研究室概况

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      中科院合肥物质科学研究院-等离子体物理研究所-电源及控制工程研究室,是等离子体物理研究所历史最悠久的研究室,其成立可追溯到电工所合肥分部,历经安光所第一研究室、受控站二分站,至今已有将近50年的发展历程。


      电源及控制工程研究室是为热核聚变超导托卡马克装置研发所需电源系统并提供技术支持的专业研究室。自成立以来一直负责我国HT-6B、HT-6M早期小型托卡马克建设,逐渐发展为HT-7大型超导托卡马克装置、国家九五大科学工程EAST全超导托卡马克装置、ITER电源系统的磁体电源、高压变电站等国内外重大项目的技术研究和工程建设。其发展以1996年HT-7托卡马克建成开始,分为两个主要阶段:


      1996年前,研究室为HT6B及HT6M等小型托卡马克设计长期从事大容量脉冲电源技术的研究、开发与应用工作,研究方向主要为受控核聚变研究脉冲电源和控制的研制,技术研究范围包括各种大容量电感储能、电容储能、机械储能电源。


      1996年后,随着HT-7和EAST等托卡马克的技术升级和放电从脉冲转向长脉冲乃至稳态的方向,电源及控制工程研究室全面步入高电压、大电流、强功率、长脉冲和高稳定度的综合技术方向发展,分别实现HT-7/EAST四象限最大15kA大电流磁体电源、HT-7/EAST 最大100kV高电压辅助加热系统直流电源、ITER 4600MVA聚变电源系统设计及其高功率四象限变流单元等重大电源系统。研究方向拓展为综合电机电器、高电压工程、变流技术、电力电子学、精密电气测量、自动控制、继电保护、接地技术和电磁兼容等多专业和学科,技术研究范围包括各种大功率高稳定度直流电源及快速控制技术、高功率电力电子技术应用、高储能超导磁体的失超保护设计等。所研究的技术不仅服务于聚变装置电源系统,而且在强磁场装置、电磁发射、强功率激光、微波、粒子束技术等近代科学、国防科研和高技术领域中都有着重要的潜在应用。


      至2018年,电源及控制工程研究室已拥有一支96人的专业科研团队,其中30名骨干人员具有高级专业技术职称,团队包括约30位博士、硕士研究生,长期负责国家大科学工程EAST超导托卡马克电源纵场磁体电源、极向场磁体电源、快控磁体电源、辅助加热微波与中性束高压电源、谐波抑制和无功补偿、质子加速器高稳定度电源等多个关键系统的研发和运行任务,在国际上承担了ITER磁体电源系统(4600MVA)研制及测试、ITER脉冲高压变电站(PPEN)设备采购设计资料分析、转换及系统集成、ITER 无功补偿系统(RPC)与变流器电源系统联合测试等重大采购包项目。与美国GA、法国CEA、德国MAX-PLANT、俄罗斯GYCOM、日本JAEA、韩国KSTAR等多个国家的专业机构开展国际合作,在快控电源、高压电源的系统研制、低次谐波治理等关键技术开发等领域具有多项实质合作或意向。


      2017年党的十九大后,合肥综合性国家科学中心全面开展,电源及控制工程研究室面临着两个新的征程和挑战,不仅全面步入国家重大科技基础设施建设项目 “聚变堆主机关键系统综合研究设施”的工程设计及项目建设阶段,而且要同时承担“中国聚变工程实验堆集成工程设计研究”中诸多重要电源系统的研发任务。全室人员将齐心协力、不畏困难、砥砺奋进去迎接新的机遇和挑战。