数字化技术的引入使得基于计算机和微处理器的数字化分布式控制系统(DCS)能提供更高的可靠性、更好的设备性能及更多的诊断功能。相对于模拟控制系统,数字化DCS主要的差别在于软件。开发高可靠性的核电数字化仪控系统的重要环节之一是保证其软件的可靠性。由于DCS是由软件、硬件和固件共同组成,失效机理独特。其软件可靠性评估最为困难,尤其是安全级软件可靠性定量评估,需要得到更多关注。随着时间不断推移,人们提出了大量评估方法,经归纳整理,包括:软件可靠性增长模型、贝叶斯信度网(BBN)、统计学测试(STM)、流网模型法(FNM)等。软件测试能够给软件质量提供更大保障,在软件产品开发中起到至关重要的作用,并且提出了贯穿生命周期的验证和确认(V&V)方法以达到软件的高可信度。而针对高可信度软件的可靠性定量评估方法的研究仍处于探索阶段。本研究通过基于概率风险分析和物理仿真模型,提出了核电站安全级数字化控制系统的软件测试用例生成方法,所产生的测试用例包含了风险指引信息,能定性描述软件实际操作场景。在此基础上,结合贝叶斯推断理论,提出无故障测试概念,通过无故障测试后验信息对先验分布进行贝叶斯推断,开发了基于概率风险分析和物理模型仿真的软件可靠性定量评估方法。以某核电站保护系统子系统软件为对象,分析系统的故障模式和保护子系统软件输入空间,建立软件的运行剖面,结合RELAP5仿真模型,获得可用于测试核电站安全级数字化控制系统软件测试的测试用例,并搭建自动化测试平台,最终实现了软件可靠性的定量评估。