数字化转型，核工业发展的必由之路

电力18讯：

　　

　　一个国家的核工业发展水平，集中反映出这个国家的整个工业基础和科学技术水平。当今世界正处于从工业经济向数字经济过渡的大变革时代，可以预见，未来10~20年，数字化转型的浪潮将席卷各行各业。

　　为全面贯彻十九大加快建设科技创新型国家战略部署，中核集团正在开展数字核能、智慧核工业相关领域技术的研究与产品的开发。当前中核集团正结合国家创新体系的建设部署，围绕核心产业和研发布局，推进国家重点实验室、国防科技创新中心及中核集团重点实验室、工程技术中心研发平台分层次协调发展的格局。

　　数字化转型，是核工业发展的必由之路。日前，“数字核能2019”技术交流大会在北京召开，本届大会以“建设安全、高效、智能的数字核工业体系”为主题，围绕数字核能技术的发展，研讨国家科技创新最新政策，交流最新的学术成果，展示最新的技术产品，务实促进科技成果的转化，坚持不懈地助力国家核能事业的发展。

　　为加快推进数字核工业发展，中核集团成立了核能软件与数字化反应堆工程技术研究中心。该中心由中国核动力研究设计院牵头，联合中国原子能科学研究院、中国核电工程有限公司、核动力运行研究所、中核核电运行管理有限公司、核工业计算机应用研究所共同组建，是中核集团在核能信息化、数字化、智能化领域打造的专业工程技术创新平台，力图通过中心带动整个行业在该领域的科技创新发展、学术交流、成果推广，是中核集团在科研管理体系创新上的重要探索与积极尝试。

　　目前，中核集团在核能软件与数字化反应堆领域取得了丰硕的成果，自主化核电工程设计分析软件包NESTOR弥补了多年来国内核电设计软件的缺失；核级管道设计核心技术程序系统（CNPIPE/CAPS）已成功用于华龙首堆的设计；智能化核动力仿真平台（RINSIM2.0）大幅简化了全范围模拟机开发流程，提高了效率和产品质量，缩短了核电站发电关键路径上的周期；核电厂生产管理信息系统（N1-EAM）有效减少了大修期间的隔离冲突，提升了电厂的安全性；核燃料组件管理系统（N1-NMS）用信息化的管理手段为燃料组件业务提供科学指导，为核电厂安全稳定运行提供技术支撑。

　　目前所取得的各项成果，是中核集团对数字核工业进行探索的具体实践。数字化转型将走向何方，也许在这里可以窥探一二。

　　重要成果

　　自主化核电工程设计分析软件包（NESTOR）共包含软件80余项，涵盖了堆芯设计分析、源项与屏蔽、热工水力与安全分析、设备与系统设计分析等核电核动力工程设计分析所需关键专业领域，并开发了核反应堆设计计算软件平台为核反应堆计算分析软件提供统一的集成与运行管理环境。

　　NESTOR软件包已应用于华龙一号等相关核电工程的设计、分析，部分软件已成功向福清、方家山、昌江供货。软件包具有完全自主知识产权，拥有友好的人机交互界面与统一的操作风格，相关技术达到国际先进水平。软件包研制项目获得国防科学技术进步一等奖1项、三等奖2项，中核集团科学技术一等奖1项。

　　核级管道设计核心技术程序系统（CNPIPE/CAPS）是符合国际通用规范的核级管道力学计算程序，包括疲劳、蠕变、LBB计算等，具有自动优化功能。

　　该系统已成功应用于华龙一号示范工程福清核电5、6号机组，与国外软件结果对比，该程序系统计算结果吻合好，满足工程要求，具有优化计算、用户直接输入评定公式等优势，创新地实现了高温管道蠕变自动计算评定功能，可极大地提高核级管道的蠕变计算评定效率。该成果获得中核集团科技进步二等奖、核能行业协会科技进步二等奖、部级工程勘察设计优秀计算机软件奖一等奖。

　　智能化核动力仿真平台（RINSIM2.0）基于高性能计算及调度技术、动态加载技术、分布式通讯技术、二进制码加载技术、跨平台技术等多种技术，集成了多尺度、多维度的仿真软件及工程软件，形成了一套具有完全自主知识产权的技术体系。

　　该平台成功应用于华龙一号示范工程福清核电5、6号机组全范围模拟机研制、巴基斯坦K2、K3全范围模拟机研制等。满足全范围模拟机开发要求，简化了模拟机开发流程，并自动生成项目设计文档和部分模型代码，大幅提高了开发效率、提升了产品质量，缩短了核电站发电的关键路径上的周期。该项成果获得中核集团科技进步三等奖、核能行业协会科技进步二等奖。

　　核电厂生产管理系统（N1-EAM）是中核集团核电厂生产管理标准化信息平台。N1-EAM系统覆盖核电厂的设备管理、运行管理、维修管理、大修管理、配置管理、机组文件管理等生产管理业务。

　　该系统已在秦山核电九台机组全面上线，目前正在推广至福清核电、海南核电。系统有效减少了大修期间的隔离冲突、维修窗口延误，及工作票交叉作业实施的潜在风险，提升了电厂的安全性。该项成果获浙江省电力行业2017年度管理创新优秀成果一等奖、2017年中国能源企业信息化卓越成就奖、中国电力企业联合会2016年度电力行业信息化优秀成果二等奖、中核集团科学技术奖三等奖，自主研发的“核电厂工作许可与控制的电子终端设备”产品获得国家专利。

　　核燃料组件管理系统（N1-NMS）作为核电厂堆芯换料辅助系统，采用更精细化的管理思想，通过先进的开发方法、工具和数据库，借助图形化的表现形式，采用优化的算法及合理的数据结构实现了核电堆芯换料组件移动方案的编制，以信息化的管理手段为燃料组件业务提供科学指导。该系统以平台化、标准化、自动化为特点，满足国内核电快速发展的需求，为核电厂安全稳定运行提供技术支撑，为核电“走出去”提供重要技术保证。

　　该系统已广泛应用于红沿河、海阳、田湾、秦山、三门、宁德、福清、大亚湾、岭澳等34台全国核电机组，在核电站范围内进行全方位管理。从核燃料组件接收进入核电站，到作为乏燃料运出核电站，系统对核燃料组件的管理深入到位置移动、装料卸料等每个细节。同时，系统的运行贯穿核电机组全生命周期，为压水堆核电厂的堆芯换料工作提供准确、科学地指导。该成果获得中核集团科学技术奖二等奖。(王杰)