基于晶闸管的PSM模块CROWBAR控制研究

根据大型全超导托卡马克核聚变实验装置(Experimental Advanced Superconducting Tokamak,简称EAST)中性束注入(Neutral Beam Injection,简称NBI)加速极高压电源的特点,设计了基于晶闸管的脉冲分级调制(Pulse StepModulation,简称PSM)模块CROWBAR控制方法,在系统打火等严重故障情况下及时撤除高压以保护系统设备和人员安全。与传统引燃管CROWBAR保护相比,NBI加速极电源系统在每个PSM模块上并联晶闸管作为快速旁路开关,在CROWBAR动作后通过串联快速直流熔断器迅速切断电网与负载的连接。测试实验表明CROWBAR运行可靠稳定,具备抗干扰和快速动作能力,能够满足EAST对NBI系统的运行要求。     

EAST极向场电源控制系统的EMC接地设计

接地设计是电磁兼容(EMC)中一个重要的环节,良好的设计能提高系统抗干扰能力,也能减少其电磁发射.针对超导托卡马克聚变实验(EAST)项目及其极向场电源特点,介绍了EAST极向场电源控制系统接地设计.系统目前已经稳定运行6年,验证了设计的正确性.     

EAST快控电源逆变器并联分析

针对超导托卡马克核聚变实验装置(Experimental Advanced Superconducting Tokamak,简称EAST)对等离子体位移快控电源大电流快速响应要求,采用多组逆变单元并联运行。分析了采用均流电抗器形式的逆变电源并联产生环流的情况,根据EAST快控电源系统的设计要求,对逆变单元采用电流闭环调节器控制,可有效提高系统对低频和直流环流的抑制能力。实验结果说明该系统设计方案合理,控制策略有效。     

EAST高压氦气密托卡马克绝缘子测试与分析

为了确保装置整体安全可靠的运行,需对绝缘子进行可靠检测及分析。笔者介绍了EAST托卡马克绝缘子绝缘性能特殊的测试方法。通过有限元法对EAST托卡马克绝缘子进行分析,获得绝缘子不同轮廓的电场强度分布情况以及热应力分布情况,结果表明设计结构可靠。分析结果同时也为EAST绝缘子今后的改进提供了参考依据。     

EAST快控电源监控系统设计

EAST快控电源是国家“九五”大科学工程EAST非圆截面大型超导托卡马克装置的子系统。为实现对EAST快控电源系统完善的监控和管理,采用PLC与系统控制器相结合的方式实现电源现场的运行智能管理;PLC配置CP423．1模块,通过工业以太网与远程监控诊断计算机进行通信,实现遥信和遥控;现场采集工控机对电源系统的模拟量进行采集,并将数据远传,实现遥测。该监控系统已在EAST运行中使用,实现了预期的设计目标。     

EAST极向场电源系统SVC装置的测试与评估研究

为了满足实验先进超导托卡马克(EAST)高功率、高约束模式下电源稳定运行的需求,同时降低其电网电能质量的影响,EAST极向场磁体电源配套安装了相应的无功补偿及滤波装置静止无功补偿器(SVC).此处针对SVC装置,从运行效果、治理效果、性能分析等方面,对SVC装置进行了综合测试与评估.实验结果表明,SVC装置的综合性能在较大程度上满足电源系统稳定运行需求.     

NBI高压电源数字控制PWM-PSM模块的研究

在不降低系统动态性能的情况下,为提高托卡马克装置中性束注入(NBI)加速极高压电源的输出精度,介绍了一种基于数字控制PWM-PSM模块.在分析电源模块的运行条件后,重点讨论了变换器拓扑结构、电路参数及数字控制策略.随后对电源系统进行了仿真分析,同时在EAST装置中进行了验证.运行结果表明,该电源模块能够很好地解决NBI高压电源系统动、稳态性能之间的矛盾,满足了EAST装置的运行要求.     

单相逆变电源输出侧RC补偿支路的设计

针对先进实验超导托卡马克(EAST)核聚变装置上的共振磁扰动(RMP)线圈电源,根据输出电压纹波等设计指标,发现其输出侧仅有LC滤波器时,系统会不稳定,通过理论分析结合电路仿真,在输出侧并联一个RC补偿支路,比较不同的RC参数组合,发现在RC补偿支路参数合适时,能极大地提高系统稳定性,实验结果表明电源此时能达到各项设计指标,同时保持稳定运行。     

中国“人造太阳”实验装置再获重大突破

正中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所承担的国家大科学工程"人造太阳"实验装置EAST正在进行的第十一轮物理实验近日再获重大突破:在纯射频波加热、钨偏滤器等类似国际热核聚变实验堆ITER未来运行条件下,获得超过60 s的完全非感应电流驱动(稳态)高约束模等离子体。EAST成为世界首个实现稳态高约束     

半桥三电平并联逆变电源的设计与试验

以超导托卡马克核聚变实验装置(Experimental Advanced Superconducting Tokamak,简称EAST)中的快控电源为背景,针对其三电平相移多重化结构进行研究.分析了系统的设计方案,并基于Matlab进行了数字仿真及试验.实验结果证明了系统设计方案和控制策略的有效性.     

