设计软件

CGN目前使用法国AREVA公司的堆芯设计软件包SCIENCE进行工程设计和运行技术支持。这套软件在技术上做了很多的限制，带来了一些重大问题，如：1）软件仅允许用于中国境内的民用反应堆设计，限制中国核电在全球核电市场的发展；2）软件核心原理未知，导致工程设计领域的关键技术没有掌握，制约中国在反应堆设计中的突破和创新；3）软件支持的反应堆堆型有限，仅限于某些特定的压水堆堆型的特定运行模式。为解决制约中国核电设计技术发展的瓶颈，追切需要研发自主知识产权的堆芯设计软件，摆脱核电设计领域对国外的依赖。为此，CGN决定开发具有完全自主知识产权的堆芯设计软件包PCM。 PCM软件包完全自主开发，从根本上解决了反应堆堆芯核设计软件的知识产权问题，申请了4个软件著作权，通过了中国核能行业协会的科技成果鉴定，获得了际可强院士等行业内专家的好评，并在以下方面实现了创新：1）在国内首次完成以特征线法为求解器的组件计算（PINE）与使用微观燃耗方法的堆芯计算（COCO）相结合的综合技术研发，可以给出高精度的少群截面并充分考虑堆芯的燃耗历史效应，具有国际领先的技术水平；2）在国内首次自主研发出具有自主知识产权的通量图分析程序MAPLE，并应用于工程实践；3）在国内首个完成核设计软件包系统的不确定度分析，建立不确定度分析方法，相关不确定度因子可应用于反应堆工程设计，达到国际先进水平。 此外，PCM软件包是在如下方面和国际同类专业软件具有类似的先进特征：1）先进组件燃耗处理方法；2）采用粗网有限差分技术和并行加速特征线法输运计算；3）采用解释器方法，方便堆芯计算各个功能实现；4）采用薄板样条函数（TPS）重构技术。

架空导线微风振动和次档距振荡是输电线路中常见的风致振动型式，极易造成导线断股断线等事故。本次演讲针对架空导线微风振动和次档距振荡计算进行以下四方面介绍：（1）防振锤功率特性、线夹支持力和阻抗的仿真计算技术；（2）典型导线自阻尼特性计算，考虑风场强度、防振锤安装位置等因素的“导线+防振锤”系统动力特性仿真技术；（3）基于分裂导线系统对数衰减率的次档距优化布置方法以及次档距振荡响应计算技术；（4）依据国家标准、常规架空线防振设计方法和上述系列仿真计算技术开发的架空输电线路防振辅助设计软件，以及基于该软件开展过的技术服务工作。

本项目QC活动增强了组员的业务水平和工作责任心，提高了小组成员主动参加QC活动的热情，小组成员的专业技术水平、质量意识、问题意识、改进意识和团队合作精神都得到很大提高。通过这次活动，我们掌握了解决问题的方法，为将来的设计工作中处理问题打下扎实基础。本次QC活动，为业主方降低的土建部分工程费用;对于设计方来说，提高了设计水平，提升自身和企业形象，提高企业市场竞争力;对于施工方来说可减少施工工程量。对于三方都有无形的效益。下一步，我们QC小组将在以下方面开展新一轮的QC活动，拓展本次QC活动的深度和广度。进一步探索新的空间结构设计软件，利用更合理的分析方式进行设计。在其它工程项目的设计中推广使用三维建模分析软件3D3S进行设计计算，同时把《降低光伏钢支架的用钢量》作为后续研究课题，从而为业主提供更优良的设计、更优质的服务。

