核电站仪控系统的自主化
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据统计和预测，到2020年，我国核电运行的装机容量有可能达到6000―7000万千瓦。在未来十几年中。核电站的建设将形成一个巨大的市场。
核能作为重要的清洁能源，越来越受到人们的关注。在全球气候变暖的大环境下，如何减少碳排放已经成为全球关注的大事。以往依靠燃烧化石燃料获取能源的传统发展模式必须逐步转向低碳经济，因此，各国都在加紧发展各类新能源。在新能源中，核能以其成熟的技术、相对较低的成本以及能够提供大规模的电力，成为各国优先发展的技术。各发达国家早在上世纪70年代开始就进行了核电站的批量建设，其中法国最为突出，法国全国的核电机组装机容量已达到总装机容量的70％。美国为20％，全球总体约为16％。
在我国，自上世纪80年代开始到现在，已建成发电的核电机组为11台，装机容量为912万千瓦，仅占全国总装机容量1.8％左右。我国的核电容量与国际平均水平相比尚有很大差距，与发达国家差距更大，因此，存在巨大的发展空间。
我国在2005年10月提出“积极发展核电”的方针，在2007年10月国家正式颁布的《国家核电中长期发展规划(2005～2020年)》中提出：“到2020年，核电运行装机容量争取达到4000万千瓦；2020年未在建核电容量应保持1800万千瓦左右。”而根据最近核电建设的发展情况，规划提出的这一目标很可能有大的突破。据统计和预测，到2020年，核电运行的装机容量有可能达到6000～7000万千瓦。在未来十几年中，核电站的建设将形成一个巨大的市场。
仪表与控制系统(简称仪控系统)是核电站的重要组成部分，对核电站安全、高效、经济运行起着关键作用。特别是安全性，由于核电站的燃料是放射性物质，必须保证其绝对不能泄漏，核电站的仪控系统需要对核反应堆的运行进行严密监视，在出现异常时能够及时识别并迅速采取相应安全措施，以确保不出现放射性物质的泄漏。
核电站仪控系统的发展经历了三个阶段。
第一阶段是以模拟式组合单元仪表为主的控制系统。一般称之为模拟仪控系统。如正在运行的我国秦山一期300MWe(指额定发电功率300MW)核电机组，其主控制系统应用的是FOXBORO公司的SPEC200组装仪表；大亚湾2×980MWe核电机组主控制系统采用的Bailey 9020系统也属于这一类。
模拟仪表一般采用以小规模集成电路为基础，所需要的仪表控制器件数量多，接线复杂，运行操作管理和维护工作任务重，大部分采用手动操作，无智能化处理。由于各个控制回路独立运行，不能实现关联协调控制，因此整个系统的信号线布线非常繁杂，主控室布局也相当庞大，每台核电机组的主控室需要200平方米，操作面板总数可达几十块。这个阶段的控制系统对操作员的要求相当高，工作强度大而且容易出错。
第二阶段是以模拟控制和数字控制混合运用的仪控系统。这一阶段的系统在核岛方面仍采用模拟控制方式；而常规岛和辅助系统则采用了PLC或DCS等基于计算机处理的控制系统，还配置了数据采集和监督控制系统(SCADA)。由于数字技术的介入，减少了很多硬接线和就地控制柜，提高了系统运行可靠性。在数据采集和系统监视方面形成了集中化的操作模式，减少了仪表控制面板的数量，但在控制方面仅实现了部分孤岛式的数字化控制和自动化，不能充分体现统一数字化控制系统的优点。广东岭澳核电站2×980MWe核电机组控制系统就属于这一类。
第三阶段称为全数字化仪控系统。它将成熟的常规电站分布式控制系统(DCS)加以移植改进，并全面应用在核岛、常规岛、辅助厂房部分，构成核电站全新的成套数字化控制系统。我国的田湾核电站、在建的岭澳二期核电站采用的是第三代控制系统，实现了全厂各个部分的一体化控制，彻底打破了分岛控制的局限性，简单而高效的主控制室设计最大限度地减少了人因故障的风险。
目前国际上新建的核电机组均采用了第三代控制系统，即全数字化仪控系统。而国内的新建核电站也都采用了全数字化仪控，如岭澳二期、红沿河、三门、阳江等核电站。到目前为止，国内已经建成的核电站中，除秦山二期核电站两台60万千瓦核电机组的全厂监测系统及常规岛控制系统为国内自主研发的计算机控制系统外，其它核电站均采用了国外引进的控制系统。
国内的核电机组控制系统的研究开发始于上世纪90年代初期，当时我国开始自行设计建造秦山一期30万千瓦核电机组，同时准备为巴基斯坦建造一座同样的核电机组。秦山一期核电机组的控制系统采用了FOXBORO公司的组装仪表和SEMA公司的数据采集系统。而为巴基斯坦建造的核电机组由于国外公司的抵制，在控制系统方面无法采用国外产品，只能由国内厂家自行研制。经过五年多的攻关，由我国自主研制的用于核电站的计算机数据采集系统及核电机组运行状态监视系统通过验收并发运到现场进行安装、运行。该系统采用了工业级32位微型计算机和自行研制的图形CRT终端，完全满足了设计要求并在现场稳定可靠运行，得到了巴方业主的肯定。但受当时技术水平的限制，系统的体系结构仍然是集中式的，这对系统的适应性和可扩充性形成了较大的限制。
在此系统的基础上，国内又开展了秦山二期的两台60万千瓦核电机组控制系统的研制。经过攻关，秦山二期的控制系统于2001年投入运行，这标志着国内的核电机组控制系统已经进入了第二代。在此基础上，国内DCS厂家再接再厉，继续用完全自主技术的产品完成了岭澳核电站的试验数据采集系统和试验仪器测试系统、大亚湾核电站两台90万千瓦核电机组的全厂监测及故障监测分析系统的更新和改造。这充分表明国内DCS厂家已经完全具备核电站数字化仪控系统的技术能力，所欠缺的，是在全数字化仪控系统的总体设计方面还缺乏经验，在安全级控制系统方面还需要开发自主的产品。
目前我国计划新建的几个百万千瓦级核电站均要采用第三代控制系统，即全数字化仪控系统。而这又是国外核电仪控厂家的核心技术所在，无法通过技术引进实现自主化。面对这样的情况，广利核与和利时这两家公司将通过与国外厂家联合承担核电站建设工程的方法逐步实现第三代仪控系统的完全自主化。在新建的红沿河4×100万千瓦核电站项目中，由和利时公司承担非安全级DCS的研制和供货，由广利核全面参与由外方总包的工程设计与实施，同时研发自主化的安全级控制系统，力求通过几个工程的实施，逐步掌握系统设计技术和工程实施技术，并开发出自主的安全级产品。目前依据上述技术路线的自主化工作正在顺利推进，相信在不久的将来，一套完全由国人自己开发、自己设计、自己生产、自己完成工程实施的第三代全数字化仪控系统将成功装备国产化的百万千瓦级核电站。