IEC 612252025 RLV 核电厂.仪表 控制和电力系统.静态不间断直流和交流电源系统的要求标准立项发展报告

核电厂仪表、控制和电力系统静态不间断直流和交流电源系统的要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:NuclearPowerPlants-Instrumentation,ControlandElectricalPowerSystems-RequirementsforStaticUninterruptibleDCandACPowerSupplySystems摘要随着全球核电产业的持续发展以及先进核电技术的不断迭代，核电厂安全运行对仪表、控制和电力系统的可靠性提出了愈发严苛的要求。作为保障核电厂安全停堆、事故缓解及正常运行的"最后一道防线"，静态不间断直流和交流电源系统（UPS）的稳定性、冗余性和抗干扰能力直接关系到核设施的整体安全水平。在此背景下，国际电工委员会（IEC）于2025年7月8日正式发布了IEC61225:2025RLV标准，系统规定了核电厂仪表、控制和电力系统中静态不间断直流和交流电源系统的技术要求。本标准在充分吸收先前版本实践经验的基础上，结合数字化仪控系统、电力电子新技术及网络安全等新兴挑战，对电源系统的设计、性能指标、试验方法和维护要求进行了全面修订和升级。本报告旨在系统梳理该标准的立项背景、编制过程、主要技术内容及其行业影响，为相关企事业单位、科研机构和行业管理人员提供权威的专业参考。报告指出，IEC61225:2025RLV的发布将进一步统一国际核电厂UPS系统的技术要求，促进全球核电行业在电气设备选型、系统设计和安全评估方面的协调一致，对提升核电厂安全性和运行经济性具有重要的指导意义。关键词：核电厂；不间断电源系统；直流电源；交流电源；IEC标准；仪控系统；安全要求；电力系统Keywords:NuclearPowerPlants;UninterruptiblePowerSupply(UPS);DCPowerSupply;ACPowerSupply;IECStandard;InstrumentationandControlSystem;SafetyRequirements;ElectricalPowerSystem1引言1.1研究背景核电厂作为复杂的高可靠性工业设施，其安全运行依赖于多层次、多样化的保护与控制系统。在核电厂的所有辅助系统中，电力供应系统无疑是至关重要的基础设施——它不仅为常规运行设备提供动力，更承担着在事故工况下确保安全相关设备正常工作的关键使命。尤其在丧失厂外电源（StationBlackout,SBO）等极端事件发生时，静态不间断电源系统成为了维持仪控系统、冷却系统和安全保护系统正常运行的最后屏障。2011年日本福岛核事故后，国际社会对核电厂在全厂断电情况下的应对能力进行了广泛而深刻的反思。事故经验表明，电源系统的可靠性和多样性是核安全的关键要素。我国《核安全法》及国家核安全局相关导则也明确要求核电厂应具备应对全厂断电的能力，其中不间断电源系统的性能直接决定了该项能力的实现水平。近年来，随着数字化仪控系统在核电厂中的广泛应用，其对电源质量（电压波动、频率偏差、谐波畸变等）的敏感性较传统模拟系统显著提高，这对UPS系统的输出特性和动态响应能力提出了更高要求。与此同时，高可靠性电力电子器件、冗余并联技术、储能技术及智能监测技术的快速发展，也为UPS系统的技术升级提供了坚实基础。1.2标准立项的必要性IEC61225作为核电厂仪表、控制和电力系统领域的基础性标准，自首次发布以来已历经多次修订。面对上述技术变革和行业需求的演进，国际电工委员会第45A技术委员会（IEC/TC45A-核仪器仪表）认为有必要对该标准进行全面修订，以确保其能够反映当前技术水平并满足未来核电发展的需要。2标准编制概况2.1标准基本信息IEC61225:2025RLV（RedlineVersion）由国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）下属的第45A技术委员会（IEC/TC45A，核仪器仪表技术委员会）负责编制，于2025年7月8日正式发布。该标准取代了先前版本，作为现行有效的国际标准在全球范围内推广应用。所谓RLV（RedlineVersion，红线版本），是IEC特有的一种标准出版形式，通过在文档中以红色标记方式呈现与前一版本的差异内容，使用户能够便捷地识别标准的技术变更点和修订要点。RLV版本将现行正式版本与上一版本的比对内容合为一体，为工程设计人员、审评人员和监管人员提供了高效的版本差异查询工具，有助于理解和实施新标准的技术要求。