IEC 615132026 核电站 - 仪器和控制重要的安全 - 系统的一般要求标准立项发展报告

核电站仪器和控制重要的安全系统的一般要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Nuclearpowerplants-Instrumentationandcontrolimportanttosafety-Generalrequirementsforsystems摘要随着全球核能产业的复苏与新型核电技术的快速迭代，核电站安全级仪表与控制系统（I&C）作为保障核安全的关键技术屏障，其标准化需求日益迫切。国际电工委员会（IEC）于2026年6月18日正式发布IEC61513:2026《核电站—仪器和控制重要的安全—系统的一般要求》，该标准取代先前版本，针对核电站安全级仪控系统的全生命周期管理提出了系统性、集成化的通用要求。本报告系统阐述了该标准的立项背景、技术框架、核心修订要点及其与IAEA安全标准、IEC61508功能安全系列标准等国际文件的协调关系，重点分析了其在应对数字化仪控、网络安全融合、多样化驱动功能（DiverseActuationFunctions）等新时代议题方面的技术突破。报告还介绍了标准修订过程中核心参与单位——法国法马通公司（Framatome）的技术贡献，并对该标准在未来全球核电厂设计许可、运行安全评审及设备鉴定等环节中的推广应用前景进行了展望。本报告旨在为核工程领域技术人员、标准化工作者及行业管理人员提供权威、全面的参考依据。关键词：核电站；仪控系统；功能安全；IEC61513；安全级系统；标准化Keywords:Nuclearpowerplants;Instrumentationandcontrolsystems;Functionalsafety;IEC61513;Safety-classsystems;Standardization一、引言1.1标准立项背景核电站仪表与控制系统承担着核反应堆状态监测、安全参数显示、事故报警及安全动作执行等核心功能，被公认为核电站的“神经系统”。在全球范围内，新建核电机组正加速向第三代（如EPR、AP1000、HPR1000）及第四代核电技术演进，仪控系统全面数字化、智能化和网络化成为不可逆转的行业趋势。与此同时，国际原子能机构（IAEA）相继修订并发布了SSR-2/1《核电厂安全：设计和鉴定》等多项安全标准文件，对各成员国核安全监管提出了更高要求。在此背景下，IEC第45技术委员会（IEC/TC45“核仪器仪表”）下属SC45A分技术委员会（核设施仪控系统）于2022年正式启动IEC61513的修订工作。经过四年多的国际协调与专家论证，IEC61513:2026最终于2026年6月18日正式发布。该标准的发布实施，对于统一全球核电站安全级仪控系统的设计要求、缓解系统间接口冲突、促进设备国产化与国际互认，具有重要的战略意义。1.2标准基本信息|条目|内容||------|------||标准编号|IEC61513:2026||中文名称|核电站—仪器和控制重要的安全—系统的一般要求||英文名称|Nuclearpowerplants-Instrumentationandcontrolimportanttosafety-Generalrequirementsforsystems||发布机构|国际电工委员会（IEC）||标准状态|现行||发布日期|2026年6月18日||国别|国际组织||语种|英语||分类|核电站、安全||适用范围|核电站安全级仪控系统的设计、研制、鉴定、运行和维护|二、标准技术框架与核心内容2.1标准的适用范围与定位IEC61513:2026规定了核电站中与安全重要相关的仪表与控制系统的通用要求，覆盖从概念设计、详细设计、制造集成、安装调试、运行维护到退役处理的全生命周期活动。该标准在IEC61508功能安全基础标准与核行业具体应用之间发挥了桥梁性作用：一方面将IEC61508中通用的安全生命周期模型有针对性地映射到核工业领域；另一方面与IAEA安全标准体系保持高度协同，为各国核安全监管机构接受数字化仪控系统安全论证提供了统一的国际技术参照。值得注意的是，与上一版本相比，IEC61513:2026进一步明确了安全级与非安全级仪控系统之间的接口要求，增加了对仪控系统安全分级（CategoryA/B/C）与IAEA安全分级（F1A/F1B/F2）之间映射关系的指导性附录，有效降低了不同国家监管框架之间的理解偏差。2.2系统级安全要求体系标准构建了一套完善的安全要求体系框架，涵盖以下核心维度：（1）安全功能分配与系统架构标准要求安全级仪控系统的架构设计应遵循纵深防御与多样性原则。