常规岛仪表系统可靠性建模分析

作     者：乔星宇 

作者单位：华北电力大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：刘禾

授予年度：2020年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：常规岛仪表系统 可靠性建模 蒙特卡洛仿真 动态故障树 

摘      要：核电厂仪控系统负责整个机组运行过程中的数据采集与处理、控制与调节、诊断、通讯等功能,是核电厂神经中枢,当出现设计基准事故或超设计基准事故时仍要求其能正常可靠运行,因此仪表系统的可靠性对核电厂至关重要。论文针对核电常规岛仪表系统进行了可靠性分析,本文主要研究工作如下:通过对常规岛仪表系统组成进行抽象简化,梳理出对核电常规岛仪表系统可靠性造成影响的事件以及仪表部件。然后引入动态故障树模型对仪表系统进行建模。在针对仪表系统动态故障树模型分析过程中,针对底事件服从指数分布的动态故障树模型,提出了基于改进的马尔可夫-蒙特卡洛法来对故障树进行模块化处理,简化模型仿真计算复杂度;对于底事件不服从指数分布或底事件组合较复杂以及存在“共因失效等因素的仪表系统动态故障树,提出DSPN-蒙特卡洛法来进行仿真计算。实验部分选取核电常规岛仪表系统中涉及到的典型系统,凝结水系统和给水系统以及仪表供电系统进行动态故障树建模,根据系统特点选用上述改进蒙特卡洛方法进行仿真运算,并计算系统各可靠性相关指标,进而对系统可靠性在设计及维护上提出建议。通过仿真对比研究论文提出的核电常规岛仪表系统可靠性动态故障树分析法与梯形公式法结果相近,但计算时间缩短了一半,有更高效率。