1 Анализ текущего состояния и тенденции развития АСУ ТП АЭС с ВВЭР ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ. - презентация

1 1 Анализ текущего состояния и тенденции развития АСУ ТП АЭС с ВВЭР ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ Аркадов Г.В. - генеральный директор ОАО «ВНИИАЭС» Дунаев В.Г. – заместитель генерального директора ОАО «ВНИИАЭС», Главный конструктор АСУ ТП АЭС Боженков О.Л. – заместитель главного конструктора АСУ ТП АЭС Седьмая Международная Научно-Техническая Конференция «Безопасность, эффективность и экономика атомной энергетики» Москва, ВНИИАЭС, мая 2010

2 2 Эволюционное развитие автоматизированных систем управления АЭС с ВВЭР Стратегия создания АСУ ТП, принятая Госкорпорацией «Росатом», основана на поэтапном (эволюционном) совершенствовании проектных решений и реализации требований к АСУ ТП АЭС при безусловном выполнении директивных сроков пуска энергоблоков.

3 3 Основами проектных решений для АСУ ТП АЭС являются технические решения по АСУ ТП российских и зарубежных блоков АЭС (российской конструкции): энергоблок 3 Калининской АЭС, АЭС «Тяньвань» (Китай), АЭС «Бушер» (Иран), АЭС «Куданкулам» (Индия), а также мировые тенденции и требования в части АСУ ТП АЭС. Разработка и внедрение конкретных перспективных и унифицированных технических решений на модернизируемых и достраиваемых блоках обеспечат референтность проектных решений для АСУ ТП проекта АЭС-2006 (НВАЭС-2 и ЛАЭС-2). Стратегия создания АСУ ТП АЭС-2006 (1/2)

4 4 Реализация стратегии создания АСУ ТП АЭС-2006 уже сегодня осуществляется кооперацией российских предприятий путем поэтапного внедрения современных проектных решений и программно- технических комплексов для АСУ ТП не только в проектах достраиваемых и строящихся энергоблоков ( 2 Ростовской, 4 Калининской, 4 Белоярской АЭС), но и при модернизации АСУ ТП действующих АЭС (Кольская АЭС блоки 3 и 4, Нововоронежская АЭС блок 5). Стратегия создания АСУ ТП АЭС-2006 (2/2)

5 5 Эволюционное развитие АСУ ТП (совершенствование проектных решений) Ростов-2 Калинин-4 НВАЭС-2 Оптимизирована структура системы верхнего уровня Унифицирован интерфейс связи для подключения подсистем Расширена диагностика оборудования низовой автоматики Внедрение технических обучающих средств АСУ ТП Унифицированные местные щиты управления Новые архитектурные решения для исключения отказа функций СВБУ по общей причине В аппаратуре ТПТС применена высокоскоростная шина ТПТС-EN Цифровая УСБТ Сокращение объема кабельных связей между БПУ и РПУ и помещениями с низовой автоматикой, повышение пожарной безопасности БПУ и РПУ за счет цифровых каналов связи Унификация верхнего уровня подсистем Диагностика электроприводной арматуры Цифровая СУЗ-УСБ 3 ий уровень автоматизации АЭС (АСУ Производства) Переход на современные стандарты проектирования Оптимизация человеко-машинного интерфейса

6 6 Текущие задачи проекта АЭС-2006 Решение вопросов унификации проектов АСУ ТП НВАЭС-2 и ЛАЭС-2 Верификация проектных решений на полигоне главного конструктора во ВНИИАЭС Завершение сертификации программно- технических средств СУЗ-УСБТ, ТПТС Разработка технологии электронного проектирования АСУ ТП АЭС на базе принципов системной инженерии Завершение разработки автоматизированной системы проектирования управляющих систем Совместная с Ростехнадзором разработка нормативных документов по АСУ ТП, соответствующих современным мировым тенденциям