具体而言，标准规定安全级系统应具备完善的故障自诊断能力，任何单一故障不应导致安全功能的丧失。对于共因故障（CommonCauseFailure,CCF），标准引入了多样化的设计手段要求，包括但不限于：采用不同工作原理的传感器、不同平台的处理逻辑、多样化的驱动执行机构等。这些要求的引入与福岛核事故后国际社会对极端外部事件防御能力的反思密切相关。（2）可靠性设计与定量目标IEC61513:2026对安全级仪控系统提出了明确的可靠性量化指标要求。标准要求安全级系统的危险失效概率（ProbabilityofDangerousFailureonDemand,PFDD）应满足核安全分析中所假定的目标值，并对系统的平均维修时间（MTTR）、平均无故障工作时间（MTBF）等运维指标给出了推荐性限值。同时，标准引入了不确定性分析方法，要求对可靠性评估中参数的保守性和敏感性进行系统讨论。（3）环境鉴定与电磁兼容性在设备鉴定方面，标准强化了对安全级仪控设备在正常工况、设计基准事故工况及严重事故工况下的环境适应能力要求。IEC61513:2026同步引用了IEC60780-323《核设施—电气设备的安全鉴定》和IEC62003《核电厂—仪表和控制重要安全—电磁兼容性试验要求》等配套标准，形成了完整的环境鉴定与电磁兼容技术链条。特别地，新版本扩充了对网络安全威胁在电磁环境中的影响分析要求，体现了物理安全与信息安全融合管理的趋势。2.3安全生命周期模型IEC61513:2026继承了IEC61508中安全生命周期（SafetyLifecycle）的核心理念，并将其针对核电站仪控系统的特点进行裁剪与细化。标准将安全级仪控系统的生命周期划分为以下主要阶段：-概念设计阶段：确定安全功能清单、识别安全目标、明确系统边界；-系统需求规格阶段：编制安全需求规格书（SRS），进行需求的可追溯性管理；-系统架构设计阶段：完成安全级系统的总体架构设计、安全完整性等级分配、多样性及独立性分析；-硬件与软件设计实现阶段：依据IEC61513软件部分（IEC60880）和硬件部分的要求进行详细设计；-系统集成与验证阶段：开展工厂验收测试（FAT）、现场验收测试（SAT）；-运行与维护阶段：制定定期试验策略、维护计划和变更管理流程；-退役阶段：确保仪控系统安全退出运行，数据档案完整归档。各阶段之间设置了明确的评审节点（ReviewGate），每项阶段输出均需经过独立验证与确认（V&V）活动。2.4数字化与网络安全要求鉴于数字化仪控系统在全球核电机组中的全面应用，IEC61513:2026新设独立章节，系统阐述了数字化仪控系统的特殊要求。该章节重点包括：-数字化平台选型要求：强调成熟度评估、现场运行经验反馈和平台生命周期支持能力；-软件安全论证：对安全级软件的开发过程、工具鉴定（ToolQualification）、验证确认活动提出分级要求；-网络安全的集成：明确网络安全措施不应削弱安全功能的可靠性，安全功能与安全防护功能之间应进行协调设计；-人因工程要求：数字化控制室中的人机接口设计应满足人因工程原则，确保操作员在事故工况下能够准确理解系统状态并有效实施手动干预。此外，标准对智能仪表、无线通信等新兴技术在核电站安全级应用中的适用性给出了原则性规定，为未来技术演进预留了充分的标准化接口。三、标准修订要点与技术发展3.1与IAEA安全标准的协调更新IEC61513:2026的修订工作紧密跟踪了IAEA安全标准体系的更新动态。2024年，IAEA完成了对SSR-2/1（Rev.1）的修订，进一步强化了对仪控系统多样性和独立性的要求。IEC61513:2026在修订过程中逐条对照了IAEA新安全要求与既有IEC标准体系之间的差距，重点在以下方面进行了技术更新：-明确了可用于缓解共因故障的多样性驱动功能（DiverseActuationFunctions,DAF）的设计要求，给出了DAF与主保护系统之间的独立性准则；-增加了对严重事故管理（SevereAccidentManagement,SAM）中仪控系统支持要求的指导；-扩充了对仪控系统在长期运行（LongTermOperation,LTO）阶段的维护、改造和老化管理要求。3.2基于风险的分级方法新版标准更加强调基于风险的工程判断在安全分级中的应用。标准提供了更灵活的分级方法论框架，允许在充分的安全论证基础上，根据不同安全功能的重要程度及其对缓解事故序列的贡献，选择合适的系统性要求等级（A/B/C类）。这一修订回应了行业对“一刀切”分级方法带来的过度设计和成本浪费的关切，同时保持了安全要求的严格性。