為全面貫徹十九大加快建設(shè)科技創(chuàng)新型國(guó)家戰(zhàn)略部署，中核集團(tuán)正在開(kāi)展數(shù)字核能、智慧核工業(yè)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的研究與產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。當(dāng)前中核集團(tuán)正結(jié)合國(guó)家創(chuàng)新體系的建設(shè)部署，圍繞核心產(chǎn)業(yè)和研發(fā)布局，推進(jìn)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)防科技創(chuàng)新中心及中核集團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程技術(shù)中心研發(fā)平臺(tái)分層次協(xié)調(diào)發(fā)展的格局。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型，是核工業(yè)發(fā)展的必由之路。日前，“數(shù)字核能2019”技術(shù)交流大會(huì)在北京召開(kāi)，本屆大會(huì)以“建設(shè)安全、高效、智能的數(shù)字核工業(yè)體系”為主題，圍繞數(shù)字核能技術(shù)的發(fā)展，研討國(guó)家科技創(chuàng)新最新政策，交流最新的學(xué)術(shù)成果，展示最新的技術(shù)產(chǎn)品，務(wù)實(shí)促進(jìn)科技成果的轉(zhuǎn)化，堅(jiān)持不懈地助力國(guó)家核能事業(yè)的發(fā)展。
為加快推進(jìn)數(shù)字核工業(yè)發(fā)展，中核集團(tuán)成立了核能軟件與數(shù)字化反應(yīng)堆工程技術(shù)研究中心。該中心由中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院牽頭，聯(lián)合中國(guó)原子能科學(xué)研究院、中國(guó)核電工程有限公司、核動(dòng)力運(yùn)行研究所、中核核電運(yùn)行管理有限公司、核工業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究所共同組建，是中核集團(tuán)在核能信息化、數(shù)字化、智能化領(lǐng)域打造的專業(yè)工程技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)，力圖通過(guò)中心帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)在該領(lǐng)域的科技創(chuàng)新發(fā)展、學(xué)術(shù)交流、成果推廣，是中核集團(tuán)在科研管理體系創(chuàng)新上的重要探索與積極嘗試。
目前，中核集團(tuán)在核能軟件與數(shù)字化反應(yīng)堆領(lǐng)域取得了豐碩的成果，自主化核電工程設(shè)計(jì)分析軟件包NESTOR彌補(bǔ)了多年來(lái)國(guó)內(nèi)核電設(shè)計(jì)軟件的缺失;核級(jí)管道設(shè)計(jì)核心技術(shù)程序系統(tǒng)(CNPIPE/CAPS)已成功用于華龍首堆的設(shè)計(jì);智能化核動(dòng)力仿真平臺(tái)(RINSIM2.0)大幅簡(jiǎn)化了全范圍模擬機(jī)開(kāi)發(fā)流程，提高了效率和產(chǎn)品質(zhì)量，縮短了核電站發(fā)電關(guān)鍵路徑上的周期;核電廠生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)(N1-EAM)有效減少了大修期間的隔離沖突，提升了電廠的安全性;核燃料組件管理系統(tǒng)(N1-NMS)用信息化的管理手段為燃料組件業(yè)務(wù)提供科學(xué)指導(dǎo)，為核電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)支撐。
目前所取得的各項(xiàng)成果，是中核集團(tuán)對(duì)數(shù)字核工業(yè)進(jìn)行探索的具體實(shí)踐。數(shù)字化轉(zhuǎn)型將走向何方，也許在這里可以窺探一二。
重要成果
自主化核電工程設(shè)計(jì)分析軟件包(NESTOR)共包含軟件80余項(xiàng)，涵蓋了堆芯設(shè)計(jì)分析、源項(xiàng)與屏蔽、熱工水力與安全分析、設(shè)備與系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析等核電核動(dòng)力工程設(shè)計(jì)分析所需關(guān)鍵專業(yè)領(lǐng)域，并開(kāi)發(fā)了核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)計(jì)算軟件平臺(tái)為核反應(yīng)堆計(jì)算分析軟件提供統(tǒng)一的集成與運(yùn)行管理環(huán)境。
NESTOR軟件包已應(yīng)用于華龍一號(hào)等相關(guān)核電工程的設(shè)計(jì)、分析，部分軟件已成功向福清、方家山、昌江供貨。軟件包具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，擁有友好的人機(jī)交互界面與統(tǒng)一的操作風(fēng)格，相關(guān)技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。軟件包研制項(xiàng)目獲得國(guó)防科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2項(xiàng)，中核集團(tuán)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。
