輪機(jī)控制系統(tǒng)DEH的一體化設(shè)計，以及核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)與汽輪機(jī)的監(jiān)視、控制和管理的實時協(xié)同。

圖 / 和利時為該項目研制的硬件模塊

該項目系統(tǒng)供貨情況

和利時HOLLiAS-N系統(tǒng)由核電站運(yùn)行控制系統(tǒng)硬件產(chǎn)品、核電站運(yùn)行控制系統(tǒng)軟件組態(tài)工具以及核電站運(yùn)行控制系統(tǒng)在線運(yùn)行軟件三部分組成。和利時已完成高溫堆所有設(shè)備和軟件的供貨，并持續(xù)提供技術(shù)支持服務(wù)，積極、有效地配合現(xiàn)場調(diào)試工作。

圖 / 和利時HOLLiAS-N核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)

HOLLiAS-N系統(tǒng)成熟度

和利時HOLLiAS-N系統(tǒng)采用高可靠性、高可用性、高安全性設(shè)計技術(shù)，具備完善的容錯設(shè)計，所有硬件設(shè)備均支持冗余配置，滿足國家核安全法規(guī)的抗地震要求和電磁兼容性要求；系統(tǒng)軟件已通過德國萊茵聯(lián)邦安全技術(shù)研究院（ISTec）B類認(rèn)證，全面符合IEC 62138 B類和IEC 61513 2級標(biāo)準(zhǔn)要求；人機(jī)操作界面滿足人因工程要求，減少人為操作失誤的可能性。

截至2021年末，和利時供貨的百萬千瓦級核電機(jī)組達(dá)24臺，600MW機(jī)組2臺，高溫氣冷堆1臺，所涉項目覆蓋CNP600、CPR1000、ACPR1000、高溫堆和華龍一號等多種堆型。其中21臺核電機(jī)組已投入商運(yùn)，更有5臺機(jī)組的運(yùn)行時長超過了7年，總運(yùn)行時長達(dá)到100個堆年，運(yùn)行期內(nèi)HOLLiAS-N系統(tǒng)狀況良好，可用率達(dá)到99.99%，系統(tǒng)可靠性已在我國過半數(shù)在役在建核電站上得到驗證。

圖 / 和利時HOLLiAS-N系統(tǒng)在項目現(xiàn)場運(yùn)行良好

業(yè)之重技 國之重器

據(jù)悉，石島灣高溫氣冷堆核電站將于2022年正式投入商運(yùn)。商運(yùn)后，我國無疑將成為世界少數(shù)幾個掌握第四代核能技術(shù)的國家之一，而和利時作為國家核電名片建設(shè)的參與者，將繼續(xù)殫精竭慮磨重器，砥礪躬行保核安，與從事在核能產(chǎn)業(yè)鏈條上的各個伙伴共同履行光榮使命，實現(xiàn)“核”人價值，攜手助推祖國早日成為世界核電技術(shù)的領(lǐng)跑者。

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案例亮點(diǎn)簡析

該示范工程采用的堆型技術(shù)安全性強(qiáng)

高溫氣冷堆被譽(yù)為“不會熔毀的反應(yīng)堆”，高溫氣冷堆核電站也被譽(yù)為“最安全的核電站”，在任何的事故情況下，反應(yīng)堆都不會熔化，也不會造成大量放射性釋放，使核能應(yīng)用到達(dá)新的境界。此外，在固有安全性的基礎(chǔ)上，高溫氣冷堆還具有溫度高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、多模塊靈活組合等特點(diǎn)。

該項目應(yīng)用的DEH與DCS無縫兼容

和利時在汽輪機(jī)控制方面已有廣泛業(yè)績，本項目采用的系統(tǒng)方案是和利時自主可控且具備一定業(yè)績基礎(chǔ)的完整解決方案。在該案例中，DEH（TCS）控制系統(tǒng)作為DCS系統(tǒng)的組成部分，完全兼容DCS的IO模塊，同時與DCS控制站采用同一個SNET網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，真正實現(xiàn)了一體化監(jiān)控。

圖 / 和利時DEH系統(tǒng)界面

該項目全程奉行“核安全觀”

“核安全”是指對核設(shè)施、核活動、核材料和放射性物質(zhì)采取必要和充分的監(jiān)控、保護(hù)、預(yù)防和緩解等安全措施，防止由于任何技術(shù)原因、人為原因或自然災(zāi)害造成的事故發(fā)生，并最大限度地減少事故情況下的放射性后果，從而保護(hù)工作人員、公眾和環(huán)境免受不當(dāng)?shù)妮椛湮：Α?/p>

奉行國家核安全觀是我國涉核企業(yè)最基本的義務(wù)。和利時作為核能領(lǐng)域?qū)I(yè)系統(tǒng)產(chǎn)品服務(wù)提供商，始終依照核領(lǐng)域特殊的安全標(biāo)準(zhǔn)建立工作流程和制度，不斷完善安全工作運(yùn)行流程、規(guī)章制度，使考核目標(biāo)“有形”，規(guī)章制度“看得見、摸得著”；使“驗證”成為核設(shè)施運(yùn)行之前的必要條件，并以客觀存在的制度將行為規(guī)范固化為剛性要求，從而保障核安全文化建設(shè)中的基本要求得以落實。

為“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)貢獻(xiàn)點(diǎn)滴力量

作為第四代核電堆型技術(shù)，高溫堆除“固有安全性”外，還具有效率高、經(jīng)濟(jì)性好和用途廣泛等優(yōu)勢，并具有替代傳統(tǒng)化石能源的潛力。未來，石島灣核電站的滿功率運(yùn)行將帶來每年14億度的發(fā)電量，可為200萬居民提供生活用電，同時減少二氧化碳排放90萬噸。和利時HOLLiAS-N系統(tǒng)在高溫堆核電站的應(yīng)用，可為我國“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)貢獻(xiàn)點(diǎn)滴力量。

圖 / 和利時人員參加該項目工作會議