Цифрова інфраструктура малих модульних реакторів: структурна модель та вимоги до безпеки

Є.В. Брежнєв 1, д-р техн. наук, Г.В. Фесенко 1, д-р техн. наук,
В.С. Харченко 1, д-р техн. наук, М.О. Ястребенецький 2, д-р техн. наук

1 Україна, 61070, Харків, вул. Чкалова, 17
  Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського
  «Харківський авіаційний інститут»
  Україна, 61070, Харків, вул. Чкалова, 17
  e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.;
  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.;
2 Державне підприємство «Державний науково-технічний центр
  ядерної та радіаційної безпеки»
  Україна, 03142, Київ, вул. Василя Стуса, 35-37
  е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Èlektron. model. 2023, 45(4):26-41

https://doi.org/10.15407/emodel.45.04.026

АНОТАЦІЯ

Проведено аналіз платформ інформаційно-керуючих систем (ІКС), впливу особливостей проєктів малих модульних реакторів (ММР) на цифрову інфраструктуру (ЦІС), що включає комплекс ІКС різного призначення, систем моніторингу та фізичної безпеки. Запропоновано і проаналізовано структурну модель сучасної ЦІС ММР. Сформульовано вимоги до ЦІС з урахуванням особливостей ММР, а також завдання, які необхідно ви­рішити постачальникам ЦІС для реалізації переваг ММР.

КЛЮЧОВІ СЛОВА:

малий модульний реактор, цифрова інфраструктура, функціональна безпека.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

  1. Advances in Small Modular Reactor Technology Developments. Vienna: International Atomic Energy Agency, 2020. 354 p.
  2. Pearl L. NRC to certify NuScale small modular reactor design for use in the US. URL: https://www.utilitydive.com/news/nrc-certifies-nuscale-small-modular-reactor-design-SMR-nuclear-us/628519 (дата звернення: 05.07.2023)
  3. Saukh S., Borysenko А. Mathematical Model of a Local Grid with Small Modular Reactor NPPs. Nuclear and Radiation Safety. 2022. No. 2(94). P. 44- URL: https://doi.org/10.32918/nrs.2022.2(94).05 (date of access: 04.08.2023).
  4. Балашевська Ю.В., Жабін О.І., Печериця О.В., Плачков Г.І., Рижов Д.І., Шевченко І.Г. Застосування результатів роботи Форуму регуляторів ММР у рамках ліцен­зування проєктів ММР в Україні. Ядерна та радіаційна безпека. 2020. № 3(87). С. 4— DOI: 10.32918/nrs.2020.3(87).01 (дата звернення: 05.07.2023).
  5. Дыбач А.М., Плачков Г.И. О лицензировании технологии малых модульных реакторов. Ядерна та радіаційна безпека. 2019. № 1(81). C. 3— DOI: 10.32918/nrs. 2019.1(81).01 (дата звернення: 05.07.2023).
  6. Жабін О.I., Печериця О.B., Тараканов С.O., Шевченко І.A. Підхід до регуляторної передліцензійної оцінки проекту ММР іноземного постачальника. Ядерна та ра­діаційна безпека. 2020. № 4(88). C. 4— DOI: 10.32918/nrs.2020.4(88).01 (дата звер­нення: 05.07.2023).
  7. Жабін О.І., Печериця О.В., Шевченко І.А., Григораш О.В., Шепітчак А.В. Засто­су­вання результатів другого етапу роботи Форуму регуляторів ММР у межах ліцен­зування проектів ММР в Україні. Ядерна та радіаційна безпека. 2022. № 2(94). C. 8— DOI: 10.32918/nrs.2022.2(94).01 (дата звернення: 05.07.2023).
  8. Wood R.T., Upadhyaya B.R., Floyd D.C. An autonomous control framework for advanced reactors. Nuclear Engineering and Technology. 2017. Vol. 49, no. 5. P. 896- URL: https://doi.org/10.1016/j.net.2017.07.001(date of access: 05.07.2023).
  9. DE-NE0000739. Advanced I&C for Fault-Tolerant Supervisory Control of Small Modular Reactors. Final progress report. Pittsburgh: University of Pittsburgh, 2018. 27 p. URL: https://doi.org/10.2172/1419664 (date of access: 05.07.2023).
  10. Vinoya C.L., Ubando A.T., Culaba A.B., Chen W.-H. State-of-the-Art Review of Small Modular Reactors. Energies. 2023. Vol. 16, no. 7. URL: https://doi.org/10.3390/en16073224 (date of access: 05.07.2023).
  11. Gad-Briggs A., Osigwe E., Jafari S., Nikolaidis T. Analysis of Control-System Strategy and Design of a Small Modular Reactor with Different Working Fluids for Electricity and Hydrogen Production as Part of a Decentralised Mini Grid. 2022. Vol. 15, no. 6. URL: https://doi.org/10.3390/en15062224 (date of access: 05.07.2023).
  12. Gabbar H.A., Esteves O.L.A. Real-Time Simulation of a Small Modular Reactor in-the-Loop within Nuclear-Renewable Hybrid Energy Systems. 2022. Vol. 15, no. 18. URL: https://doi.org/10.3390/en15186588 (date of access: 05.07.2023).
  13. Саченко А.А., Кочан В.В., Харченко В.С., Ястребенецкий М.А., Фесенко Г.В., Яновс­кий M.Э. Система послеаварийного мониторинга АЭС с использованием беспилотных летательных аппаратов: концепция, принципы построения. Ядерната радіаційна безпека. 2017. № 1(73). C. 24— DOI: 10.32918/nrs.2017.1(73).04(дата звернення: 05.07.2023).
  14. M., Fesenko H.V., Kharchenko V.S. Scheduling UAV fleets for the persistent operation of UAV-enabled wireless networks during NPP monitoring. 2020. No. 1(93). P. 29-36. URL: https://doi.org/10.32620/reks.2020.1.03(date of access: 05.07.2023).
  15. Kliushnikov I.M., Fesenko H.V., Kharchenko V.S. Using automated battery replacement stations for the persistent operation of UAV-enabled wireless networks during NPP post-accident monitoring. Radioelectronic and Computer Systems. No. 4(92). P. 30-38. URL: https://doi.org/10.32620/reks.2019.4.03 (date of access: 05.07.2023).
  16. Клевцов О.Л., Симонов А.А., Трубчанінов С.О. Комп’ютерна безпека інформаційних та керуючих систем АЕС: оцінювання комп’ютерної безпеки. Ядерна та радіаційна безпека. 2020. № 4(88). P. 69—76. DOI: 10.32918/nrs.2020.4(88).09 (дата звернення: 05.07.2023).
  17. Babeshko I., Illiashenko O., Kharchenko V., Leontiev K. Towards Trustworthy Safety Assessment by Providing Expert and Tool-Based XMECA Techniques. Mathematics. 2022. 10, no. 13. URL: https://doi.org/10.3390/math10132297(date of access: 05.07.2023).
  18. Саух С.Є. Концепція забезпечення жорсткої стійкості електороенергетики України в умовах терористичних  та  мілітарних  загроз.  Електронне моделювання. 2023. Т. 45, № C. 3—10. DOI: 10.15407/emodel.45.03.003 (дата звернення: 05.07.2023).
  19. Brezhniev, E., Ivanchenko, O. Chapter 47: NPP-Smart Grid Mutual Safety and Cyber Security Assurance / E. Brezhniev, O. Ivanchenko, M. Khosrow-Pour, S. Clarke, V. Anttiroiko // Research Anthology on Smart Grid and Microgrid Development (3 Volumes) // IGI Global Publishing, 2021. P. 1047-1077. DOI: 10.4018/978-1-6684-3666-0, ISBN13: 9781668436660, ISBN10: 1668436663, EISBN13: 978166843667

