等离子体所在聚变电源系统功率/容量配置研究方面取得新进展

发布者:管理员发布时间:2024-06-22浏览次数:10

   近日,等离子体所电源及控制工程研究室在聚变电源系统功率/容量配置方面取得新进展,研究团队解析了托卡马克装置运行中的电源系统功率特征,提出了能准确辨识聚变电源系统稳态和冲击的功率/容量新配置方案,相关成果发表在电气工程领域权威期刊IEEE Transactions on Industry Applications上。

  在托卡马克实验运行中,冲击功率幅值是稳态功率10倍以上,且作用时间从毫秒级到分钟级灵活多变,呈现多时间尺度特征。因此,如何有效配置不同时间尺度功率/容量,对提升聚变电源系统容量利用率、降低造价有重要意义。为此,研究团队提出了一种基于K-means聚类的功率辨识方法,建立了兼顾静态投资和动态性能的电源系统容量配置模型,并采用非支配排序遗传迭代,优化了国际热核实验堆(ITER)电源系统功率/容量配置。研究表明,相比于原有方案,新配置方案预期降低电源系统总投资约12%,为未来聚变堆电源系统建设提供新的思路。

  相关研究得到了聚变堆主机关键系统综合研究设施、国家自然科学基金,中国科学院青年创新促进会,以及ITER组织的支持。

  论文链接:https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/10321721

  图1:聚变脉冲/稳态功率辨识

 

  图2:聚变电源系统功率容量优化配置