保护系统作为核电厂神经中枢,是核电厂安全稳定运行的重要保障。传统保护系统采用模拟仪控技术,系统故障率高、自诊断能力差,定期试验多采用手动方式,试验步骤复杂、人因失误率高。随着计算机技术在保护系统中的应用,数字化保护系统自动化程度高、可扩展性强、自诊断功能强大,其可靠性评估方式和定期试验方案必然与传统模拟保护系统存在较大区别。另外,法规标准虽然对定期试验总体要求一致,但详细要求比较离散且不够统一。由于各种堆型工艺和仪控平台存在较大区别,设计也不尽相同,尚未形成一种得到国内外广泛认可的定期试验完整方案,能够完全检测保护系统潜在故障。因此,有必要深入研究、分析和论证,总结形成一套完整有效的保护系统定期试验方案。本文首先分析核电厂保护系统定期试验相关的国内外法规标准、保护系统设计准则和可靠性理论,通过对离散的要求进行融合和总结,形成一套完整的定期试验理论基础。然后结合CPR1000系列核电工程项目应用实践,论述保护系统定期试验的系统设计过程,包括需求分析、架构设计、试验方法设计、试验周期设计、试验数据恢复设计等,将整体定期试验划分为输入通道检查试验、逻辑功能试验和输出通道检查试验三种互相迭代的部分,详细分析过程设计方法和总结创新理念,提出相应的改进策略。接下来,本文论述硬件设计、软件设计与实现过程等,系统性地考虑自动化设计、避免试验误触发设计、人因工程设计、人机接口设计和操作便捷性设计等模块化方案,将抽象的标准原则落实到具体的软硬件实现,提炼出了一套完整而详细的数字化保护系统定期试验方案。最后,本文阐述定期试验执行和验证过程,通过具体执行操作、应用业绩和试验数据,证明本试验方案符合数字化仪控系统的整体要求,能够正确执行数字化保护系统定期试验、显著提升试验效率、有效降低人因风险。本文形成的理论基础、设计思想、创新观点和改进策略等,可以为其它堆型技术和仪控平台的保护系统定期试验方案设计提供技术指导。