2.2标准的适用范围IEC61225:2025RLV规定了核电厂中静态不间断直流和交流电源系统的设计、性能、试验和文档要求。该标准适用于以下范围：-核电厂安全相关和非安全相关的静态不间断直流及交流电源系统；-为仪表、控制和保护系统供电的电源设备及配电系统；-为应急照明、通信系统等辅助设施提供不间断供电的系统；-与上述系统相关的切换装置、储能装置及监测装置。本标准适用于压水堆（PWR）、沸水堆（BWR）、重水堆（PHWR）、高温气冷堆（HTGR）以及快中子堆等多种堆型的核电厂。3编制过程与主要修订内容3.1编制过程IEC61225:2025RLV的编制工作严格遵循IEC标准制定程序，经历了提议阶段（PWI）、准备阶段（NP）、委员会草案阶段（CD）、国际投票草案阶段（DIS）和最终国际标准草案阶段（FDIS）等多个环节。在整个编制周期内，来自各成员国的专家就标准的技术内容进行了多轮深入研讨，充分反映了各方在核电厂电源系统设计与运行方面的经验共识。主要编制节点包括：-项目提议与立项：基于对核电厂电源系统技术发展需求的评估，IEC/TC45A提出修订IEC61225的提案，并获得委员会成员国的广泛支持；-工作组讨论：成立专项工作组（WG），吸纳来自核电运营单位、设备制造商、工程设计院、核安全监管机构及科研院校的技术专家参与标准起草；-草案审议：标准草案经过多轮意见征集和修改完善，各成员国就电源系统分类、性能指标、试验方法等关键技术内容进行了充分协商；-正式发布：经过各成员国投票表决，标准草案获得通过，最终于2025年7月正式出版发行。3.2与前一版本相比的主要修订内容本次修订在保持原有标准框架的基础上，重点在以下几个方面进行了技术创新和完善：（1）引入数字化仪控系统的电源需求针对现代核电厂广泛采用的数字化仪控平台对供电质量的高敏感特性，新标准增加了对UPS输出电压波形质量、瞬态响应特性和电磁兼容性的细化要求，明确了在不同负载阶跃变化条件下的电压和频率偏差允许范围。（2）强化冗余配置与独立性要求新标准对UPS系统的冗余配置模式（包括N+1冗余、2N冗余及双母线段配置）提出了更为明确的设计导则，并强调安全相关系统与非安全相关系统之间电源的物理隔离和电气独立性要求，以防止共因失效。（3）补充网络安全相关要求鉴于数字化电源管理系统面临日益增长的网络安全威胁，新标准增加了与电源系统相关的网络安全功能要求，包括访问控制、安全监测、异常检测等方面，与IEC62443（工业通信网络安全标准）系列标准保持了协调一致。（4）完善试验与维护要求新标准对UPS系统的型式试验、出厂试验和现场验收试验的试验项目、试验方法和合格判据进行了全面更新，并补充了基于状态监测的预测性维护策略要求，以支持核电厂实施更加科学的设备资产管理。4标准主要内容解析4.1系统分类与适用等级IEC61225:2025RLV根据电源系统在核安全中的功能地位，将不间断电源系统划分为不同的安全等级类别，并针对不同类别提出了差异化的技术要求：-1E级（安全级）电源系统：执行安全功能，在设计和运行中须满足最严格的单一故障准则、环境qualification（环境鉴定）和抗震要求；-非1E级但安全相关的电源系统：虽不直接执行安全功能，但其故障可能影响安全系统的性能，需满足适当的可靠性要求；-非安全级电源系统：服务于常规运行设备，但须确保其故障不会对安全级系统产生不利影响。4.2系统架构与配置要求标准对UPS系统的典型架构进行了规范，包括整流器、逆变器、静态旁路开关、维修旁路、蓄电池组以及配电装置等组成部分的基本功能和接口要求。对于不同的应用场合，标准推荐了相应的系统配置方案：-单一UPS系统：适用于低可靠性要求的非安全相关负载；-并联冗余UPS系统：通过多台UPS并联运行实现负载均分和故障冗余，适用于对供电连续性要求较高的场合；-双母线独立UPS系统：完全独立的两路UPS电源分别向两套独立的配电母线段供电，是核电厂安全相关仪控系统的主流配置方案。4.3关键性能指标标准对UPS系统在额定条件下的关键性能指标给出了明确规定，包括但不限于：-稳态电压调整率：在不同负载条件下输出电压的允许偏差范围；-动态电压响应：在负载突变（如0-100%阶跃）时输出电压的最大瞬态偏差及恢复时间；-频率稳定性：逆变器输出频率的精度及其在不同运行模式下的稳定性；-谐波畸变率：输出电压和电流的总谐波畸变率（THD）限值；-效率：在典型负载率下的系统运行效率要求，兼顾节能需求；-过载能力：在规定时间内的过载运行能力，确保系统在短暂的负载冲击下不致跳闸；-切换时间：从逆变器供电切换至旁路供电（或反向切换）时的中断时间和切换过程中的电压波形质量。