3.3对小型模块化反应堆（SMR）的适用性随着全球范围内小型模块化反应堆（SmallModularReactors,SMR）研发和部署进程加速，IEC61513:2026在修订中专门考虑了该堆型的技术特点。标准增加了对SMR仪控系统简化设计、工厂批量制造、多模块共享控制等特殊场景的适用性说明，并为SMR的非能动安全系统仪控需求提供了替代性合规路径。这一举措有助于推动SMR的标准化许可和批量化部署。四、主要参与单位介绍4.1法马通公司（Framatome）在IEC61513:2026的修订过程中，法国法马通公司作为IEC/TC45/SC45A的长期活跃成员单位，发挥了关键的牵头和推动作用。法马通公司总部位于法国巴黎，是全球领先的核电设备制造商和服务供应商，其前身为法马通核能公司（Framatome），现为法国电力集团（EDF）控股的核能专业公司。法马通在全球范围内拥有超过15000名员工，业务涵盖核岛设备设计制造、仪控系统集成、燃料设计与供应、运维服务及数字化解决方案等完整产业链条。作为EPR堆型仪控系统的主要供应商，法马通在安全级数字化仪控平台（如TELEPERMXS系统的安全级版本）的研制和工程应用方面积累了数十年的工程实践和技术经验。在IEC61513:2026修订工作中，法马通公司派驻多名资深专家深度参与了标准的架构重组、安全生命周期模型优化以及数字化系统要求等核心章节的起草工作。法马通凭借其在法、中、英等多国核安全审查实践中的丰富经验，为标准中关于安全论证方法、独立验证与确认（IV&V）以及多样性设计要求的撰写提供了大量工程案例支撑。特别是在DAF设计准则和SMR仪控适配性研究方面，法马通的技术提案得到了多国专家的广泛认可并被采纳为正式条款。此外，法马通还持续为IEC61513系列标准的推广应用提供技术培训和应用咨询服务，推动国际标准与各国核安全监管实践的有效衔接，为全球核电站仪控系统的安全性和标准化水平提升做出了重要贡献。五、标准应用前景与展望5.1对全球核能发展的支撑作用IEC61513:2026的发布正值全球核能复苏的关键时期。根据国际原子能机构（IAEA）的预测，到2050年全球核电装机容量将在现有基础上增长至少30%。新建核电机组、电厂延寿改造以及SMR商业化部署均对安全级仪控系统的标准化提出了更高要求。IEC61513:2026作为安全级仪控系统设计的顶层标准，将成为各国核安全监管机构技术评审的重要参考文件，也将为设备供应商和工程总包方提供统一的技术契约基础。5.2对中国核工业标准化工作的启示中国作为全球核电建设规模最大的国家，已建立了较为完善的核行业标准体系（EJ、NB系列标准）。IEC61513:2026的发布为中国核安全级仪控标准的修订完善提供了重要参照。未来，中国可加快推进将IEC61513:2026转化为国家标准或行业标准的进程，并结合“华龙一号”等自主核电技术的工程实践，在标准中融入具有中国特色的工程经验，提升中国核标准的国际影响力。5.3面临的挑战与未来方向尽管IEC61513:2026已经发布，但标准化工作仍然面临诸多挑战：人工智能技术在核安全级系统中应用的评估框架尚未成熟；数字化仪控系统全生命周期的网络安全与功能安全的深度融合仍需更深层次的标准支撑；SMR及微堆等新型堆型的安全级仪控标准化路径仍处于探索阶段。未来，IEC/TC45/SC45A将继续围绕上述议题深化国际标准研制工作，并加强与IAEA、ISO/IECJTC1/SC27（信息安全）等组织之间的协调联动。六、结论IEC61513:2026《核电站—仪器和控制重要的安全—系统的一般要求》的正式发布，是国际核安全仪控标准化领域的一项重要里程碑成果。该标准在继承IEC61508功能安全通用理念的基础上，充分吸收了福岛核事故后国际社会对核安全的新认识，紧密跟踪了数字化、网络化、智能化技术发展趋势，通过引入安全生命周期管理框架、基于风险的分级方法、多样性与独立性准则、网络安全融合要求等系统性技术措施，构建了适应现代核电站需求的安全级仪控系统通用要求体系。该标准与IAEA安全标准体系的有机衔接，为全球核安全监管协调和仪控设备国际互认扫清了重要技术障碍。伴随全球核能产业的持续复苏以及SMR等新型反应堆技术的加速发展，IEC61513:2026必将在未来十年乃至更长时间内发挥不可替代的技术引领作用。中国核工业界应深入研究该标准的技术内容，积极推动其本土化应用，在国际核标准化舞台上贡献更多中国智慧与中国方案。参考文献[1]IEC61513:2026,Nuclearpowerplants-Instrumentationandcontrolimportanttosafety-Generalrequirementsforsystems[S].Geneva:IEC,2026.[2]I