(57)【要約】【課題】  原子力発電プラント制御装置の単体での動作確認試験、及び他の制御装置実機と組合せた動作確認試験が容易となる試験方法及び試験プログラムを提供する。【解決手段】  ＡＰＲ１０１、ＲＦＣ１０６及び炉心シミュレータ１０２は制御装置用ネットワークである主要制御系ＮＥＴ１１１に接続されている。ＲＣ＆ＩＳ１０３及びＲＣ＆ＩＳシミュレータ１０４も制御装置用ネットワークであるＲＣ＆ＩＳ・ＮＥＴ１１２に接続されている。ここでＲＣ＆ＩＳシミュレータ１０４はＲＣ＆ＩＳ１０３からの伝送による制御棒操作指令に対して制御棒の動作を模擬し、ＲＣ＆ＩＳ１０３に対して制御棒位置を伝送によって出力する装置である。二つのネットワークは共通コントローラ１２１を介して接続されており、ＡＰＲ１０１、炉心シミュレータ１０２、ＲＣ＆ＩＳ１０３、ＲＣ＆ＩＳシミュレータ１０４がすべて伝送でつながっている。またＡＰＲ１０１とＲＣ＆ＩＳ１０３間はメタルケーブルで接続されており、制御棒操作指令はメタル信号によって出力される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子力発電プラントの炉心状態を模擬する炉心シミュレータに接続された自動出力調整装置の動作確認試験と、前記炉心シミュレータに接続された前記自動出力調整装置に他の制御装置を組み合わせた動作確認試験とを、前記自動出力調整装置の信号及び前記炉心シミュレータの信号を切り換えると共に、試験範囲を切り換えることにより実施する
ことを特徴とする原子力発電プラントの自動出力調整装置の試験方法。
【請求項２】
請求項１記載の原子力発電プラントの自動出力調整装置の試験方法において、
前記炉心シミュレータは、原子炉水位信号と炉水温度信号と炉周期とを模擬する
ことを特徴とする原子力発電プラントの自動出力調整装置の試験方法。
【請求項３】
請求項１記載の原子力発電プラントの自動出力調整装置の試験方法において、
前記信号及び試験範囲の切り換えは、前記自動出力調整装置の入力信号処理部における前記炉心シミュレータからの信号と実機からの信号を切り換える
ことを特徴とする原子力発電プラントの自動出力調整装置の試験方法。
【請求項４】
請求項１記載の原子力発電プラントの自動出力調整装置の試験方法において、
前記他制御装置は、制御棒操作監視装置である
ことを特徴とする原子力発電プラントの自動出力調整装置の試験方法。
【請求項５】
原子力発電プラントの自動出力調整装置に接続される炉心シミュレータを用いる試験プログラムであって、
前記炉心シミュレータで試験を行うタイプＩと、
前記炉心シミュレータと前記自動出力調整装置を接続して試験を行うタイプＩＩと、
プロセスコンピュータの接続に応じて制御棒操作監視装置と伝送及びメタルケーブルの接続を行って、前記プロセスコンピュータとの伝送接続の有無を選択して試験を行うタイプＩＩＩと
を切り換えて実行することを特徴とする試験プログラム。
【請求項６】
請求項５記載の試験プログラムにおいて、
前記タイプＩの試験では、
制御目標データを設定するステップと、プロセス値を出力するステップと、前記自動出力調整装置での演算を模擬して前記炉心シミュレータに制御棒操作指令を送るステップと、模擬された制御棒動作による制御棒位置情報を前記炉心シミュレータに出力するステップと、プロセス値を演算するステップとを含み、演算されたプロセス値が前記設定された制御目標に到達するように制御を行う
ことを特徴とする試験プログラム。
【請求項７】
請求項５記載の試験プログラムにおいて、
前記タイプＩＩの試験では、
前記炉心シミュレータと前記自動出力調整装置を接続するステップと、制御目標データを設定するステップと、プロセス値を出力するステップと、前記自動出力調整装置での演算により前記炉心シミュレータに制御棒操作指令を送るステップと、模擬された制御棒動作による制御棒位置情報を前記炉心シミュレータに出力するステップと、プロセス値を演算して前記自動出力調整装置に出力するステップとを含み、演算されたプロセス値が前記設定された制御目標に到達するように制御を行う
ことを特徴とする試験プログラム。
【請求項８】
請求項５記載の試験プログラムにおいて、
前記タイプＩＩＩの試験では、プロセスコンピュータの接続の有無を判断するステップを有し、
プロセスコンピュータの接続が有るときは、制御棒操作監視装置と伝送及びメタルケーブルの接続を行うと共に、前記プロセスコンピュータとの伝送接続を行うステップと、前記プロセスコンピュータにて制御目標データの設定を行って制御開始信号を出力するステップと、プロセス値を出力するステップと、前記自動出力調整装置での演算により前記制御棒操作監視装置に制御棒操作指令を送るステップと、前記制御棒操作監視装置での制御棒動作による制御棒位置情報を前記炉心シミュレータに出力するステップと、プロセス値を演算して前記自動出力調整装置に出力するステップとを含み、演算されたプロセス値が前記設定された制御目標に到達するように制御を行い、
