李学礼 戈道川 林志贤 王韶轩 汪建业

1（中国科学院合肥物质科学研究院核能安全技术研究所 合肥 230031）

2（中国科学技术大学 合肥 230026）

反应堆保护系统（Reactor Protection System，RPS）通过各种核测与过程仪表监测整个反应堆的运行状态，能够在反应堆某些状态参数达到设定的整定值时实现自动停堆、启动专设安全设施及限制事故产生的后果，在核电厂安全可靠运行中起到了至关重要的作用［1］。RPS由紧急停堆子系统和专设安全设施驱动装置组成，RPS 结构复杂、设备数量多，存在时序失效行为。目前针对RPS 可靠性的评价方法主要基于传统静态故障树（Static Fault Tree，SFT），该方法无法对PRS时序失效行为进行有效建模，可靠性评价结果不准确。目前，国际上针对含有时序失效行为的工业系统，普遍采用动态故障树（Dynamic Fault Tree，DFT）进行可靠性建模和定量分析［2-4］。DFT 是在SFT 的基础上建立和发展起来的，通过引入多种动态逻辑门实现对系统时序失效行为建模。DFT 的典型分析方法包括：马尔科夫链法［5-6］、不交化积之和（Sum of Disjoint Products，SDP）模型法［7］、蒙特卡罗模拟［8-9］等，其中，SDP模型法由于具有路径不交化的优良特性，成为当前DFT快速分析的一种常用方法。同时，由于RPS 的DFT模型输入参数众多且存在不确定性，使用简单的蒙特卡罗模拟仿真，需要较多的实验次数，会造成分析结果不准确与实验效率低下。目前，国际上LHS结合SFT应用［10-11］与可靠性分析［12-13］较多，但是还没有与DFT 结合的先例。在本文通过使用拉丁超立方抽样（Latin Hypercube Sampling，LHS）并结合动态二叉树SDP 模型实现对RPS 高效可靠性分析，为RPS后期优化设计提供有益见解。……