核級(jí)管道設(shè)計(jì)核心技術(shù)程序系統(tǒng)(CNPIPE/CAPS)是符合國(guó)際通用規(guī)范的核級(jí)管道力學(xué)計(jì)算程序，包括疲勞、蠕變、LBB計(jì)算等，具有自動(dòng)優(yōu)化功能。
該系統(tǒng)已成功應(yīng)用于華龍一號(hào)示范工程福清核電5、6號(hào)機(jī)組，與國(guó)外軟件結(jié)果對(duì)比，該程序系統(tǒng)計(jì)算結(jié)果吻合好，滿足工程要求，具有優(yōu)化計(jì)算、用戶直接輸入評(píng)定公式等優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)新地實(shí)現(xiàn)了高溫管道蠕變自動(dòng)計(jì)算評(píng)定功能，可極大地提高核級(jí)管道的蠕變計(jì)算評(píng)定效率。該成果獲得中核集團(tuán)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、核能行業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、部級(jí)工程勘察設(shè)計(jì)優(yōu)秀計(jì)算機(jī)軟件獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
智能化核動(dòng)力仿真平臺(tái)(RINSIM2.0)基于高性能計(jì)算及調(diào)度技術(shù)、動(dòng)態(tài)加載技術(shù)、分布式通訊技術(shù)、二進(jìn)制碼加載技術(shù)、跨平臺(tái)技術(shù)等多種技術(shù)，集成了多尺度、多維度的仿真軟件及工程軟件，形成了一套具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系。
該平臺(tái)成功應(yīng)用于華龍一號(hào)示范工程福清核電5、6號(hào)機(jī)組全范圍模擬機(jī)研制、巴基斯坦K2、K3全范圍模擬機(jī)研制等。滿足全范圍模擬機(jī)開(kāi)發(fā)要求，簡(jiǎn)化了模擬機(jī)開(kāi)發(fā)流程，并自動(dòng)生成項(xiàng)目設(shè)計(jì)文檔和部分模型代碼，大幅提高了開(kāi)發(fā)效率、提升了產(chǎn)品質(zhì)量，縮短了核電站發(fā)電的關(guān)鍵路徑上的周期。該項(xiàng)成果獲得中核集團(tuán)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)、核能行業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
核電廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)(N1-EAM)是中核集團(tuán)核電廠生產(chǎn)管理標(biāo)準(zhǔn)化信息平臺(tái)。N1-EAM系統(tǒng)覆蓋核電廠的設(shè)備管理、運(yùn)行管理、維修管理、大修管理、配置管理、機(jī)組文件管理等生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)。
該系統(tǒng)已在秦山核電九臺(tái)機(jī)組全面上線，目前正在推廣至福清核電、海南核電。系統(tǒng)有效減少了大修期間的隔離沖突、維修窗口延誤，及工作票交叉作業(yè)實(shí)施的潛在風(fēng)險(xiǎn)，提升了電廠的安全性。該項(xiàng)成果獲浙江省電力行業(yè)2017年度管理創(chuàng)新優(yōu)秀成果一等獎(jiǎng)、2017年中國(guó)能源企業(yè)信息化卓越成就獎(jiǎng)、中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)2016年度電力行業(yè)信息化優(yōu)秀成果二等獎(jiǎng)、中核集團(tuán)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)，自主研發(fā)的“核電廠工作許可與控制的電子終端設(shè)備”產(chǎn)品獲得國(guó)家專利。
核燃料組件管理系統(tǒng)(N1-NMS)作為核電廠堆芯換料輔助系統(tǒng)，采用更精細(xì)化的管理思想，通過(guò)先進(jìn)的開(kāi)發(fā)方法、工具和數(shù)據(jù)庫(kù)，借助圖形化的表現(xiàn)形式，采用優(yōu)化的算法及合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了核電堆芯換料組件移動(dòng)方案的編制，以信息化的管理手段為燃料組件業(yè)務(wù)提供科學(xué)指導(dǎo)。該系統(tǒng)以平臺(tái)化、標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化為特點(diǎn)，滿足國(guó)內(nèi)核電快速發(fā)展的需求，為核電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)支撐，為核電“走出去”提供重要技術(shù)保證。
該系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于紅沿河、海陽(yáng)、田灣、秦山、三門、寧德、福清、大亞灣、嶺澳等34臺(tái)全國(guó)核電機(jī)組，在核電站范圍內(nèi)進(jìn)行全方位管理。從核燃料組件接收進(jìn)入核電站，到作為乏燃料運(yùn)出核電站，系統(tǒng)對(duì)核燃料組件的管理深入到位置移動(dòng)、裝料卸料等每個(gè)細(xì)節(jié)。同時(shí)，系統(tǒng)的運(yùn)行貫穿核電機(jī)組全生命周期，為壓水堆核電廠的堆芯換料工作提供準(zhǔn)確、科學(xué)地指導(dǎo)。該成果獲得中核集團(tuán)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