7 7 Накопленный при создании проектов АСУ ТП блоков 3 и 4 КлнАЭС, блоков 2 и 3 РоАЭС, НВАЭС-2, ЛАЭС-2 и блока 4 Белоярской АЭС, АЭС «Тяньвань» (Китай), АЭС «Бушер» (Иран), АЭС «Куданкулам» (Индия), а также анализ мировых тенденций и в развитии АСУ ТП АЭС позволяет перейти на новую ступень в создании проектов АСУ ТП, которая будет реализована при создании ВВЭР-ТОИ. Тенденции развития АСУ ТП АЭС в проекте ВВЭР-ТОИ (1/4)

8 8 Тенденции развития АСУ ТП АЭС в проекте ВВЭР-ТОИ (2/4) Упорядочивание функций по структурным уровням архитектуры АСУ ТП: уровень 1: прием и первичная обработка данных, автоматическое управление/регулирование уровень 2: представление оперативной информации, решение оперативных расчетных задач, дистанционное управление уровень 3: анализ и накопление информации об объекте, решение аналитических задач, передача данных во внешние системы Объединение общестанционных СКУ в единую систему верхнего станционного уровня Использование дисплейных местных пультов управления для локальных СКУ с объединением их по общей шине Унификация спецсистем, организация информационного обмена между ними по общей шине Внедрение цифровых управляющих систем безопасности с использованием принципов разнообразия различных типов

9 9 Тенденции развития АСУ ТП АЭС в проекте ВВЭР-ТОИ (3/4) Дисплейный способ контроля и управления с использованием сенсорных экранов для систем нормальной эксплуатации Использование дисплейных средств для мониторинга систем безопасности Реализация управления элементами систем безопасности в режиме НЭ с использованием модуля приоритетного управления Использование экрана коллективного пользования и цифровых средств контроля на панелях БПУ Минимизация использования на БПУ традиционных средств контроля и управления Сокращение объема кабельных связей между БПУ (РПУ) и помещениями с низовой автоматикой, повышение пожарной безопасности БПУ и РПУ за счет использования цифровых (оптических) каналов связи Повышение уровня автоматизации и оптимизации ведения технологических процессов

10 10 Тенденции развития АСУ ТП АЭС в проекте ВВЭР-ТОИ (4/4) Переход от управления технологическими подсистемами блока к управлению технологическими процессами (функциональное проектирование) Наличие инструментальных средств автоматизированного проектирования и тестирования систем НЭ и УСБ Использование микропроцессорных средств на нижнем уровне Реализация единой системы комплексного диагностирования технологического оборудования, средств АСУ ТП и технологических процессов, обеспеченная соответствующими методиками и инструкциями Оптимизация человеко-машинного интерфейса Использование унифицированных программно- технических средств на базе серийно выпускаемых средств Использование технологии электронного проектирования АСУ ТП на базе принципов системной инженерии

11 11 Зона ответственности АТЭ Распределение ответственности на этапах жизненного цикла АСУ ТП Техническое задание на автоматизацию (АЭП) Разработка электронного технического проекта АСУ ТП Разработка ЗЗИ в электронной форме Поставка и монтаж оборудования систем АСУ ТП на энергоблоке Изготовление оборудования систем на заводах- изготовителях ПНР АСУ ТП, совмещенная с ПНР по энергоблоку в целом Участие в приемке АСУ ТП в составе энергоблока в опытную эксплуатацию Зона ответствен- ности АЭП Тестирование электронного проекта на полигоне ГК Тестирован ие ЗЗИ на полигоне ГК Тестирование и заводские испытания систем АСУ ТП Комплексное тестирование всего ПТК АСУ ТП на площадке Зона ответственности Главного конструктора АСУ ТП Передача АСУ ТП, как завершенного изделия, в режимную пуско- наладку

12 12 Верификация проектных решений Главным конструктором АСУ ТП создан и действует специальный полигон для испытаний программно- технических средств и комплексов проектов АСУ ТП. Разработаны программы и методики испытаний на полигоне Главного конструктора и заводах изготовителях. На полигоне выполняется проверка проектных технологических алгоритмов и разрабатываемых человеко-машинных интерфейсов в различных режимах. Сегодня на этом полигоне выполнены тестирование технологических алгоритмов для АСУ ТП блока 2 Ростовской АЭС, верификация заданий заводу- изготовителю для АСУ ТП блока 4 Калининской АЭС, испытания системы верхнего блочного уровня перед отгрузкой на Калининскую АЭС.

