ТПТС-СБ
Пожалуй, главная изюминка АСУ ТП на Белорусской АЭС — это полностью российская цифровая система безопасности.
Немного истории. Из-за развала отечественной отрасли промышленных систем управления в проектах АЭС приходилось использовать зарубежные компоненты. В частности, инициирующая часть систем безопасности Ленинградской АЭС‑2 и Нововоронежской АЭС‑2 построена на платформе Teleperm XS, которую владелец, французская Areva, унаследовал от Siemens. Такая ситуация стала одной из причин того, что еще в 2009 году во ВНИИА им. Н. Л. Духова, где ранее разработали систему управления для нормальной эксплуатации (подробнее о ней см. «История ТПТС-НТ»), задумались о собственной платформе для создания цифровых систем безопасности АЭС.
Разработку подстегнули постфукусимские требования МАГАТЭ, в особенности касающиеся принципа разнообразия для предотвращения отказов «по общей причине». «На АЭС работают три или четыре канала безопасности, выполняющих одну и ту же функцию. Если один или два откажут, система остается рабочей, надежность обеспечивается. Но если каналы идентичны: выполнены на однотипной аппаратуре, имеют одинаковое программное обеспечение, — то ошибка в программе или схемотехнике, которую вовремя не обнаружили, может проявиться синхронно во всех каналах. Результат — отказ по общей причине», — пояснил первый заместитель главного конструктора ВНИИА им. Н. Л. Духова Владимир Кишкин. Наилучший способ нейтрализовать риск такого отказа — реализовать в системе безопасности принцип разнообразия. Суть его в том, что любая функция в каждом канале выполняется параллельно как минимум двумя подканалами (диверситетами), созданными на различных программно-аппаратных средствах. Применение разной аппаратуры, разного программного обеспечения, созданных разными людьми, снижает вероятность одновременного возникновения одной и той же ошибки в разных диверситетах практически до нуля.
В процессе сооружения Нововоронежской АЭС‑2, где было установлено зарубежное АСУ ТП, миссия МАГАТЭ отметила неполное соответствие требованию разнообразия. Аналогичное замечание сделал и российский регулятор. В результате пуск станции задержался. Чтобы обеспечить принцип разнообразия, специалисты ввели дополнительный параллельный канал, реализующий наиболее критические функции безопасности. Такое решение хотя и устранило проблему, но привело к удорожанию строительства и усложнению эксплуатации.
Эта ситуация стала стимулом для отечественных разработок. Собственная программно-техническая платформа, построенная с учетом принципа разнообразия, стала насущной необходимостью. И в конце 2015 года специалисты ФГУП «ВНИИА» закончили разработку такой платформы. Назвали ее ТПТС-СБ.
В ней принцип разнообразия реализован в полной мере. Любая функция (прием, обработка сигналов, выдача управляющих команд) выполняется в каждом канале двумя диверситетами. В одном — на микропроцессоре, в другом — на программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС). Сложные функции, не реализуемые на ПЛИС, выполняются на микропроцессорах разного типа, разных изготовителей, с применением различных инструментальных средств и языков программирования. Даже программировали разные коллективы.
В разработке на всех стадиях — ТЗ, технический проект, эскизные проекты — участвовали концерн «Росэнергоатом», проектные организации Москвы, Санкт-Петербурга и Нижнего Новгорода, генеральный конструктор РУ — ОКБ «Гидропресс», НИЦ «Курчатовский институт», ЦАТЭ, РАСУ, НИИИС.
Чтобы получить независимую оценку, ВНИИА подал заявку на сертификацию ТПТС-СБ в TUV Rheinland ISTec GmbH — самую уважаемую в Европе организацию по сертификации систем безопасности. Она же, кстати, сертифицировала и Teleperm XS. В 2020 году ВНИИА получил сертификат о том, что ТПТС-СБ соответствует всем современным требованиям безопасности. А БелАЭС стала референтным блоком для новой системы. Кроме того, ВНИИА получил три российских патента, напрямую связанных с разработанной ТПТС-СБ, а в июне 2021 года патент на систему признал Евросоюз.
Таким образом, Россия обладает средствами создания современных АСУ ТП, обеспечивающими соответствие всем современным международным требованиям, не уступающими продуктам самых авторитетных производителей и даже обладающими серьезными конкурентными преимуществами как по стоимости, так и по эффективности.
Вот подтверждение: инициирующая часть АСУ Т П Ленинградской АЭС‑2, выполненная на платформе Teleperm XS, включает 50 стоек. А аналогичная система Белорусской АЭС, выполненная на платформе ТПТС-СБ, — 48 стоек, при этом полностью соответствует требованию разнообразия.