AbstractThe power supply of the ASDEX Upgrade (AUG) tokamak consists of three pulsed distribution systems (110–85 Hz), each supplied by a dedicated flywheel generator: EZ2 (1.45 GJ/167 MVA) which solely feeds the toroidal field coils, EZ3 (500 MJ/144 MVA) and EZ4 (650 MJ/220 MVA). For quasi-stationary advanced tokamak experiments with extended flat-top phase, the power systems of EZ3 and EZ4 must be connected in parallel, so that full advantage of the installed generator power and flywheel energy can be realised. The variable frequency of the pulsed network, fast load changes (up to 1000 MW/s), together with the different parameters of the generators and saturation effects during pulsed operation, require detailed numerical models for an investigation of the stability limits of a parallel operation of the two machines on one common 10.5 kV busbar. The paper describes the dynamic load requirements of a feedback controlled plasma experiment, the controller development for paralleling two large flywheel generators, the results of system studies with optimised power supply and implications of these results on the technical realisation.
ASDEX Upgrade（AUG）トカマクの電源は、それぞれ専用のフライホイール発電機を備えた3つのパルス配電系統（110〜85Hz）から構成されている。EZ2（1.45GJ/167MVA）はトロイダル磁場コイルのみに給電し、EZ3（500MJ/144MVA）とEZ4（650MJ/220MVA）はその他の負荷に給電する。平坦部を延長した準定常先進トカマク実験では、設置された発電機出力とフライホイールエネルギーの利点を最大限に活用するため、EZ3とEZ4の電力系統を並列に接続する必要がある。パルスネットワークの可変周波数、高速な負荷変動（最大1000MW/s）、さらに発電機のパラメータの相違やパルス運転中の飽和効果は、共通の10.5kV母線における2台の機械の並列運転の安定限界を調査するための詳細な数値モデルを必要とする。本論文では、フィードバック制御されるプラズマ実験の動的負荷要件、2台の大型フライホイール発電機の並列化のための制御器開発、最適化された電源供給を備えたシステム検討の結果、およびこれらの結果が技術的実現に与える影響について述べる。