プロセスコンピュータの接続が無いときは、制御棒操作監視装置と伝送及びメタルケーブルの接続を行うステップと、制御目標データの設定を行うステップと、プロセス値を出力するステップと、前記自動出力調整装置での演算により前記制御棒操作監視装置に制御棒操作指令を送るステップと、前記制御棒操作監視装置での制御棒動作による制御棒位置情報を前記炉心シミュレータに出力するステップと、プロセス値を演算して前記自動出力調整装置に出力するステップとを含み、演算されたプロセス値が前記設定された制御目標に到達するように制御を行う
ことを特徴とする試験プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電プラント制御装置の試験方法及び試験プログラムに関する。詳しくは、炉心シミュレータを用いて、原子力発電プラント制御装置の単体での動作確認試験、及び他の制御装置実機と組合せた動作確認試験が容易となる試験方法及び試験プログラムを提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子炉の制御装置を検証するためのオンライン炉心シミュレータは知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
すなわち、特許文献１に開示された技術によれば、オンライン炉心シミュレータは、オンラインシミュレーションからオフラインシミュレーションへの移行を連続的に行うことができ、オフラインシミュレーションの実行によって、所望のプラント初期状態を容易に作成し、制御装置の動作確認の作業効率を向上させることができるものである。
【特許文献１】特開平９−４４０７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の原子力発電プラント制御装置の試験方法を説明する前に、試験対象となる自動出力調整装置１０１（ＡＰＲ：Auto Power Regulator）の特徴について、図５を用いて説明する。
【０００５】
ＡＰＲ１０１は原子力発電プラントの起動から定格出力到達までを自動化し、運転員の負担を減らすことを目的として設置される。原子力発電プラントでは、原子炉２１１での核反応の熱を利用して蒸気を発生しタービンを回すことで発電を行う。原子炉２１１内には制御棒と再循環ポンプが設置されており、原子炉２１１内の反応を調整する手段として原子炉２１１内の制御棒位置を調整する方法と、再循環流量を調整する方法がある。
【０００６】
ＡＰＲ１０１は、制御棒位置を調整する制御棒操作監視装置１０３（ＲＣ＆ＩＳ：Rod Control and Information System）及び再循環流量を調整する再循環流量制御装置１０６（ＲＦＣ：Reactor Recirculation Flow Control System）の上位制御系である。ここでプラント出力を自動的に制御するために、ＡＰＲ１０１の制御アルゴリズムにより、制御棒引抜/挿入をＲＣ＆ＩＳ１０３に、再循環流量調整の指令をＲＦＣ１０６に出力する。
【０００７】
次に、図６はＡＰＲ１０１の機能を模式的に表したものである。制御中にプラント状態を監視する異常監視部、目標負荷パターンの作成等を行う制御モード管理部３０３及び入出力信号処理部を設ける。
【０００８】
ここで、制御モード管理部３０３では運転員の設定した目標値及びプラント信号により制御演算部３０２の制御アルゴリズム動作を管理するとともに、制御アルゴリズム動作に必要な制御目標値を作成、管理する。なお、異常監視部３０３は、プラント制御に係るプラント状態、本装置からの制御出力信号に対する他装置の応答を周期的に監視して、適切な異常時処理を行う。
【０００９】
一方、ＡＰＲ１０１には全自動モードと自動モードがある。全自動モードはプロセス計算機１０９からの制御開始信号（以下、ＫＩＣ信号と称す）及び設定された目標値に基づき制御が行われる。自動モードは運転員が個別に目標値の設定を行うことで制御を行う。ＡＰＲ１０１による自動出力制御は、制御目標データの設定及び目標値の到達によって制御の開始、完了を行う。
【００１０】
この様に、ＡＰＲ１０１はＲＣ＆ＩＳ１０３やＲＦＣ１０６をはじめ複数の制御装置との組み合わせで自動出力調整制御を行う。また、ポンプやバルブ、モーターといった直接の制御対象機器を持たず、他の制御装置へ操作指令を出すことで間接的にプラント出力を制御するといった特徴がある。
【００１１】
この様な特徴を持った制御装置の試験方法としては、ＲＣ＆ＩＳ１０３やＲＦＣ１０６などの制御装置及びそれらの制御装置の操作対象等、自動出力制御を行うために必要な関連装置及びプロセスを一括で模擬するシミュレータ（以下、炉心シミュレータと称す）が必要となる。
