|
Тренажеры для АЭС
Аналитический тренажер – это тренажер, информационное и моторное поля которого представлены на экранах дисплеев, а управление оборудованием осуществляется при помощи “мыши”, светового пера или сенсорных экранов.
Разрабатываемые компанией тренажеры имеют полные и точные математические модели, имитирующие в реальном времени все нейтронно-физические, теплофизические и тепло-гидравлические процессы энергоблока, а также всю логику систем управления и автоматики. Подсистема инструктора, входящая в состав тренажера и обеспечивающая управление учебным процессом, предусматривает возможность задания широкого спектра аварийных ситуаций, охватывающих стандартные и специфические неисправности всего моделируемого оборудования. По перечисленным выше характеристикам тренажеры соответствуют полномасштабным.
Даже при наличии полномасштабного тренажера использование аналитического тренажера в системе подготовки оперативного персонала оправдано, т.к. позволяет повысить эффективность предтренажерной подготовки и тем самым сократить время дорогостоящей подготовки на полномасштабном тренажере.
Тренажер обеспечивает:первоначальную подготовку, переподготовку и поддержание квалификации оперативного персонала и персонала инженерной поддержки АЭС;
- тренировки по управлению технологическим процессом реакторного, турбинного и электротехнического отделений энергоблока и контроль за его состоянием в нормальных и аварийных режимах;
- моделирование переходных процессов и поиск корневых причин аварийных ситуаций, имевших место на АЭС;
- проверки правильности действий персонала в переходных режимах, описанных в эксплуатационных инструкциях;
- формирование у персонала более глубокого понимания физических процессов, протекающих в управляемом объекте;
- анализ технико-экономических показателей энергоблока с целью их оптимизации;
- верификацию симптомно-ориентированных инструкций;
- оптимизацию систем КИПиА;
- разработку учебно-методического обеспечения.
АРХИТЕКТУРА ТРЕНАЖЕРА
Тренажер состоит из произвольного набора модулей, которые выполняют определенные задачи и обмениваются данными по локальной сети через Общую Область Данных (далее ООД). Весь доступ к ООД осуществляется модулем – Сервер. Общая архитектура тренажера показана на рисунке.
В зависимости от мощности используемых ЭВМ и сложности составляющих тренажер моделей количество машин-Клиентов может быть расширено. Причем ЭВМ клиент может использоваться как для работы моделей, так и для дополнительного рабочего места обучаемого (ЧМИ).
Для IBM-PC ЭВМ используется операционная система Windows семейства NT и локальная сеть на базе протокола TCP/IP.
Язык программирования приложений: С++.
Математическое моделирование основывается на:
- моделировании нейтронно-физических процессов активной зоны реактора в трехмерном приближении;
- моделировании теплофизических и теплогидравлических процессов в активной зоне и главном технологическом тракте (циркуляционных петлях) на основе распределенной пространственной двухфазной двухкомпонентной модели;
- моделировании оборудования, систем безопасности и вспомогательных систем реакторного отделения с использованием сетевого теплофизического нестационарного подхода;
- моделировании оборудования и технологических систем турбинного отделения с использованием сетевого теплофизического нестационарного подхода. Для моделирования их динамического поведения используется нестационарная двухфазная газодинамическая система уравнений сохранения. В моделях оборудования учитывается присутствие неконденсируемых газов в парогазовой смеси;
- моделировании логико-динамических систем управления и автоматики с использованием объектно-ориентированной технологии программирования, механизмов инкапсуляции и множественного наследования, предоставляемых языком С++;
- моделирование электроэнергетической части станции с использованием сетевой модели, базирующейся на законах Кирхгофа, а также моделирование синхронных и асинхронных машин, описанных уравнениями Парка – Горева.
Тренажеры разрабатываются в интегрированной среде разработки InSiDE, созданной в компании.
ПОДСИСТЕМА ИНСТРУКТОРА
Учебный процесс на тренажере проходит в виде учебно-тренировочных занятий под руководством инструктора. Он обеспечивается средствами, которые реализуют следующие функции:
- запуск из поставляемых вместе с тренажером начальных состояний таких, как, например, "холодное состояние", "горячее состояние", “номинал” и т.д.;
- возможность останова и повторный запуск из состояния "ПАУЗА";
- возможность записи любых промежуточных состояний тренажера, так называемых “Контрольных точек”, и рестарта с любой из них во время тренировки;
- возможность сохранения любой контрольной точки в качестве исходных начальных состояний для последующих тренировок;
- введение неисправностей, задаваемых инструктором во время тренировки или вводимых по заранее составленному сценарию;
- изменение граничных условий в ходе тренировки;
- протоколирование действий оператора и инструктора с возможностью вывода результатов на печать;
- контроль действий оператора инструктором с возможностью вмешательства в управление технологическим процессом;
- подача сигналов ложной тревоги, команд диспетчера, начальника и т.п.;
- ускорение моделирования отдельных технологических процессов (в зависимости от производительности ЭВМ);
- возможность контроля состояния всей системы по интегральным параметрам;
- создание нового учебно-тренировочного занятия;
- возможность вывода ранее определенных динамических параметров в графической форме (на экран и на печать) во время работы тренажера и их записи в файл для послетренировочного анализа.
Одним из примеров аналитических тренажеров, разрабатываемых компанией, может служить тренажер, выполненный для Калининской станции.
|