1

СозданиеСоздание АСУАСУ ТПТПдлядля проектовпроектов АЭСАЭС--20062006

МЕЖДУНАРОДНЫЙ

ФОРУМ

«АТОМЭКСПО

2009»26 –

28 МАЯ

2009 года, г. Москва

«АТОМНАЯ

ЭНЕРГЕТИКА.РАЗВИТИЕ

ЧЕРЕЗ

СОТРУДНИЧЕСТВО»

ВСЕРОССИЙСКИЙ

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ИНСТИТУТПО

ЭКСПЛУАТАЦИИ

АТОМНЫХ

ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

ДунаевДунаев

ВВ..ГГ. . ––

заместительзаместитель

генеральногогенерального

директорадиректора

ОАООАО

««ВНИИАЭСВНИИАЭС»», , ГлавныйГлавный

конструкторконструктор

АСУАСУ

ТПТП

АЭСАЭС--20062006

БоженковБоженков

ОО..ЛЛ. . ––

первыйпервый

заместительзаместитель

директорадиректорафилиалафилиала

АСУАСУ

ТПТП

ОАООАО

««ВНИИАЭСВНИИАЭС»»

2

««

……

СозданиеСоздание

АСУАСУ

ТПТП

АЭСАЭС--2006 2006 ««малоймалой сериисерии»»

должнодолжно

осуществлятьсяосуществляться

путемпутем

поэтапнойпоэтапной реализацииреализации

современныхсовременных

проектныхпроектных решенийрешений

ии

программнопрограммно--

техническихтехнических

комплексовкомплексов

длядля

АСУАСУ

ТПТП

нене толькотолько

вв

проектахпроектах

строящихсястроящихся

энергоблоковэнергоблоков, ,

ноно ии

припри

модернизациимодернизации

АСУАСУ

ТПТП

действующихдействующих

АЭСАЭС. .

РазработкаРазработка

ии

внедрениевнедрение

конкретныхконкретных техническихтехнических

ии

проектныхпроектных

решенийрешений

нана

модернизируемыхмодернизируемых

ии

достраиваемыхдостраиваемых

блокахблоках обеспечитобеспечит

референтностьреферентность

проектныхпроектных

решенийрешений

длядля

АСУАСУ

ТПТП

АЭСАЭС--20062006……

»»

3

Создание

АСУ

ТП

АЭС-2006

путем

поэтапной реализации

современных

мировых

тенденций

развития

АСУ

ТП

АЭСОсновы

анализа:

Проектные решения по АСУ ТП российских изарубежных блоков АЭС (Иран, Китай, Индия)«Анализ опыта создания и опытно-промышленнойэксплуатации АСУ ТП энергоблока № 3 КалининскойАЭС. Предложения по структуре и основным проектно-техническим решениям для АСУ ТП сооружаемыхэнергоблоков АЭС с ВВЭР-1000»«АЭС с энергоблоками ВВЭР-1500. Базовый проект. АСУ ТП. Концепция управления АЭС с РУ ВВЭР-1500»«ТЗ на АСУ ТП энергоблока АЭС-2006 (базовыйпроект)»«EUROPEAN UTILITY REQUIREMENTS FOR LWR NUCLEAR POWER PLANTS»

4

СтратегияСтратегия

созданиясоздания

АСУАСУ

ТПТП

АЭСАЭС--20062006

Стратегия

создания

АСУ

ТП

АЭС-2006 основана

на поэтапном

(эволюционном) совершенствовании

проектных

решений

и

реализации

требований

к

АСУ

ТП

АЭС-2006

АСУ

ТП

АЭС

«Куданкулам»

АСУ

ТПБН-800

АСУ

ТП

Калинин-4

АСУ

ТП

Ростов-2

Проект

АСУ

ТП АЭС-2006

опыт

опыт

Проектные

решения

опыт

Требования

проекта

Новая

зарубежная

стройка

2001-2005 2009 2011 2012

НВАЭСНВАЭС--2 2 ––

20122012

ЛАЭСЛАЭС--2 2 ––

20132013

АСУ

ТПАЭС-2006

АСУ

ТП

АЭС

«Тяньвань»