БРЕЖНЄВ Євген Віталійович, д-р техн. наук, професор, професор кафедри комп’ю­терних систем, мереж і кібербезпеки Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут». У 1994 р. закінчив Харківсь­кий військовий університет. Область наукових досліджень — теорія, методи і засоби аналізу та забезпеченнябезпеки критичних енергетичних інфраструктур, функційна безпечність і кібербезпека інформаційно-керуючих систем АЕС та критичних об’єктів.

ФЕСЕНКО Герман Вікторович, д-р техн. наук, професор, професор кафедри комп’ю­терних систем, мереж і кібербезпеки Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут». У 1995 р. закінчив Харківсь­кий військовий університет. Область наукових досліджень — теорія, методи і засоби забезпечення надійності та живучості систем моніторингу критичних об’єктів, функційна безпечність інформаційно-керуючих систем та інфраструктур, безпілотні інтелектуальні системи.

ХАРЧЕНКО Вячеслав Сергійович, д-р техн. наук, професор, зав. кафедри комп’ю­терних систем, мереж і кібербезпеки Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут». У 1974 р. закінчив Харківське вище військове командно-інженерне училище ракетних військ. Область наукових досліджень — теорія, методи і технології критичного комп’ютингу та гаранто­здат­них систем, функційна та кібербезпека інформаційно-керуючих систем, надійність ін­телектуальних безпілотних комплексів, якість систем штучного інтелекту, безпека складних систем.

ЯСТРЕБЕНЕЦЬКИЙ Михайло Онисимович, д-р техн. наук, професор, головний наук. співробітник Державного підприємства «Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки». У 1957 р. закінчив Харківський політехнічний інститут. Область наукових досліджень — теорія надійності автоматизованих систем управ­ління, функційна безпечність інформаційно-керуючих систем АЕС та критичних інфра­структур, безпека складних систем.

Повний текст: PDF