【００１２】
すなわち、制御装置の信頼性を高めるために、できるだけ工場内の試験で現地での実機に近い状態を模擬するニーズがある。従来より、制御装置の試験方法では、制御対象を模擬するシミュレータを用いて制御対象の実機と同様にメタルケーブルによってシミュレータを接続して試験を行う方法や、伝送によってシミュレータを接続し試験を行う方法などがある。
【００１３】
しかしながらこのような試験方法では、制御装置とシミュレータが一対一で対応しており、ＡＰＲ１０１の様に複数の関連装置と取り合う特徴をもっている場合、従来タイプのシミュレータを用いて動作確認試験を行うためにはシミュレータが複数台必要となる。また、一部の関連装置と組み合わせ試験を実施する場合は当該のシミュレータを外して関連装置とのメタルケーブル接続に変更する等の手間が必要であった。
【００１４】
この発明はこのような点に鑑みて成されたものであって、本発明の目的は、原子力発電プラントにおいて、複数の関連する装置やプロセスを必要とする特徴をもった制御装置について、単体での動作確認試験及び他の制御装置実機と組合せた動作確認試験が容易となる試験方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決し、本発明の目的を達成するため、請求項１に記載された発明による原子力発電プラントの自動出力調整装置の試験方法は、原子力発電プラントの炉心状態を模擬する炉心シミュレータに接続された自動出力調整装置の動作確認試験と、前記炉心シミュレータに接続された前記自動出力調整装置に他の制御装置を組み合わせた動作確認試験とを、前記自動出力調整装置の信号及び前記炉心シミュレータの信号を切り換えると共に、試験範囲を切り換えることにより実施する。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明による原子力発電プラントの自動出力調整装置の試験方法では、前記炉心シミュレータは、原子炉水位信号と炉水温度信号と炉周期とを模擬する。
【００１７】
請求項３に記載の発明による原子力発電プラントの自動出力調整装置の試験方法では、前記信号及び試験範囲の切り換えは、前記自動出力調整装置の入力信号処理部における前記炉心シミュレータからの信号と実機からの信号を切り換える。
【００１８】
請求項４に記載の発明による原子力発電プラントの自動出力調整装置の試験方法では、前記他制御装置は、制御棒操作監視装置である。
【００１９】
さらに、上記の課題を解決し、本発明の目的を達成するため、請求項５に記載された発明は、原子力発電プラントの自動出力調整装置に接続される炉心シミュレータを用いる試験プログラムであって、前記炉心シミュレータで試験を行うタイプＩと、前記炉心シミュレータと前記自動出力調整装置を接続して試験を行うタイプＩＩと、プロセスコンピュータの接続に応じて制御棒操作監視装置と伝送及びメタルケーブルの接続を行って、前記プロセスコンピュータとの伝送接続の有無を選択して試験を行うタイプＩＩＩとを切り換えて実行する。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明による試験プログラムは、前記タイプＩの試験では、制御目標データを設定するステップと、プロセス値を出力するステップと、前記自動出力調整装置での演算を模擬して前記炉心シミュレータに制御棒操作指令を送るステップと、模擬された制御棒動作による制御棒位置情報を前記炉心シミュレータに出力するステップと、プロセス値を演算するステップとを含み、演算されたプロセス値が前記設定された制御目標に到達するように制御を行う。
【００２１】
請求項７に記載の発明による試験プログラムは、前記タイプＩＩの試験では、前記炉心シミュレータと前記自動出力調整装置を接続するステップと、制御目標データを設定するステップと、プロセス値を出力するステップと、前記自動出力調整装置での演算により前記炉心シミュレータに制御棒操作指令を送るステップと、模擬された制御棒動作による制御棒位置情報を前記炉心シミュレータに出力するステップと、プロセス値を演算して前記自動出力調整装置に出力するステップとを含み、演算されたプロセス値が前記設定された制御目標に到達するように制御を行う。
【００２２】
