基于FPGA的反应堆保护系统可靠性建模与分析

来源：核动力工程杂志2021年第5期北京时间：

作者：张栋良, 张凯文, 张超凡

单位：1.上海市电站自动化技术重点实验室，上海，200090；2.上海电力大学自动化工程学院，上海，200090；

摘要：为建立基于现场可编程门阵列（FPGA）的反应堆保护系统的可靠性模型，以对系统安全提供有效的分析与验证手段。本研究采用故障树、随机Petri网模型，对CANDU堆1号停堆系统（SDS1）单通道进行可靠性建模与分析。对故障树模型分析得到最小割集，以顶事件发生概率作为系统故障概率，在考虑故障检测、维修与定期试验情况下对随机Petri网模型进行仿真得到系统的拒动概率。研究结果表明，故障树和状态空间方法存在一定局限性，随机Petri网能够反映故障检测与定期试验对反应堆保护系统的影响，可以动态地反映系统可靠性，并且避免了状态空间爆炸问题。因此，本研究建立的随机Petri网模型适用于反应堆保护系统的可靠性建模。

关键词：反应堆保护系统, 现场可编程门阵列（FPGA）, 可靠性, 故障树, 随机Petri网

基金资助：国家自然科学基金青年科学基金（51906133）；上海市科委地方能力建设项目（18020500900）