АСУ

ТП

Калинин-3

5

СтартовыйСтартовый

проектпроект

––

АСУАСУ

ТПТП

блокаблока

3 3 КлнАЭСКлнАЭС ((реализованныереализованные

современныесовременные

проектныепроектные

решениярешения))

«Дисплейный» способ контроля и управления энергоблоком.Вывод технологической сигнализации на мониторы системыверхнего блочного уровня.«Дисплейное» задание режимов работы оборудования ирегуляторов.Выделение зоны систем безопасности с автономнымисредствами контроля и управления.Углубленная диагностика технологического оборудования, технических и программных средств АСУ ТП.Экран коллективного пользования (ЭКП).Исключение периодического технического обслуживания АСУТП при работе на мощности. Оснащение блочного и резервного пультов управлениядополнительными средствами аварийного мониторинга всоответствии с требованиями международных стандартов(СППБ).Мозаичный пульт контроля и управления.Микропроцессорные средства нижнего уровня.Высокий уровень автоматизации.

6

Актуальные

проблемы

Разработка базового технического проекта АСУ ТП АЭС-2006Внедрение цифровых управляющих систем безопасностиПроведение комплекса НИОКР в обоснование проекта АСУ ТПАЭС-2006, включая вопросы унификации аппаратных ипрограммных средствРазработка порядка проверки основных технических решений поперспективной АСУ ТП на полигонах с целью исключенияпоставки на АЭС комплексов, не прошедших комплексныхиспытаний на полигонахРазработка совместно с Ростехнадзором пакета нормативных ируководящих документов Росатома РФ, определяющихтребования к АСУ ТП нового поколения на базе программных ипрограммируемых средств, а также требования к созданию, испытаниям, верификации, валидации, аттестации исертификации систем с учетом международных стандартов ирекомендацийВыполнение этапов эволюционного совершенствованияпроектных решений по АСУ ТП АЭС-2006 с их пошаговойреализацией в проектах АСУ ТП модернизируемых и строящихсяблоков

7

НВАЭС-5

2009 2010 2011 2012 2013 2014

Ростов-2 Калинин-4 НВАЭС-2-1

БелАЭС-4

НВАЭС-2-2

ЛАЭС-2-1

РоАЭС-2-1

ЛАЭС-2-2

Куданкулам-1/Индия/

Кола-3,4

Моховце-3/Словакия/

Белене/Болгария/

ПрограммаПрограмма

развитияразвития

ГосударственнойГосударственной

корпорациикорпорации попо

атомнойатомной

энергииэнергии

««РосатомРосатом»»

ии

строительствостроительство

зарубежныхзарубежных

АЭСАЭС

8

Этапы

совершенствования

проектных

решений

по АСУ

ТП

для

АЭС-2006

9

Учет

требований

«EUR for LWR NPP»

Использование цифровых

УСБ, включая реализацию

принципа разнообразия

КолАЭС

бл.3 РоАЭС

бл. 2 КлнАЭС

бл. 4 БелАЭС

бл. 4

Требования

к ЧМИ

в

части динамических

характеристик

Требования разнообразия

и независимости в

части цифровых

УСБ

Требования

к ЧМИ

в

части сигнализации

Требования независимости

в

части

ЭКП

Требования независимости

в

части

СВУ «ядерного

острова»

АЭС-2006

10

«Дисплейный» способ контроля иуправления

Использование экрана коллективногопользования

Высокий уровень автоматизации

Внедрение цифровых управляющих систембезопасностиМикропроцессорные средства нижнегоуровня

Углубленная диагностика оборудования иАСУ ТП

ТребованияТребования

кк

современнойсовременной

АСУАСУ

ТПТП

11

ОсновыОсновы

длядля

проектныхпроектных

решенийрешений

попо

АСУАСУ

ТПТП АЭСАЭС--20062006

«Технические требования к АСУ ТП АЭС-2006»«Концепция управления энергоблоком АЭС-2006»«ТЗ на АСУ ТП энергоблока АЭС-2006 (базовый проект)»Проекты АЭС-2006 Нововоронежской АЭС-2 и Ленинградской АЭС-2