4.4蓄电池系统的技术要求蓄电池作为UPS系统的储能环节，在输入电源丧失时承担着全部负载供电的任务，其性能和可靠性至关重要。标准对蓄电池系统的选型、容量计算、充电策略、寿命管理及监测要求进行了规范，重点强调了与核电厂安全停堆和余热排出所需持续时间相匹配的蓄电容量要求。5标准实施的意义与影响5.1国际层面IEC61225:2025RLV作为核电厂仪表、控制和电力系统领域的重要国际标准，其发布对于促进全球核电技术的发展具有多方面的积极意义：-统一技术要求：为各成员国在核电厂UPS系统的设计、制造和验收方面提供了统一的技术基准，有利于消除国际贸易中的技术壁垒，促进核电设备和技术的国际合作与交流；-总结工程经验：标准编制过程中系统总结了各国在核电工程实践中积累的经验教训，特别是针对福岛核事故后对电源系统可靠性提升的国际共识，形成了具有广泛适用性的技术要求；-支撑安全审评：为各国核安全监管机构开展相关系统的安全审评提供了可靠的技术参照，有助于提高审评工作的科学性和一致性。5.2国内影响对我国而言，IEC61225:2025RLV的发布同样具有重要的现实意义。当前，我国正处于核电积极安全有序发展的关键时期，在建机组数量位居全球前列，华龙一号、国和一号等自主三代核电技术已实现批量化建设。在核电"走出去"战略的推动下，我国核电技术和装备的国际竞争力不断提升。等同采用或参考借鉴IEC61225:2025RLV的相关要求，将有助于：-促进我国核电厂UPS设备的设计制造水平与国际先进水平接轨；-提升我国核电工程建设和运营管理的标准化、规范化水平；-支撑我国自主核电技术出口和核电装备的国际市场拓展；-为国内相关标准（如NB系列、EJ系列标准）的制修订提供参考依据。6主要参与单位介绍IEC61225:2025RLV的编制汇聚了全球核电领域的顶尖专家和各成员国的权威机构。其中，法国电力集团（EDF）在标准编制过程中发挥了尤为突出的作用。法国电力集团成立于1946年，是全球最大的核电运营商之一，目前在法国运营着56台压水堆核电机组，总装机容量超过61吉瓦。EDF不仅是全球核电运营经验的集大成者，更是核电标准化工作的重要推动力量。在IEC/TC45A技术委员会中，EDF长期深度参与核仪器仪表和电气系统领域的标准制修订工作，其专家团队凭借数十年的核电工程设计、运行维护和安全管理实践经验，为IEC61225:2025RLV的修订提供了大量宝贵的技术输入。具体而言，EDF在以下方面对该标准的修订作出了重要贡献：-运行经验的系统化反馈：基于其旗下数十台机组长期运行积累的UPS设备故障数据和维护记录，为标准中可靠性指标和维护要求的修订提供了实证支撑；-老化管理与寿命延长技术：针对法国在运机组延寿运行（从40年延伸至60年）的实际需求，提出了电源系统老化管理相关技术内容，推动了标准中状态监测与预测性维护要求的完善；-新技术验证平台：EDF在其技术研发中心和实验基地对新一代UPS设备的性能进行了大量测试验证，为标准的试验方法修订提供了可靠的实验数据。此外，来自美国、德国、日本、韩国、俄罗斯、中国等主要核电国家的专家和机构也在标准编制过程中发挥了积极作用。中国的核工业标准化研究所、中国核电工程有限公司、上海核工程研究设计院等单位有专家参与了相关技术讨论和意见反馈工作。7结论与展望IEC61225:2025RLV的正式发布，标志着核电厂静态不间断直流和交流电源系统的国际标准化工作迈上了一个新的台阶。该标准在继承和发扬前期版本技术成果的基础上，充分吸纳了近年来核电行业在数字化仪控、电力电子技术、网络安全和运维管理等领域的最新进展，形成了更加科学、全面和具有前瞻性的技术要求体系。展望未来，随着全球核电产业的稳步复苏和先进核电技术的持续演进，核电厂电源系统的标准化需求将不断深化。可以预见，IEC61225系列标准将继续沿着以下方向发展：一是面向小型模块化反应堆（SMR）和第四代核电系统的适配性修订；二是与智能电网和可再生能源并网技术的进一步融合；三是在现有网络安全要求基础上的持续完善与细化。对于我国核电行业而言，一方面应积极跟踪和参与国际标准的制修订工作，提升在国际标准化事务中的话语权；另一方面应加快推进IEC61225:2025RLV的转化应用工作，结合我国核电技术特点和工程实际，适时开展该标准的等同采用或修改采用，为我国核电事业的安全高效发展提供坚实的技术支撑和标准保障。参考文献[1]IEC61225:2025RLV,Nuclearpowerplants-Instrumentation,controlandelectricalpowersystems-RequirementsforstaticuninterruptibleDCandACp