2011 年-2015 年，国家电投集团科学技术研究院通过承担大型先进压水堆核电站重大专项“核电关键设计软件自主化技术研究”课题，牵头研发国内第一套具有完全独立自主知识产权的一整套压水堆核电厂工程设计与安全分析软件。在该课题立项之前，我国核电厂的设计软件高度依赖国外软件，因此迫切需要研究如何在自主研发的过程中克服知识产权壁垒，促进创新成果知识产权保护、管理和运用的途径和方法，从而实现核电软件的自主化，保障国产核电软件自主研发成果的市场自由。 为提供全面的、深入的、具有实践经验的核电软件知识产权理论研究保障，在 2013 年国家电投集团科学技术研究院承担了国家核电技术公司的“核电软件的知识产权战略研究”软课题。该软科学研究课题于 2015 年 11 月通过验收，其研究成果为我国核电行业完善知识产权保护策略和知识产权管理制度提供了参考依据，为核电企业进行核电软件知识产权保护工作提出了建议，对于保护核电软件的创新成果、防范知识产权风险具有指导意义。 本成果主要通过调研和分析，运用现行通用的知识产权研究理论和方法，开展了国内外软件知识产权保护体系及特点研究、国内外核电企业软件知识产权保护特点和现状研究、相关问题研究、对策研究和运用软件知识产权制度的做法和经验总结。

本项目功能设计主要体现在五个方面：应用差异化需求预测模型开展年度需求预测；建立需求计划储备库，贯通工程三维设计软件，开展需求计划智能编制；应用大数据技术科学安排采购批次，实现批次智能提报；应用人工智能技术，开展需求计划智能审批及远程异地审查；针对海量采购数据开展多维分析和即时预警。全网采购需求统一平台是以企业资源计划（ERP）系统、电子商务平台（ECP）、供应链运营中心（ESC）、项目中台、经法系统为基础载体，贯通系统数据接口的综合性虚拟平台，承载全网采购需求。平台前端以项目中台为枢纽，对接发展、财务、设备、建设、营销等专业系统，与项目储备、综合计划、里程碑计划等系统数据联动，实现公司所有采购需求数据“一个源”。平台以计划“测、编、报、审”为重点进行突破，实施跨专业业务融合与跨领域资源共享。

项目成果设计合理、功能齐全、界面友好、满足智能变电站集成设计要求，系统整体性能先进。成果已经通过南京市科委组织的鉴定，其中“基于CAD的图形化智能变电站模型实现方法”、“基于三维设计平台和专业软件的智能变电站系统集成设计方法”，鉴定达到国际领先水平，将在行业推广应用。项目已获计算机软件著作权1项，授权发明专利2项(基于CAD的图形化智能变电站模型实现方法、基于传感器通信网络和专家系统的智能变电站)，实用新型专利1项（智能变电站），另有1项发明专利已实审并公开（基于三维设计平台和专业软件的智能变电站系统集成设计方法）。 本项目实现了设计输入到成品输出全程数字化，实现与系统集成商、施工单位、调试单位、运行管理单位的文件数字化无缝接口，提高了工程建设管理质量。本项目直接把设计方从繁重的手工操作中解脱出来，以数字化的方式提供工程文件的重复利用；本项目可以为施工方提供接口类型查询、光缆/尾缆管理、光配端口查询调整、交换机端口查询调整等多种功能，缩短了施工周期；本项目可以为调试方提供装置模型校验、回路校验、装置模型校验修改、SCD重新生成等多种功能，减少了调试人员人为失误；本项目可以为运行管理方存档工程图纸及SCD文件，保证了工程质量。因此，建议行业全面推广。

多功能测控装置是电力自动化系统的关键设备，其核心芯片均依赖进口，威胁电网运行安全。针对目前适合电力系统自动控制的国产芯片选型少且部分外设芯片没有合适选型的现状，结合多业务融合的需求，提出基于国产ARM主控芯片加国产FPGA的多功能测控装置的平台改进及关键技术。首先，基于FPGA编程替代部分无合适选型的芯片配合智能I/O技术设计硬件平台。然后，基于数据共享和FPGA协作设计软件平台。再针对国产芯片制造水平的现状，提出测量精度补偿、可靠性加固及功能拓展等改进技术。最后，集成以上平台设计及改进技术研制了基于国产芯片的多功能测控装置，并通过第三方专业检测验证其性能指标满足行业相关标准要求，同时在国内变电站正式投入运行，运行情况良好。