(раздел «Автоматизация управления АЭС»)«Предварительный отчет по обоснованию безопасности (глава 7)»«Конфигурация АСУ ТП энергоблоков НВАЭС-2 и ЛАЭС-2 проектов

АЭС-2006»

ДостигаемыеДостигаемые

целицели:Конкурентоспособность АСУ ТПСерийность изготовления АСУ ТПУнификация решений по АСУ ТП для площадок АЭС-2006 на основе

базового проекта

12

КонцепцияКонцепция

управленияуправления

энергоблокомэнергоблоком

АЭСАЭС--20062006

Документ

разработан

с

учетом:

ТЗ на базовый проект АЭС-2006;ТЗ на разработку проекта реакторной установки ВВЭР-1200 392М-ТЗ-001ТЗ на АСУ ТП АЭС-2006. АЭС-2006 с энергоблокамиВВЭР-1200.Базовый проект;Материалов работы рабочей группы разработкиКонцепции управления АЭС с ВВЭР-1500;Требований европейских энергетических компаний к АЭСс легководными реакторами (EUR);Опыта создания АСУ ТП Калининской АЭС (блок 3) изарубежных АЭС («Тяньвань», «Бушер», «Куданкулам»).

13

ОсновныеОсновные

вопросывопросы

организацииорганизации

управленияуправления энергоблокомэнергоблоком

В

концепции

управления

АЭС-2006 рассмотрены

основные вопросы, определяющие

организацию

управления

технологическими

процессами

АЭС-2006:виды и способы управления технологическими процессами;состав, назначение и задачи пунктов управления и контроля;уровень автоматизации управления технологическимипроцессами;общие положения контроля за состоянием основноготехнологического процесса для каждого состояния и режимаэксплуатации;общие положения контроля безопасности;задачи и необходимый состав информационного обеспеченияперсонала пунктов и постов управления и контроля;задачи и необходимый состав информационной поддержкиперсонала пунктов и постов управления;основные подходы к организации человеко-машинногоинтерфейса для оперативного персонала пунктов управленияи контроля.

14

ОбщаяОбщая

архитектураархитектура

АСУАСУ

ТПТП

энергоблокаэнергоблока

Уровень

1

Уровень

2

Обобщенная

мнемосхема

Экран

коллективного

пользования

Рабочиестанции

СКУ

низовой

автоматики

и

спецсистемы

Сбор, обработка

информации

и

человеко-

машинный

интерфейс

TPTS53TPTS53

TPTS53

TPTS53TPTS53

TPTS53

СУЗ

-

УСБТ СКУ

НЭ Спецсистемы (СКУД, СРК, СКУ

ПЗ…)

TPTS53TPTS53

TPTS53

TPTS53

СВБУСерверы

Инженерные

рабочие

станции

15

КонцепцияКонцепция

комплекснойкомплексной

автоматизацииавтоматизации

энергоблокаэнергоблока

•

Унификация

проектных

решений

по

АСУ

ТП

для

энергоблоков

АЭС-2006 с экспортными

проектами

(Китай

3-4, Белене)

• Российский

разработчик

и

поставщик

АСУ

ТП

(ВНИИАЭС, АЭП, ВНИИА, НИИИС)• Унифицированные

аппаратные

и

программные

средства

БЩУ

+ СГИУ

СУЗ, УДУ РЩУ Местные

ЩУ

ПОРТАЛ(САПР, ПО

СВБУ, ППО)Локальные

сети

э/бАппаратные

средства

СВБУЭКП

Мозаичные панели

Системы

безопасности СпецСистемы СНЭ

УСБТ, СУЗ, СГИУ, АКНП, СКУД

(СВРК)СРК, СКУ

ПЗ, СКУД (системы

диагностики)СКУ

РО, СКУ

ТО, СКУ

ЭО

Унифицированные

ПО

и ПТК

верхнего

уровня

Контроллеры

кл. 2У(Инофирма)