請求項８に記載の発明による試験プログラムは、前記タイプＩＩＩの試験では、プロセスコンピュータの接続の有無を判断するステップを有し、プロセスコンピュータの接続が有るときは、制御棒操作監視装置と伝送及びメタルケーブルの接続を行うと共に、前記プロセスコンピュータとの伝送接続を行うステップと、前記プロセスコンピュータにて制御目標データの設定を行って制御開始信号を出力するステップと、プロセス値を出力するステップと、前記自動出力調整装置での演算により前記制御棒操作監視装置に制御棒操作指令を送るステップと、前記制御棒操作監視装置での制御棒動作による制御棒位置情報を前記炉心シミュレータに出力するステップと、プロセス値を演算して前記自動出力調整装置に出力するステップとを含み、演算されたプロセス値が前記設定された制御目標に到達するように制御を行い、プロセスコンピュータの接続が無いときは、制御棒操作監視装置と伝送及びメタルケーブルの接続を行うステップと、制御目標データの設定を行うステップと、プロセス値を出力するステップと、前記自動出力調整装置での演算により前記制御棒操作監視装置に制御棒操作指令を送るステップと、前記制御棒操作監視装置での制御棒動作による制御棒位置情報を前記炉心シミュレータに出力するステップと、プロセス値を演算して前記自動出力調整装置に出力するステップとを含み、演算されたプロセス値が前記設定された制御目標に到達するように制御を行う。
【００２３】
なお、上記目的を達成するために、本発明では以下の様な特徴をもつ炉心シミュレータ１０２を用意する。すなわち、炉心シミュレータ１０２はＡＰＲ１０１からの操作指令やＲＣ＆ＩＳ１０３からの制御棒位置情報に基づき制御棒や再循環流量の動作および炉心状態を模擬し、プロセス信号をＡＰＲ１０１へ出力する機能を有するものである。また、炉心シミュレータ１０２の模擬範囲や試験方法について以下の様な特徴を有するものとする。
【００２４】
この炉心シミュレータ１０２の模擬範囲はＡＰＲ１０１と信号を取合う制御装置、制御装置の制御対象及び炉心状態である。以下に詳細を説明する。ＲＣ＆ＩＳ１０３は運転員による手動操作又はＡＰＲ１０１の制御棒操作指令に基づいて制御棒を駆動し、原子炉出力と出力分布を制御するとともに、ＡＰＲ１０１に対し制御棒を操作するために必要な制御棒位置情報及びＲＣ＆ＩＳ１０３の状態信号を出力する。
【００２５】
ＲＦＣ１０６は運転員による手動制御、又はＡＰＲ１０１からの負荷要求偏差信号により冷却材再循環流量を変化させ原子炉出力を制御する。タービン制御装置１０７（ＥＨＣ：Electronic Hydronic Controller）はタービンの制御及びタービンバイパス弁制御により原子炉系の圧力を適切に制御する装置であり、再循環流量及び制御棒の調節による原子炉出力の変更による蒸気流量の変化に見合った分だけ蒸気加減弁が調節され、その結果蒸気圧力を調節する。
【００２６】
ＡＰＲ１０１はＥＨＣ１０７に負荷要求偏差信号を出力し、圧力制御器出力及びタービンバイパス弁開度を入力する。給水制御装置１０５（ＦＤＷＣ：Feed Water Control System）は原子炉水位を所定の範囲内に維持する目的で設置され、原子炉水位信号をAPR１０１に出力する。
【００２７】
原子炉冷却材浄化装置２０１（ＣＵＷ：Reactor Water Clean up System）は不純物を除去することによって炉水を連続的に浄化することを目的としており、炉水温度信号をＡＰＲ１０１に出力する。ＡＰＲ１０１は炉水温度情報を得る。中性子計装装置１０８（ＮＭＳ：Neutron Monitoring System）は中性子検出器からの情報を元に中性子束の大きさに応じた中性子カウント数や、中性子束の変化に応じた炉周期をＡＰＲ１０１に出力する。従って炉心シミュレータ１０２は上記の範囲を模擬する。
【００２８】
このような炉心シミュレータ１０２を用いた試験方法を以下に説明する。ＡＰＲ１０１試験時、炉心シミュレータ１０２とＡＰＲ１０１を制御装置用ネットワークにより伝送によって接続する。またＡＰＲ１０１及び炉心シミュレータ１０２とＲＣ＆ＩＳ１０３及び制御棒動作を模擬するＲＣ＆ＩＳシミュレータ１０４を制御装置用ネットワークによる伝送及びメタルによって接続する。
【００２９】
ＡＰＲ１０１の入力信号処理部３０１において、実機からの信号とシミュレータからの信号を切替えるプログラムを組み、炉心シミュレータ１０２にも入力信号及び模擬範囲を切替えるモードを設定する。先ず、炉心シミュレータ１０２の信号を用いてＡＰＲ１０１単体での動作確認試験を行い、次にＡＰＲ１０１への入力信号をＲＣ＆ＩＳ１０３からの信号に切り換え、炉心シミュレータ１０２も模擬範囲を変更しＲＣ＆ＩＳ１０３実機の信号を使用するモードに切替えて動作確認を行う。この様な特徴を持った炉心シミュレータ１０２を用意することで試験方法の容易化を実現する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、ＡＰＲ１０１単体での目標値までの動作を正常に行うか確認する動作確認試験、及びＲＣ＆ＩＳ１０３実機と接続した際の動作及び信号の入出力が正常であるか確認する動作確認試験を、ＡＰＲ１０１の入力信号の切り換え及び炉心シミュレータ１０２の入力信号及び模擬範囲の切り換えにより、接続を変更する手間なく極めて容易に実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
