In-core järjestelmän mallinnus - Loppuraportti

1

In-core järjestelmän mallinnus - Loppuraportti

22.3.2011 Power / Lauri Saarinen

Loviisan automaatiouudistus• LARA –projekti vuodesta 2005

– Uudistetaan instrumentointi ja ohjausjärjestelmät

– Uusi digitalisoitu valvomo sekä koulutussimulaattori

• Simulointi- ja mallinnusosaprojekti toteuttaa LARA:n vaatimat simulointiratkaisut

– Valvomokehitys ja validointi

– Automaatiojärjestelmän tehdastestaus

– Operaattorien koulutus sekä käyttöohjeiston validointi

• Simulointiratkaisut toteutetaan voimalaitosta kuvaavalla Apros –prosessimallilla

– Malliin mallinnettu kaikki pääprosessit, useimmat avustavat prosessit, automaatio sekä sähkösysteemit

22.3.2011 Power / Lauri Saarinen2

Kehityssimulaattori


• Laajat prosessimallin testaukset• Mahdollistaa prosessimallin testauksen

laitosoperaattoreiden kanssa• Valvomokehitys• Automaatiotestaus

Reaktorisydämen mittausjärjestelmä

• Reaktorisydämen mittauksia keräämään ja käsittelemään on asennettu laitokselle uusi RTP2300 –järjestelmä

– Välittää käsitellyt mittaussignaalit SPPA-T2000 automaatiojärjestelmälle

• RTP järjestelmä mallinnettava tarvittavilta osin osaksi Loviisan prosessimallia

– Tarvittava laajuus määrittyy Loviisan käyttöhenkilökunnan simulaattorikoulutustarpeiden perusteella

– Lisäksi automaation tehdastestaus ja valvomokehitys tarpeita

• Käsiteltävät mittaukset ovat reaktorin lämpötilamittauksia ja neutronivuomittauksia

– Tarvitaan esimerkiksi tehon ja kiehumisvaran laskemiseen



TXP Plant Bus

CM 104CM 104

RTP Rack 1RTP Rack 1


N-TRONN-TRON

CM 104CM 104



N-TRONN-TRON

CM 104CM 104



N-TRONN-TRON

RTP netsuiteRTP netsuiteRTP TX Fiber optic Modbus

TCP/IP

Reaktorisydämen mittausjärjestelmä

Reaktorisydämen mittauskäsittelyjen mallinnus• Yhteensä selvitettäviä signaaleita ja niiden arvoja n. 2500 kpl

– Reaktorisydämen sisääntulolämpötilat

– Reaktorisydämen ulostulolämpötilat

– Reaktorisydämen neutronivuomittaukset

– Erilaisia kalibrointiin liittyviä lämpötilamittauksia

– Mittaussignaaleihin liittyviä validointi- ja ohjaussignaaleita

• Signaaleiden arvot selvitettiin yhdessä Loviisan koulutus- ja valvomohenkilökunnan sekä järjestelmätoimittaja Siemens AG:n kanssa

• Osa mittaussignaaleista toteutettiin dynaamisina ja osa staattisina• Signaalit tunnuksineen määriteltiin Excel-tiedostossa, josta ne makron avulla

generoitiin Apros:in que-skriptiksi ja ajettiin Apros –mallin tietokantaan


Reaktorisydämen mittauskäsittelyjen mallinnus• Mallinnettavat mittauskäsittelyt:

– Suodatus 200 mittauksen liukuvalla keskiarvolla kaikille mittauksille

– Mielekkyystarkastelu sisään- ja ulostulolämpötiloille


nnnnx

nxx

nxx

nx1

).....(1

).....(1

111

111

11

nnnx

nx

nxx xnnxn

111

1111

1)1

(1

)1

1(11

nnnnnnnn

xnn

nxnn

xnn xxxxx

Suodatus:Mielekkyystarkastelu:

Lasketaan mittauskaappikohtaista keskiarvoa kullekin mittaustyypille ja verrataan mittauksia tähän

Suodatus mallinnetaan approksimaationa mutta todellisessa järjestelmässä lasketaan 1000 mittauksen liukuvaa keskiarvoa.

Apros 5 ja Grades -mallinnusympäristö


Reaktorisydämen mittausjärjestelmän mallinnus – YQ30 -mittaussignaaleita


Reaktorisydämen mittausjärjestelmän mallinnus – YQ10 sisääntulolämpötilat mittauskaapissa JN10


Reaktorisydämen mittausjärjestelmän mallinnus – Suodatus


Reaktorisydämen mittausjärjestelmän mallinnus – Mielekkyystarkastelu YQ10 lämpötilamittauksille


Aikataulu ja riskit• Suunniteltu aikataulu ei toteutunut odotetulla tavalla• Tähän johti useiden oletettujen riskien toteutuminen

– Vaatimusmäärittelyn ja signaaleiden arvojen selvittäminen riippui projektin muista tekijöistä ja vaati yllättävän suuren työmäärän ja useita muutoksia

– Toteutuksesta ei päästy sopimukseen projektin toimittajan kanssa ennen huhtikuuta

• Tästä seurasi mallinnuksen aloituksen lykkääntyminen, jonka jälkeen projektin valmistuminen ajallaan hyvin haastavaa

• Odottamaton riski realisoitui hieman ennen DL:ää ja johti projektin myöhästymiseen.

– Apros-mallin tietokannan yläraja tuli vastaan ja ylläpidolta tarvitaan uusi ohjelmistopäivitys ennen mallinnuksen jatkamista

• Projekti saatiin valmiiksi määrittelyjen osalta ja mallinnus on hyväksytty sekä testattu. Mallinnuksen toteutus ja dokumentointi jatkuvat Toukokuussa.


Aikataulu ja riskit


RTP Incore-järjestelmän mallinnuksen projektisuunnitelmaKeston arviointi

Osakokonaisuus BC BE WC PERT tot. TyömääräTutkimus ja lähtötietojen selvitys 20 25 30 25 21Mallinnuksen laajuuden ja yksityiskohtien selvitys 25 35 45 35 80Projektin vaatimusmäärittelyn toteutus 15 20 30 20,83333 40Vaatimusmäärittelyn arviointi Loviisan kanssa 8 10 15 10,5 7Vaatimusmäärittelyn revisiointikierros 5 8 10 7,833333 8Mallinnuksen toteutuksen suunnittelu 12 15 20 15,33333 20Mallinnuksen toteutuksen hyväksyttäminen 5 7 10 7,166667 10Toiminnallisuuksien mallintaminen LO-mallin yhteyteen 25 25 35 26,66667 30Toiminnallisuuden testaus 5 8 12 8,166667 5Tulosten validointi 5 8 10 4Viimeistely ja tulosten dokumentointi 3 5 8 5,166667Projektin dokumentointi 15 17 20 17,16667 15Kestot yhteensä 143 183 245 178,8333 240

Documents

In-core järjestelmän mallinnus - Loppuraportti