Контроллеры

кл. 3НУ(ТПТС-ЕМ)

Контроллеры

кл. 3НУ

или

4 (ТПТС-ЕМ)

Датчики, НКУ, исполнительные

механизмыТехнологический

процесс

ЧМИ

Уров

ень

авто

мати

заци

и

16

СистемнаяСистемная

интеграцияинтеграция

АСУАСУ

ТПТП

Система

верхнего

блочного

уровня

-

СВБУ

Уровень

связи

с технологическим

объектом, низовая

автоматика

и подсистемы

Уровень

обменаинформацией

с СВБУ

(программное

обеспечение

«ПОРТАЛ»)

Информационно- вычислительная система

(программное

обеспечение

«ПОРТАЛ»)

Человеко-машинный интерфейс

(программное

обеспечение

«ПОРТАЛ»

разработки

ВНИИАЭС)

17

УнификацияУнификация

проектапроекта

АСУАСУ

ТПТП

АЭСАЭС--20062006

ДляДля

успешнойуспешной

реализацииреализации

ПроектаПроекта

АЭСАЭС--2006 2006 необходимынеобходимы::разработка унифицированного (базового) технического проектаАСУ ТП для энергоблоков АЭС-2006, тиражирование которогообеспечит не только выполнение сроков ФЦП и зарубежныхконтрактов, но и позволит уменьшить цену АСУ ТП за счетсокращения объема инжиниринговых работ и примененияфиксированных цен на оборудование при условии опережающейзакупки комплектующих;создание моделирующего инструментального комплекса (МИК) –полигона АСУ ТП и выполнение с использованием МИК программынаучно-исследовательских и опытно-конструкторских работ вобоснование проектных решений для АСУ ТП АЭС-2006, предлагаемых к реализации в базовом проекте АСУ ТП;разработка комплекта нормативных и руководящих документов, обеспечивающих создание, внедрение и эксплуатацию АСУ ТПнового поколения на базе программных и программируемыхсредств, а также установление единого порядка эффективнойорганизации работ по созданию и внедрению АСУ ТП энергоблоковАЭС-2006.

18

Повышение качества проекта АЭС за счет моделирования и проверки проектныхтехнических решений на Полигоне

Снижение риска от «человеческого фактора» за счет отработкиэргономических решений и человеко-машинного интерфейса на Полигоне

Интеграция АСУ ТП - реализация связи с низовой автоматикойПроведение заводских испытаний АСУ ТП с использованием эмуляторов нижнего

уровняСокращение сроков пусконаладочных работ на энергоблоке за счет наладки

алгоритмов АСУ ТП на ПолигонеСопровождение эксплуатации АЭС на протяжении жизненного цикла

ОптимизацияОптимизация

базовогобазового

проектапроекта

нана

полигонеполигоне

--

условиеусловие эффективногоэффективного

созданиясоздания

конкурентоспособнойконкурентоспособной

АСУТПАСУТП

19

НаправленияНаправления

НИОКРНИОКР

вв

обоснованиеобоснование проектныхпроектных

решенийрешений

попо

АСУАСУ

ТПТП

Создание отдельной информационно-диагностической сети для систем контроля иуправления РУ (СВУ "ядерного острова") Методы и способы контроля и управления смониторов рабочих станций БПУ и РПУоборудованием, совмещающим функциибезопасности и НЭСоздание комплекта (канала) цифровой УСБ наоснове современных микропроцессорных платформРазработка и обоснование основных решений в частиЧМИ для СВБУ, ЭКПСоздание системы автоматизированногопроектирования АСУ ТП

20

НормативныеНормативные

документыдокументы ((СКУСКУ

нана

базебазе

программируемыхпрограммируемых

средствсредств))