13 13 Полигон АСУ ТП главного конструктора во ВНИИАЭС, включающий всережимную модель энергоблока

14 14 Тестирование СВБУ блока 4 Калининской АЭС на полигоне АСУ ТП главного конструктора во ВНИИАЭС

15 15 Создание электронного проекта АСУ ТП АЭС (на базе принципов системной инженерии ) Разработка и внедрение технологии электронного проектирования АСУ ТП АЭС на базе принципов системной инженерии даст: существенное сокращение сроков разработки, повышение качества проектирования, обеспечит конкурентоспособность АСУ ТП, в том числе и в экспортных проектах, обеспечит поддержку АСУ ТП на всех этапах жизненного цикла.

16 16 Преимущества: Безбумажная технология и уменьшение ошибок проекта АСУ ТП за счет использования современных средств проектирования. Устранение ошибок по принципу «как можно раньше» и, как следствие, уменьшение стоимости. Получение адекватной документации на всех стадиях жизненного цикла АСУ ТП. Значительное сокращение затрат на ПНР за счет устранения ошибок проекта АСУ ТП на предыдущих стадиях разработки. Технология создания АСУ ТП с учетом требований стандартов по системной инженерии

17 17 Формирование технической политики в части создания АСУ ТП осуществляется Советом Главных конструкторов Консорциума и секцией по вопросам создания и внедрения АСУ ТП Директората по разработке и реализации Проекта АЭС-2006 Создание в рамках проекта АЭС-2006 конкурентоспособной российской АСУ ТП осуществляется с использованием в максимальной степени научного и промышленного потенциала организаций ядерного оружейного и энергетического комплексов (ЯОК +ЯЭК) Организация работ по разработке и поставке АСУ ТП

18 18 Участники проектов по созданию АСУ ТП СистемаПоставщик 1Нормальная Эксплуатация (НЭ) и УСБТ ФГУП «ВНИИА» 2 Система управления и защиты – управляющая система безопасности (СУЗ-УСБ) ОАО «ВНИИАЭС» - AREVA ОАО «ВНИИАЭС» - Rolls-Royce 3Система внутриреакторного контроля и диагностики (СКУД) ОАО «ВНИИАЭС» / РНЦ КИ 4Автоматизированная система радиационного контроля (АСРК) ОАО «СНИИП» / ОАО «ВНИИАЭС» 5Система Верхнего Блочного и Станционного Уровней (СВБУ+СВСУ) ОАО «ВНИИАЭС» 6Система контроля и управления пожарной защитой (СКУ ПЗ) ОАО «Teнзор» 7Вспомогательные системы (местные щиты) ФГУП «ВНИИА» / ОАО «ВНИИАЭС»

19 19 Организация работ с иностранными партнерами Международное сотрудничество Технология проектирования Комплектующие Обучение Заказ на АСУ ТП Комплектная поставка АСУ ТП и АСУ АЭС ВНИИАЭС ВНИИА ОКБ ГП Системная интеграция Полигонные испытания АЭП Проектирование SIEMENS АЭС...

20 20 Порядок привлечения новых участников проекта определяется единым отраслевым стандартом закупок, утвержденным приказом генерального директора Госкорпорации «Росатом». Главный конструктор АСУ ТП АЭС также участвует конкурсах, например, в конкурсе по АСУ ТП ЛАЭС-2, который проводился в 2010 году. Все желающие и имеющие для этого соответствующие условия организации любой формы собственности в соответствии со стандартом закупок, могут подавать заявки на участие в процедуре закупки АСУ ТП и/или подсистем и комплексов, в частности, по автоматизации машзала блока 3 РоАЭС. Пути привлечения новых участников проекта