すなわち本発明の原子力発電プラントの自動出力調整装置の試験方法においては、原子力発電プラントの制御装置及び炉心状態を模擬する炉心シミュレータを設け、炉心シミュレータに接続された自動出力調整装置の動作確認試験と、炉心シミュレータに接続された自動出力調整装置に他の制御装置を組み合わせた動作確認試験とを、自動出力調整装置及び炉心シミュレータの信号及び試験範囲を切り換えることにより実施するものである。
【００３２】
また、本発明の試験プログラムにおいては、原子力発電プラントの自動出力調整装置に接続される炉心シミュレータを用いる試験プログラムであって、炉心シミュレータの単独で試験を行うタイプＩと、炉心シミュレータと自動出力調整装置を接続して試験を行うタイプＩＩと、プロセスコンピュータの接続に応じて制御棒操作監視装置と伝送及びメタルケーブルの接続を行って、プロセスコンピュータとの伝送接続による試験を行うか、プロセスコンピュータとの伝送接続によらない試験を行うタイプＩＩＩとを切り換えて実行するものである。
【００３３】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。この実施形態での装置間の接続形態を図１に示す。ＡＰＲ１０１、ＲＦＣ１０６及び炉心シミュレータ１０２は制御装置用ネットワークである主要制御系ＮＥＴ１１１に接続されている。ＲＣ＆ＩＳ１０３及びＲＣ＆ＩＳシミュレータ１０４も制御装置用ネットワークであるＲＣ＆ＩＳ・ＮＥＴ１１２に接続されている。
【００３４】
ここでＲＣ＆ＩＳシミュレータ１０４はＲＣ＆ＩＳ１０３からの伝送による制御棒操作指令に対して制御棒の動作を模擬し、ＲＣ＆ＩＳ１０３に対して制御棒位置を伝送によって出力する装置である。二つのネットワークは共通コントローラ１２１を介して接続されており、ＡＰＲ１０１、炉心シミュレータ１０２、ＲＣ＆ＩＳ１０３、ＲＣ＆ＩＳシミュレータ１０４がすべて伝送でつながっている。またＡＰＲ１０１とＲＣ＆ＩＳ１０３間はメタルケーブルで接続されており、制御棒操作指令はメタル信号によって出力される。
【００３５】
この実施形態では、炉心シミュレータ１０２にタイプＩ〜ＩＩＩの３つのモードを設定する。各モードは模擬範囲の違いなど次のような特徴がある。タイプＩでは、炉心シミュレータ１０２が単独でＡＰＲ１０１及びＲＣ＆ＩＳ１０３、制御棒動作、炉心の模擬を行う。タイプＩでの模擬によってＡＰＲ１０１の通常の動作を確認することができ、ＡＰＲ１０１実機での動作確認試験を行う際の参考となる。
【００３６】
タイプＩＩでは、炉心シミュレータ１０２とＡＰＲ１０１を主要制御系ＮＥＴ１１１に接続する。炉心シミュレータ１０２の模擬範囲は、図１のＡの一点鎖線１３１で囲まれた範囲となる。ＡＰＲ１０１からの制御棒操作指令を伝送にて炉心シミュレータ１０２に送り、炉心シミュレータ１０２ではＲＣ＆ＩＳ１０３、制御棒動作、炉心の模擬を行い、プロセス信号をＡＰＲ１０１に伝送で送る。ＡＰＲ１０１を他の装置と接続する前にＡＰＲ１０１が単体で仕様を満たしているか確認する必要があり、それはタイプＩＩでの模擬により確認することができる。
【００３７】
タイプＩＩＩでは、炉心シミュレータ１０２をＡＰＲ１０１及びＲＣ＆ＩＳ１０３と伝送により接続する。またＡＰＲ１０１とＲＣ＆ＩＳ１０３はメタルケーブルによって接続する。炉心シミュレータ１０２の模擬範囲は図１のＢの一点鎖線１３２で囲まれた範囲となる。ＡＰＲ１０１は制御棒操作指令をメタル信号としてＲＣ＆ＩＳ１０３に出力し、ＲＣ＆ＩＳ１０３では操作指令に基づきＲＣ＆ＩＳ１０３シミュレータを用いて制御棒の動作を模擬する。
【００３８】
炉心シミュレータ１０２はこのときＲＣ＆ＩＳ１０３から制御棒位置情報を伝送により受信し、炉心の模擬を行う。タイプＩＩＩでの模擬によって、ＡＰＲ１０１がＲＣ＆ＩＳ１０３実機と接続したときの動作の確認およびメタル信号の送受信が正常であることを確認することができる。
【００３９】
上記のモード切り換えにより、炉心シミュレータ１０２では入力信号及び模擬範囲を切り換えて模擬を行い、プロセス信号を出力する。ＡＰＲ１０１は入力信号処理部３０１にてモード切り換えにより入力する信号を選択する。
【００４０】
ここで、ＡＰＲ１０１のソフトウェアプログラムは、例えば図２に示す様なＰＯＬ言語（procedure-oriented language：手続き指向言語）によって書かれたロジックで実現しており、ＳＩＭ使用スイッチ４０１をＯＮ／ＯＦＦさせることによりアナログスイッチ４０２またはディジタルスイッチ４０３で信号を選択することができる。
【００４１】