Nuclear Power Plants. Instrumentation and Control for Systems Important to Safety. General Requirements for Computer-based System. (IEC 61513 - 2001)IAEA Safety Standards Series. Software for Computer Based Systems Important to Safety in Nuclear Power Plants. Safety Guide. (NS-G-1.1. – 2000)IAEA Safety Standards Series. Instrumentation and Control Systems Important to Safety in Nuclear Power Plants. Safety Guide (NS-G-1.3. – 2002) Nuclear power plants – Instrumentation and control systems important to safety – Software aspects for computer-based systems performing category A functions. (IEC 60880 ed.2 -2006)Design for control rooms for nuclear power plants. (IEC60964 - 1989)

21

ЦифроваяЦифровая

УСБУСБ

--

перспективноеперспективное

решениерешение

длядля

созданиясоздания СУЗСУЗ--УСБУСБ

АСУАСУ

ТПТП

длядля

АЭСАЭС--20062006

широкий набор функций контроля и управлениявысокая гибкость при изменении алгоритмов

управления и расширении функцийглубокая самодиагностика и расширенные

средства диагностики технологическогооборудованиявысокая точность измерения, быстродействие

надежностьснижение количества эксплуатационного

персонала при сохранении и повышении качестваэксплуатациименьшее энергопотребление, тепловыделение и

физические размеры

22

СоставСостав

предприятийпредприятий

попо

созданиюсозданию АСУАСУ

ТПТП

АЭСАЭС--20062006

Заказчик - эксплуатирующая организация–

концерн

«Энергоатом»

Генеральные проектировщики АЭС:–

НВАЭС-2 -

Московский

АЭП

(ОАО

«АЭП»)

–

ЛАЭС-2 -

Санкт-Петербургский

АЭП

(ОАО СПбАЭП»)

Главный конструктор реакторной установки–

ОАО

«ОКБ

«Гидропресс»

Научный руководитель проекта АЭС–

РНЦ

«Курчатовский

институт»

Главный конструктор АСУ ТП АЭС-2006–

ОАО

«ВНИИАЭС»

Предприятия – разработчики подсистем

23

ПредприятияПредприятия--разработчикиразработчики

нана

ррынкынкее

АСУАСУ

ТПТП

Модернизацияи

достройка

• НВАЭС

бл.5• КолАЭС

бл. 3, 4

• БалАЭС• КлнАЭС

бл.4

• БелАЭС

бл.4

АЭСАЭС--20062006• НВАЭС-2 бл.1,2• ЛАЭС-2 бл. 1,2• РоАЭС-2 бл. 1,2

Энергоблок (Россия)

а) Иранб) Индияв) Восточная

Европаг) Китай

РоссийскаяРоссийская

ФедерацияФедерация ЗарубежныеЗарубежные

проектыпроекты

• СВБУ:– SIEMENS• СКУ

НЭ:– SIEMENS• СУЗ-УСБ:–

AREVA, ОКБ

ГП, ВНИИЭМ, СНИИП

СА• СКУД:– РНЦ КИ

• СВБУ:–

НИИИС• СКУ

НЭ:–

ВНИИА• СУЗ-УСБ:– Физприбор, ОКБ

ГП, ВНИИЭМ, СНИИП

СА• Спецсистемы:–

российские поставщики

а), б) в), г)

• СВБУ:–

ВНИИАЭС, НИИИС• СКУ

НЭ:–

ВНИИА• СУЗ-УСБ:– Физприбор, ОКБ ГП• СКУД:

- РНЦ КИ• СРК:

-

НИЦ

СНИИП• СКУ

ПЗ:

- ТЕНЗОР

• СВБУ:–

ВНИИАЭС, НИИИС• СКУ

НЭ:–

ВНИИА– Физприбор• СУЗ-УСБ:–

ОКБ

ГП, ВНИИЭМ, СНИИП

СА, Инофирма• СКУД

- РНЦ КИ• АСРК

-

НИЦ

СНИИП• СКУ

ПЗ

- ТЕНЗОР

24

ПоставщикиПоставщики

11--гого

уровняуровня

АСУАСУ

ТПТП((низоваянизовая

автоматикаавтоматика))

Партнеры:• Предприятия

ЯОК

(Ядерно-Оружейный

Комплекс): ВНИИА, НИИИС, НИЦ

СНИИП

• Зарубежные

фирмы: AREVA, DS&S

25

ПоставщикиПоставщики

22--гого

уровняуровня

АСУАСУ

ТПТП((человекочеловеко--машинныймашинный

интерфейсинтерфейс))