EAST电源无功补偿与滤波系统分析

EAST滤波与无功补偿系统是用来滤除EAST电源系统产生的谐波电流,并对产生的无功功率进行补偿,以实现EAST电源系统与电网的电磁兼容。实验结果表明现有的滤波与无功补偿系统不能满足要求,同时考虑到负载扩容的要求,提出了FC+TCR改造方案。分析表明,针对这种冲击性负载,该方案能够满足滤波与无功补偿的要求。     

EAST电源无功补偿与滤波系统分析

EAST滤波与无功补偿系统是用来滤除EAST电源系统产生的谐波电流,并对产生的无功功率进行补偿,以实现EAST电源系统与电网的电磁兼容。实验结果表明现有的滤波与无功补偿系统不能满足要求,同时考虑到负载扩容的要求,提出了FC＋TCR改造方案。分析表明,针对这种冲击性负载,该方案能够满足滤波与无功补偿的要求。     

注入式混合型有源电力滤波器在工程中的应用

着眼于电力系统对大容量谐波抑制与无功补偿的要求,提出了将注入式混合型有源电力滤波器(HAPF)应用于中高压系统,同时结合某铜箔厂大型整流装置谐波抑制和无功补偿的工程实例,从项目成本和治理效果两方面具体分析了注入式HAPF的应用优势.在对该新型有源电力滤波器的参数设计进行研究的基础上,为该铜箔厂研制了一套HAPF装置.最后立足于系统的安全稳定性,对无源滤波器在投运时系统的谐振特性进行了研究,并根据现场不同的工况对注入式HAPF的性能进行了仿真研究.其中的一些设计思路和工程经验还可推广到其他大型滤波和无功补偿装置的设计和应用中,为推进大功率的HAPF的实用化进程提供有益的参考和借鉴.     

EAST大功率快控电源设计

针对超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)中等离子体位移快控电源高压和大电流快速响应的要求,采用半桥三电平结合移相PWM多重化技术,实现多组变流器并联运行,提高了变流器的等效开关频率控制,从而改善了电流波形品质。分析了半桥三电平逆变电路工作原理,并针对移相PWM多重化技术,采用Matlab进行了仿真。实验结果说明,该系统设计方案合理,具备良好的大电流输出和快速响应能力。     

无功补偿装置的选择

文章主要介绍了静，动态补偿装置，其功率因数控制方式，无功功率（无功电流）控制方式、性能及应用场合。     

三相应急电源和并联型有源滤波器复合系统

提出了一种集三相应急电源(EPS)和并联型有源滤波器(APF)一体的复合系统.该系统应用双向PWM变换器,采用DSP数字控制技术,可以实现两方面的功能,即对负载的应急供电和对来自非线性负载的谐波和无功电流补偿.分别阐述了电路结构和控制策略两方面,计算机仿真初步证实了该系统的可行性.     

智能电力电容器控制单元的设计

基于静止无功补偿的思想,设计了由独立控制单元控制的新型智能电力电容器。介绍了以dsPIC30F6014A为主控制芯片、采用过零点投切技术控制的复合开关、利用人机接口电路参数设计的硬件电路。给出了软件程序总体流程设计。经过试验测得的电容器投切过程电流波形表明,当电压过零投入、电流过零切除时,投切涌流很小。     

基于微电网的电能质量问题研究

针对微电网规模较小以及多种形式电源的介入,受外界条件影响大的问题,分析了微电网环境下所面临的主要电能质量问题,提出采用功率电流双环控制技术、静止无功补偿器调压技术、发电并网逆变器滤波技术、微电网与配电网无功发生器联合运行的无功电压调节技术进行微电网环境下的电能质量控制。     

光伏并网逆变器的电能质量分析

准确、实时地检测电网电压及并网电流对光伏并网逆变器的可靠运行具有重要的指导意义。着重分析了Z源光伏并网逆变器的电能质量分析系统的软件实现方法,通过对电网电压及并网电流的数据采样和处理,得到有效值、有功功率、无功功率等电力参数,并采用快速傅里叶变换(FFT)算法实现并网电流THD的计算。实验结果证明了理论分析和软件设计方案的正确性。