すなわち、アナログスイッチ４０２及びディジタルスイッチ４０３は、上記ＳＩＭ使用スイッチ４０１のＯＮ／ＯＦＦにより入力する二つの信号を切り換えて出力できる機能である。ＳＩＭ使用スイッチ４０１がＯＮのとき上側に入力されているシミュレータ（ＳＩＭ）からの伝送による信号を出力し、ＯＦＦのときは下側に入力されているＲＣ＆ＩＳ１０３からのメタルケーブルによる信号を出力する。
【００４２】
そして炉心シミュレータ１０２がタイプＩＩのとき、ＲＣ＆ＩＳ１０３との取号信号をアナログスイッチ４０２、又はディジタルスイッチ４０３により炉心シミュレータ１０２との取り合いに切り換える。タイプＩＩＩでは、ＲＣ＆ＩＳ１０３との取合信号をＲＣ＆ＩＳ１０３実機の信号に切り換える。従って、タイプＩＩ、ＩＩＩともにその他の制御装置との取合信号及びプロセス信号は炉心シミュレータ１０２からの信号を使用する。
【００４３】
さらに、これらの実施形態を用いて、実際に行った試験内容を、図３を参照して説明する。ここで炉心シミュレータ１０２のタイプＩのモードでは、炉心シミュレータ１０２が単独で前記の模擬範囲の装置及び炉心を模擬する。このときのＡＰＲ模擬部５０２の動作をモニタできるので実機の正常な動作を確認するときなどに使用する。
【００４４】
次に、ＡＰＲ１０１を他の制御装置と接続する前に、単体で仕様を満たしているかの動作確認試験を行う。本試験での確認事項はＡＰＲ１０１の自動制御によりプロセス信号が設定された目標値に到達することである。このときの接続は前記の様にタイプＩＩでの接続状態とする。
【００４５】
ここでＡＰＲ１０１は、炉心シミュレータ１０２の炉心模擬部５０４でシミュレートされた信号であるペリオド、炉水温度、原子炉圧力、発電機出力などのプロセス信号により演算を行い、制御棒動作が必要と判断した場合、炉心シミュレータ１０２に対して制御棒操作指令を出力する。
【００４６】
一方、炉心シミュレータ１０２では、ＲＣ＆ＩＳ模擬部５０３にて制御棒の動作を模擬し動作完了信号をＡＰＲ１０１に出力するとともに、制御棒の動作を反映した炉心模擬部５０４のシミュレートを行い再びプロセス信号を伝送によってＡＰＲ１０１に出力することで、自動出力調整を行うための制御ループを構成する。この一連の動作を繰り返し、設定された目標値に到達することで制御が完了する。
【００４７】
上記によりタイプＩＩのモードを使用し、ＡＰＲ１０１単体での動作確認試験を行うことができる。さらに、炉心シミュレータ１０２のモードをタイプＩＩＩとして、ＡＰＲ１０１とＲＣ＆ＩＳ１０３とを接続して動作確認試験を行う前に、タイプＩＩでＡＰＲ１０１制御装置単体での動作確認試験を行うことで、タイプＩＩＩによるＲＣ＆ＩＳ１０３との組み合わせ試験において異常が発生した際にどちらの装置に起因する異常であるか判別が容易になり、試験の効率が向上する。
【００４８】
次に、ＡＰＲ１０１、炉心シミュレータ１０２、ＲＣ＆ＩＳ１０３及びプロセス計算機１０９を組み合わせて要求されている仕様を満たすかの動作確認試験を行う。本試験での確認事項はプロセス計算機１０９からのＫＩＣ信号によりＡＰＲ１０１が運転すること、ＡＰＲ１０１の自動制御によりプロセス信号がプロセス計算機１０９の設定した目標値へ到達することである。
【００４９】
このときの接続は前記の様にタイプＩＩＩでの接続状態とする。また、プロセス計算機１０９はプラント情報ＮＥＴ１１３と接続し、共通コントローラ１２１を介して主要制御系ＮＥＴ１１１へ接続する。そして、ＡＰＲ１０１はプロセス計算機１０９からのＫＩＣ信号により制御を開始する。
【００５０】
さらに炉心シミュレータ１０２からのプラント信号に基づき演算を行い、制御棒動作が必要と判断した場合、ＲＣ＆ＩＳ１０３に対して制御棒操作指令をメタル信号として出力する。ＲＣ＆ＩＳ１０３はＲＣ＆ＩＳシミュレータ１０４を用いて制御棒動作を模擬し、動作完了信号をメタル信号としてＡＰＲ１０１に出力するとともに、制御棒位置情報を伝送により炉心シミュレータ１０２に出力する。
【００５１】
これにより、炉心シミュレータ１０２は、制御棒位置情報を用いて炉心模擬部５０４のシミュレートを行い、再びプロセス信号を伝送によってＡＰＲ１０１に出力することで、自動出力調整を行うための制御ループを構成する。この一連の動作を繰り返し、プロセス計算機１０９によって設定された目標値に到達することで制御が完了する。
【００５２】
上記のように炉心シミュレータ１０２をタイプＩＩＩとし、ＡＰＲ１０１及びＲＣ＆ＩＳ１０３と接続して動作確認試験を行うことで、ＡＰＲ１０１がＲＣ＆ＩＳ１０３実機と接続したときの動作及びメタル信号の送受信が正常であることを確認することができる。また、タイプＩＩＩでの接続状態でも、ＡＰＲ１０１及び炉心シミュレータ１０２の入出力信号や模擬範囲をタイプＩＩのものに設定することで、接続を変更することなくＡＰＲ１０１単体での動作確認試験を行うことができる。