Партнеры:• Предприятия

ЯОК

(Ядерно-Оружейный

Комплекс): НИИИС

• Зарубежные

фирмы: Atos

Origin, HP

26

ПроблемыПроблемы

припри

выборевыборе

поставщиковпоставщиков

27

ОАО

«ВНИИАЭС»:-

системный

интегратор

АСУ

ТП;- разработчик

-

алгоритмов

централизованного

сбора, архивирования, обработки, распределения

и

отображения

данных;-

прикладного

программного

обеспечения

верхнего

уровня;

РНЦ

«Курчатовский

институт»:-

научный

руководитель

проекта

АЭС-2006, разработчик

СКУД

ФГУП

«ФНПЦ

НИИИС

им. Ю.С.Седакова»:-

разработчик, изготовитель

и

поставщик

программно-технических

комплексов

СВБУ, ВУ, ТС

ОДУ, СРВПЭ

ФГУП

ВНИИА

им. Н.Л.Духова:-

разработчик, изготовитель

и

поставщик

комплекса

теплотехнического

контроля

систем

безопасности

и

нормальной

эксплуатации

нижнего

уровня, включая

аппаратуру

и

КИП

ФГУП

«НПП

ВНИИЭМ»:- разработчик, изготовитель

и

поставщик

Системы

управленияи защиты реактора (СУЗ)

ФГУП

«РФЯЦ-ВНИИЭФ»:-

разработчик, изготовитель

и

поставщик

системывибромониторинга

и

диагностики

вращающегосяоборудования

СВД;- осуществляет

поддержку

и

развитие

программногообеспечения

АСУ

ТП

ФГУП

«Приборостроительный

завод»:- изготовитель

и

поставщик

систем

радиационногоконтроля

(СРК)

ОАО

«Приборный

завод

«Тензор»:- разработчик, изготовитель

и

поставщик

системыконтроля

и

управления

автоматической

противопожарнойзащиты

СКУ

ПЗ

••

••••••

••••

••••

28

КооперацияКооперация

разработчиковразработчиков--поставщиковпоставщиков

АСУАСУ

ТПТП длядля

площадокплощадок

АЭСАЭС--20062006

Обобщенная мнемосхемаЭкран коллективного пользованияРабочие

станции

TPTS53TPTS53

TPTS53

TPTS53TPTS53

TPTS53

СУЗ

-

УСБ СКУ

НЭ

Спецсистемы(СКУД, СРК,СКУ

ПЗ…)

TPTS53TPTS53

TPTS53

TPTS53

СВБУ

Серверы

Инженерные

рабочие

станцииВНИИАЭС

НИИИС

ВНИИАОКБ

ГП, АЭП,

ВНИЭМ, СНИИП СА, Инофирма

РНЦ

КИ, НИЦ СНИИП, ТЕНЗОР

29

СтруктураСтруктура

АСУАСУ

ТПТП

длядля

АЭСАЭС--20062006

30

КонсорциумКонсорциум

российскихроссийских

предприятийпредприятий

разработчиковразработчиков-- поставщиковпоставщиков

АСУАСУ

ТПТП

длядля

площадокплощадок

АЭСАЭС--20062006

31

СтендСтенд

КонсорциумКонсорциумаа

нана

международноммеждународном

форумефоруме ««АТОМЭКСПОАТОМЭКСПО

20092009»»

32

СпасибоСпасибо

заза

вниманиевнимание

ОАООАО

««ВНИИАЭСВНИИАЭС»»филиалфилиал

АСУАСУ

ТПТП

РоссийскаяРоссийская

ФедерацияФедерация, , гг. . МоскваМосква,,улул. . ФерганскаяФерганская, 25, 25Тел.: (495) 376-13-14,

(495) 661-71-44/45 Факс: (495) 372-78-40 vniiaes@vniiaes.ruinfo@vniiaes-asutp.ru