21 21 Анализ российской практики по созданию АСУ ТП базируется на достаточно развитой базе стандартов, норм и правил и показывает следующее: в части стандартов, норм и правил, определяющих требования к техническим средствам (HW), существует высокая степень соответствия требований российских и международных стандартов. При этом следует учесть, что более 300 российских стандартов в части HW около 15 в части SW полностью идентичны стандартам МЭК (IEC) и ИСО (ISO); в части стандартов, норм и правил, определяющих требования к программным средствам (SW), российская нормативная база развита недостаточно и не соответствует современным требованиям. Создание нормативной базы АСУ ТП АЭС (1/4)

22 22 Создание нормативной базы АСУ ТП АЭС (2/4) ОАО «ВНИИАЭС» подготовлены предложения по применению международных стандартов МАГАТЭ и МЭК по SW в проектах АСУ ТП строящихся и проектируемых блоков АЭС. Предложения по введению пакета нормативных документов, включая международные, обсуждены с Ростехнадзором. Данные предложения своевременны и актуальны в контексте принятых по инициативе Президента Российской Федерации изменений в Федеральный закон от 27 декабря 2002 г. 184-ФЗ «О техническом регулировании», определивших возможность признания и применения международных и иностранных стандартов и сводов правил в Российской Федерации).

23 23 ОАО «ВНИИАЭС» в сотрудничестве с Институтом технологий безопасности (Institut fur Sicherheitstechnologie GmbH, Германия) и с Институтом энергетики (Institutt for Energiteknikk, Норвегия) разработаны первые редакции проектов следующих нормативных документов: «Атомные станции. Управляющие системы. Оценка качества и надежности программных средств»; «Атомные станции. Управляющие системы. Классификация и квалификация»; «Атомные станции. Управляющие системы. Общие требования». Указанные нормативные документы по созданию АСУ ТП на средствах вычислительной техники могут стать основой для разработки федеральных норм и правил по безопасности в области использования атомной энергии. Разработка выполняется коллективными усилиями организаций Госкорпорации «Росатом» и Ростехнадзора. Создание нормативной базы АСУ ТП АЭС (3/4)

24 24 ОАО «ВНИИАЭС» разработан пакет руководящих документов, определяющих требования к АСУ ТП нового поколения на базе программных и программируемых средств, требования к испытаниям, верификации, валидации, аттестации и сертификации, пять из которых переданы на согласование в ОАО «Атомэнергопроект», ОАО «СПбАЭП», РНЦ «Курчатовский институт», ОАО ОКБ «Гидропресс» В феврале 2010 г. разработана и разослана на рассмотрение первая редакция руководящего документа «Атомные станции. Управляющие системы. Стадии и этапы создания. Общие положения», в котором выдвинуты требования ко всем стадиям и этапам создания и внедрения АСУ ТП, к составу и содержанию документов на всех стадиях и этапах. Создание нормативной базы АСУ ТП АЭС (4/4)

25 25 Российские предприятия имеют достаточно высокий научный и промышленный потенциал для создания конкурентоспособной российской АСУ ТП, что позволяет нам сегодня в кооперации с иностранными компаниями обеспечивать мировой научно-технический уровень АСУ ТП АЭС, а в недалеком будущем - соревноваться с Западом на равных в области информационных технологий. ОАО «ВНИИАЭС» в кооперации с предприятиями отрасли созданы, внедрены, в настоящее время совершенствуются и внедряются современные управляющие системы собственной разработки, не уступающие зарубежным аналогам, функционирует полигон АСУ ТП. В отрасли реализуется комплекс мероприятий по совершенствованию работ по созданию и внедрению конкурентоспособной российской АСУ ТП, в частности, в рамках типовой проекта оптимизированного и информатизированного энергоблока технологии ВВЭР (ВВЭР-ТОИ). Заключение (1/2)

26 26 Разработаны технико-коммерческие предложения для участия в тендерах по поставке и вводу в действие АСУ ТП для АЭС российской конструкции (АЭС в Турции, Индии, Чехии, Венгрии). В настоящее время в интересах отрасли создается новое предприятие ОАО «ВНИИАСУ» для осуществления разработки и комплектной поставки АСУ ТП «под ключ» для достраиваемых АЭС и АЭС нового поколения. Формируется современная нормативная база создания и внедрения АСУ ТП АЭС на средствах вычислительной техники, гармонизированная с международными стандартами Заключение (2/2)