基于EAST超导纵场线圈的换流分析

先进超导托卡马克(EAST)是一个磁约束核聚变装置,其中,纵场线圈的额定储能接近300 MJ,一旦发生失超没有及时地进行保护,后果将是灾难性的,因此可靠的纵场线圈失超保护措施对于EAST至关重要。从纵场线圈的能量泄放途径着手,在确保纵场线圈焦耳积分满足要求的前提下,详细地阐述了换流的方案和开关的连锁控制。理论分析和实验证明,它们不仅能保护纵场线圈的安全,而且能可靠地保护纵场电源;二次换流方案的采用,降低了开关分断直流电弧的难度,提高了开关的使用寿命,它对超导储能设备和大电感负载的换流具有一定的借鉴作用。

基于数字信号处理器与复杂可编程逻辑器件的三相电流源型超导储能不间断电源及其控制策略

该文介绍了一种基于DSP与CPLD的三相电流源型SMES-UPS装置,该装置在电网正常时可以用作超导纵场线圈(TFSC)的励磁电源,而在电网故障时又可以用作低温和真空系统的UPS电源。在电网正常时,通过对变流器交流侧有功、无功电流的控制不但可以保证超导线圈上电流按照设定速度上升到稳态值,而且可以保证变流器网侧的单位功率因素运行和低谐波污染;在电网故障时,通过分析负载电压和电流之间的定量关系,提出了基于负载电压反馈的交流侧电流实时控制策略,不但可以保证负载电压的幅值和频率稳定,还可以电压相位不随负载性质的变化而变化。文中还介绍了基于DSP与CPLD的SMES-UPS控制系统,该控制系统结构简单、可编程程度高。1 kVA的SMES-UPS样机实验结果表明文中所述的控制算法及其控制系统能够很好地实现SMES-UPS兼作EAST纵场励磁电源和低温、真空系统UPS电源的双重功能。