【００５３】
また、上述の技術を使って、炉心シミュレータ１０２の模擬範囲を拡大させることによって、ＡＰＲ１０１をＲＣ＆ＩＳ１０３以外の装置と接続して動作確認試験を行うことも可能である。例えば炉心シミュレータ１０２のタイプＩＶとしてＲＦＣ模擬部を設定し、炉心シミュレータ１０２とＡＰＲ１０１を伝送により接続、ＡＰＲ１０１とＲＦＣ１０６をメタルケーブルにより接続する。
【００５４】
これにより、ＡＰＲ１０１から伝送によって炉心シミュレータ１０２に出力していた負荷要求偏差信号をＲＦＣ１０６にメタル信号で出力することができ、ＲＦＣ１０６実機と接続したときの動作の確認およびメタル信号の送受信が正常であることを確認することができる。
【００５５】
また、炉心シミュレータ１０２のタイプＶとしてＥＨＣ模擬部を設定し、炉心シミュレータ１０２とＡＰＲ１０１を伝送により接続、ＡＰＲ１０１とＥＨＣ１０７をメタルケーブルにより接続する。
【００５６】
これにより、ＡＰＲ１０１から伝送によって炉心シミュレータ１０２に出力していた負荷設定偏差信号をＥＨＣ１０７にメタルで出力することができる。同時に、ＥＨＣ１０７からの出力である圧力制御器出力等をメタル信号として入力でき、ＥＨＣ１０７実機と接続したときの動作の確認およびメタル信号の送受信が正常であることを確認することができる。
【００５７】
さらに本発明は、上述のシステムの有する機能と同等の機能を達成するプログラムや、そのプログラムの記録媒体によっても実施することができるものである。すなわち本発明は、図４に示すようなフローチャートを有するプログラムによっても実施することができる。
【００５８】
この図４において、まずステップＳ１では、処理がタイプＩであるか否か判断される。そして処理がタイプＩのとき（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１１で炉心シミュレータ１０２単独での処理が開始され、ステップＳ１２で制御目標データが設定される。次にステップＳ１３で炉心シミュレータ１０２からプロセス値が出力され、ステップＳ１４でＡＰＲ１０１での演算が模擬されて炉心シミュレータ１０２に制御棒操作指令が送られる。
【００５９】
さらにステップＳ１５で模擬された制御棒動作による制御棒位置情報が炉心シミュレータ１０２に出力され、ステップＳ１６でプロセス値が演算される。そして演算されたプロセス値がステップＳ１７で、ステップＳ１２において設定された制御目標に到達したか否か判断され、到達していないとき（Ｎｏ）はステップＳ１４に戻される。また、ステップＳ１７で制御目標に到達したとき（Ｙｅｓ）は制御が完了となる。
【００６０】
また、ステップＳ１で処理がタイプＩでないとき（Ｎｏ）は、ステップＳ２で処理がタイプＩＩであるか否か判断される。そして処理がタイプＩＩのとき（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２１で炉心シミュレータ１０２とＡＰＲ１０１が接続され、ステップＳ２２で制御目標データが設定される。次にステップＳ２３で炉心シミュレータ１０２からプロセス値が出力され、ステップＳ２４でＡＰＲ１０１から炉心シミュレータ１０２に制御棒操作指令が送られる。
【００６１】
さらにステップＳ２５で模擬された制御棒動作による制御棒位置情報が炉心シミュレータ１０２に出力され、ステップＳ２６でプロセス値が演算されてＡＰＲ１０１に出力される。そして演算されたプロセス値がステップＳ２７で、ステップＳ２２において設定された制御目標に到達したか否か判断され、到達していないとき（Ｎｏ）はステップＳ２４に戻される。また、ステップＳ２７で制御目標に到達したとき（Ｙｅｓ）は制御が完了となる。
【００６２】
また、ステップＳ２で処理がタイプＩＩでないとき（Ｎｏ）は、ステップＳ３で処理がタイプＩＩＩとされる。さらに、ステップＳ４でプロセスコンピュータ１０９の接続の有無が判断される。ここでプロセスコンピュータ１０９の接続が有るとき（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３１でＲＣ＆ＩＳ１０３と伝送及びメタルケーブルの接続を行うと共に、プロセスコンピュータ１０９との伝送接続を行う。
【００６３】
さらに、ステップＳ３２でプロセスコンピュータ１０９にて制御目標データの設定を行って制御開始（ＫＩＣ）信号が出力される。そしてステップＳ３３で炉心シミュレータ１０２からプロセス値が出力され、ステップＳ３４でＡＰＲ１０１からＲＣ＆ＩＳ１０３に制御棒操作指令が送られる。
【００６４】
