Управление конфигурацией (УК) АЭС: Применение информационных технологий презентация

апреля, 2009

Джон Гэртнер
Исполнительный технический директор
Научно-исследовательский институт электроэнергетики (EPRI)

проблемы:
Управление конфигурацией для новых и действующих АЭС
Ключевые вопросы и темы текущего обсуждения

Окружающая среда

Снабжение энергией и утилизация

Производство ЭЭ

Износ/старение материалов
Надежность топлива
Управление высокорадиоактивным отработанным топливом и отходами
Неразрушающие методы измерений
Надежность оборудования
Техническая оснащенность и контроль
Управление рисками и безопасностью
Передовые атомные технологии (ПАТ)
Управление низкорадиоактивными отходами

Уровень загрязнения воздуха
Глобальные изменения климата
Почва и грунтовые воды
Occupational Health and Safety
T&D Environmental Issues
Водные ресурсы и экосистемы

Распространение
Утилизация энергии
Grid Operations and Planning Сетевые операции и планирование
Substations and Asset Planning Планирование подстанций
Transmission and Increased Power Flow

ТЭС нового поколения Добыча и хранение угля
Combustion Turbines (какие-то турбины)
Контроль над состоянием окружающей среды
Generation Planning
Надежность основных компонентов
Деятельность и поддержка
Возобновляемость

(вся Франция)
British Energy (Великобритания)
CANDU Owners Group (вся Канада и Румыния)
Eletronuclear (вся Бразилия)
TEPCO (Япония)
UNESA (вся Испания)
CFE (вся Мексика)
Chubu (Япония)
Rolls Royce (Великобритания)
Eskom (вся Ю. Африка)
KHNP (вся Корея)

Членами и участниками программы являются более 80% организаций, эксплуатирующих ядерные блоки (по всем 443 действующим ядерным блокам в мире).

Полноценные участники

Наблюдатели

Не участвуют

существующих АЭС

сооружения новых
АЭС

2¢ / kWh

Характеристика АЭС в США

Постоянное повышение эффективности – ключ к развитию будущих АЭС и их эксплуатации

Load Generation Новые возможности для экономики, низкоуглеродные….

Источник: Семинар «DOE Life Beyond 60», февраль 2008

Действующие реакторы, рассчитанные на 40 лет

Запланированные новые мощности

Строительство 8 реакторов в год начиная с 2049

Энергетическая мощность в расчете на 80 лет

Строительство 4 реакторов в год начиная с 2021

Действующие реакторы, рассчитанные на 60 лет

кипящих реакторов и 69 реакторов с водой под давлением

комбинированных лицензий на запуск новых АЭС
К настоящему моменту предполагается соорудить 26 новых блоков

кипящий ядерный реактор (1371 MWe)

Ближайшие планы по развитию технологий 3-е поколение + Технология легводного реактора

MHI APWR (1700 MWe)

* Design Certified

следующее определение УК:

Процесс комплексного управления, который обеспечивает

поддержание физических и функциональных особенностей станции в соответствии с проектом станции и лицензиями;
соответствие процессов эксплуатации, обучения персонала, модификации и обслуживание оборудования условиям, предписанным проектом и лицензиями
эксплуатацию и обслуживание станции в соответствии с этими условиями.

информационные системы управления, базы данных, архивы, поисковые системы для документов
Программные средства, поставляющие информацию для систем безопасности могут использовать только те данные, качество которых подтверждено, что удорожает сбор информации
В настоящее время использование УК требует значительных затрат человеческих ресурсов из-за неэффективности процессов
Последствия разовых случаев сбоев при УК
Штрафы, налагаемые контролирующими учреждениями и низкие показатели эффективности
Последствия систематических сбоев при УК
Длительная остановка станции и последующее восстановление УК (затратное, надо полагать.)
Длительные остановки эксплуатации станции и огромные финансовые потери

крупные капитальные проекты на ближайшие 50 лет
Существующие станции должны эксплуатироваться в соответствии с требованиями безопасности, уменьшения издержек и высокой производительности которые предъявляются к новым станциям
3D Модель – это возможность для аккумулирования всей информации в одном месте, управления человеческими ресурсами, снижения затрат ресурсов
Ошибки в УК не допустимы

модели):
Эволюцию методик загрузки топлива
Комплексные проекты по модернизации
Регулярные процессы, протекающие на станции:
режимы эксплуатации, контроль надежности оборудования, управление работами, контроль радиационной защиты, обучение персонала…

без ошибок в УК, вынужденных простев, без срыва графиков, с качеством, соответствующим требованиям надзорных органов

области применения и степени детализации комплексной 3D модели в процессе управления жизненным циклом АЭС
Отражения поэтапности создания 3D модели станции
(… но как?)
Создания руководств по передаче информации для инжиниринговых компаний и поставщиков
Формализованных мероприятий по контролю за изменениями и качеством для 3D модели
Работ по тестированию и отладке программных средств, которые невозможно проводить на эксплуатируемой станции

области применения и степени детализации комплексной 3D модели в процессе управления жизненным циклом АЭС
Создания руководств по передаче информации для инжиниринговых компаний и поставщиков
Формализованных мероприятий по контролю за изменениями и качеством для 3D модели
Работ по тестированию и отладке программных средств, которые невозможно проводить на эксплуатируемой станции
Преимущества для новых станций:
ЗD-модель вводится сразу при запуске станции
Могут быть доступны современные информационные технологии

3D модели

Умная, самоподдерживающаяся, самовосстанавливающаяся система

Текущий процесс УК на существующих станциях

Разработка процесса УК для новых станций

Осуществление перехода на новый тип УК

Реализация процесса УК

Разработка мероприятий для перехода на новый процесс УК

АЭС (совместно с FIATECH AEX) (2009 – в стадии проведения)
Разработка руководства по передаче данных в атомной энергетике (2009)
Создание типовой модели системы УК и руководства по ее внедрению (2009 - 2010)
Семинары/курсы (при необходимости)
Для существующих станций:
Планы для пилотного (пробного) изучения системы УК на существующих станциях для разработки подходов и оценки стоимости и выгоды технологии управления жизненным циклом АЭС базирующейся на 3D модели