一种现代大功率聚变电源系统的集成控制方法

摘要

本发明公开了一种现代大功率聚变电源系统的集成控制方法，通过耦合磁体多变量反馈解耦控制计算每个超导线圈所需控制量，进行单磁体负载回路控制；采用最小无功功率控制，计算为单磁体负载供电的变流器电源系统所消耗的无功功率最小时，各个变流器单元的控制量；利用四象限运行控制器，对聚变电源系统每个变流器单元进行四象限有环流控制；采用串联顺序控制对多个串联的变流器单元进行安全启动及退出控制；根据各变流器单元的控制量和各变流器单元的运行模式，采用无功预测控制，对该电源的无功功率进行预测计算；最后，对无功补偿系统进行控制。采用该集成控制策略，对电源系统的有效可靠控制，可以解决大电感、强耦合负载磁体电源系统控制问题。

主权项

一种现代大功率聚变电源系统的集成控制方法，该聚变电源系统具有作为负载的多个大电感强耦合超导线圈，以及由四象限运行控制器控制的多个变流器单元构成的动态四象限运行变流系统，该聚变电源系统输出功率巨大，输出双极性电压及电流且输出电压时刻快速变化，系统运行产生千瓦乏快速变化的无功功率，其特征在于：包括以下步骤：（1）、根据等离子体控制需求，通过耦合磁体多变量反馈解耦控制计算每个超导线圈所需控制量，进行单磁体负载回路控制；（2）、根据步骤（1）的结果，采用最小无功功率控制，计算为单磁体负载供电的变流器电源系统所消耗的无功功率最小时，各个变流器单元的控制量；（3）、根据步骤（2）的结果，利用四象限运行控制器，对聚变电源系统的每个变流器单元进行四象限有环流控制；（4）、采用串联顺序控制对多个串联的变流器单元进行安全启动及退出控制；（5）、根据步骤（2）和步骤（3）的结果，即各变流器单元的控制量和各变流器单元的运行模式，采用无功预测控制，对该电源的无功功率进行预测计算；（6）、根据步骤（5）的结果，对无功补偿系统进行控制。