また、ステップＳ３５でＲＣ＆ＩＳ１０３での制御棒動作による制御棒位置情報が炉心シミュレータ１０２に出力され、ステップＳ３６でプロセス値が演算されてＡＰＲ１０１に出力される。そして演算されたプロセス値がステップＳ３７で、ステップＳ３２において設定された制御目標に到達したか否か判断され、到達していないとき（Ｎｏ）はステップＳ３４に戻される。また、ステップＳ２７で制御目標に到達したとき（Ｙｅｓ）は制御が完了となる。
【００６５】
さらに、ステップＳ４でプロセスコンピュータ１０９の接続が無いときは、ステップＳ４１でＲＣ＆ＩＳ１０３と伝送及びメタルケーブルの接続が行われる。さらにステップＳ４２で制御目標データの設定が行われる。そしてステップＳ４３で炉心シミュレータ１０２からプロセス値が出力され、ステップＳ４４でＡＰＲ１０１からＲＣ＆ＩＳ１０３に制御棒操作指令が送られる。
【００６６】
また、ステップＳ４５でＲＣ＆ＩＳ１０３での制御棒動作による制御棒位置情報が炉心シミュレータ１０２に出力され、ステップＳ４６でプロセス値が演算されてＡＰＲ１０１に出力される。そして演算されたプロセス値がステップＳ４７で、ステップＳ４２において設定された制御目標に到達したか否か判断され、到達していないとき（Ｎｏ）はステップＳ４４に戻される。また、ステップＳ４７で制御目標に到達したとき（Ｙｅｓ）は制御が完了となる。
【００６７】
従って本発明の原子力発電プラントの自動出力調整装置の試験方法において、原子力発電プラントの制御装置及び炉心状態を模擬する炉心シミュレータを設け、炉心シミュレータに接続された自動出力調整装置の動作確認試験と、炉心シミュレータに接続された自動出力調整装置に他の制御装置を組み合わせた動作確認試験とを、自動出力調整装置及び炉心シミュレータの信号及び試験範囲を切り換えることにより、自動出力調整装置単体での目標値までの動作を正常に行うか確認する動作確認試験、及び制御棒操作監視装置実機と接続した際の動作及び信号の入出力が正常であるか確認する動作確認試験を、接続を変更する手間なく極めて容易に実施することができる。
【００６８】
また本発明の試験プログラムにおいて、原子力発電プラントの自動出力調整装置に接続される炉心シミュレータを用いる試験プログラムであって、炉心シミュレータの単独で試験を行うタイプＩと、炉心シミュレータと自動出力調整装置を接続して試験を行うタイプＩＩと、プロセスコンピュータの接続に応じて制御棒操作監視装置と伝送及びメタルケーブルの接続を行って、プロセスコンピュータとの伝送接続による試験を行うか、プロセスコンピュータとの伝送接続によらない試験を行うタイプＩＩＩとを切り換えて実行することにより、自動出力調整装置単体での目標値までの動作を正常に行うか確認する動作確認試験、及び制御棒操作監視装置実機と接続した際の動作及び信号の入出力が正常であるか確認する動作確認試験を、接続を変更する手間なく極めて容易に実施することができる。
【００６９】
なお本発明は、上述の説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱することなく種々の変形が可能とされるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の適用される自動出力調整装置の接続状況及び炉心シミュレータの模擬範囲を示す図である。
【図２】自動出力調整装置の入力信号処理の説明のための図である。
【図３】炉心シミュレータの機能模式図である。
【図４】本発明の適用される試験プログラムの説明のためのフローチャート図である。
【図５】原子力発電プラントの構成図である。
【図６】自動出力調整装置の機能模式図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０１…自動出力調整装置（ＡＰＲ）、１０２…炉心シミュレータ、１０３…制御棒操作監視装置（ＲＣ＆ＩＳ）、１０４…ＲＣ＆ＩＳシミュレータ、１０５…原子炉給水制御装置（ＦＤＷＣ）、１０６…再循環流量制御装置（ＲＦＣ）、１０７…タービン制御装置（ＥＨＣ）、１０８…中性子計装装置（ＮＭＳ）、１０９…プロセス計算機、１１１…主要制御系ＮＥＴ、１１２…ＲＣ＆ＩＳ系ＮＥＴ、１１３…プラント情報系ＮＥＴ、１２１…共通コントローラ、１３１…炉心シミュレータ（タイプＩＩ）の模擬範囲、１３２…炉心シミュレータ（タイプＩＩＩ）の模擬範囲、２０１…原子炉冷却材浄化装置（ＣＵＷ）、２１１…原子炉、３０１…入力信号処理部（ＡＰＲ）、３０２…制御演算部、３０３…制御モード管理／異常監視部、４０１…ＳＩＭ使用スイッチ、４０２…アナログスイッチ、４０３…ディジタルスイッチ、５０１…入力信号処理部（炉心シミュレータ）、５０２…ＡＰＲ模擬部、５０３…ＲＣ＆ＩＳ模擬部、５０４…炉心模擬部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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