岩体作为一种不连续的、各向异性的非均质结构体，随机分布有节理、裂隙和断层等结构面，各类结构面的存在对爆破效果具有重要的影响。为探究岩体结构面对台阶爆破效果的影响，以别斯库都克露天煤矿为研究对象，分别采用LSDyna数值模拟与现场实验研究结构面角度和位置对台阶爆破效果的影响。数值模拟结果表明：当结构面倾角小于30°时，应力峰值受结构面倾角影响程度较低; 当结构面夹角大于30°时，爆炸应力波的初始峰值随夹角的增大而增大。在台阶不同位置存在软弱夹层时，台阶爆破泄能结果差异较大。当软弱夹层位于台阶上部区域，爆破效果较好。当软弱夹层位于台阶中部和下部区域时，台阶爆破泄能较为明显，导致爆破效果较差，需要制定专门的爆破方案进行处置。现场实践表明：随结构面倾角的增加，爆破后爆堆的大块率呈减小趋势。针对现场存在的软弱夹层位于中下部情况，通过采用加大炮孔超深0.5 m，并在软弱夹层下部岩体增加3~5 m深斜孔的方法，能有效降低大块率，改善爆破效果，提高铲装效率。

中国聚变工程实验堆（CFETR）是中国自主设计的下一代聚变装置，其超导线圈的电流最大达到100 kA。失超保护系统尤其是直流保护开关的可靠性对于超导线圈的保护极为重要。分析了系统中泄能回路参数对CFETR失超保护开关的动作可靠性影响，首先通过理论计算分析杂散参数对开关动作的影响趋势，然后通过仿真求解关断过程中各支路电流电压来验证计算。计算结果证明，较大的泄能支路杂散参数将改变直流开关的关断参数，并降低直流保护开关的动作可靠性。最后对泄能电阻杂散电感提出小于120 μH的设计要求，确保系统安全可靠地运行。

有源电力滤波器（APF）是电力系统中实现电能质量管理的关键设备，谐波检测作为APF的关键技术之一，检测的精度和响应速度直接决定了APF的整体性能。介绍了传统的基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波电流检测算法; 针对其检测精度受锁相环输出相位误差影响，以及低通滤波器的存在限制了谐波检测系统的响应速度，提出了应用锁频环技术，产生与电网电压同频的单位正余弦信号的一种改进谐波检测算法; 并提出采用滑动平均滤波器（MAF）代替低通滤波器提高其响应速度以及改善谐波检测精度; 对改进的检测算法进行了理论分析，通过MATLAB进行仿真研究，理论分析和仿真结果都证明了该方法的有效性。

EAST (Experimental Advanced Super-conducting Tokamak)装置的等离子体放电持续时间设计值为1000 s，目前放电长度已超过100 s。极向场电源(PF)是EAST的核心系统，有接近200路信号需要进行数据存储，每一次放电的数据量非常大，普通的数据库不能够满足长脉冲数据存储的要求。本文使用HDF5(Hierarchical Data Format)存储长脉冲数据，HDF5是可以存储不同类型的图像和数码数据的文件格式。本文采用HDF5的C接口，设计复合数据类型的数据集，为了实现实时存储与实时读取，将一次放电时间进行分割，并对数据进行分块存储和读取。通过可视化工具Hdfview查看数据集，以及Qt读取HDF5文件并进行波形显示，证明复合数据类型和分块数据集的正确性，以及分块写入与分块读取的可行性，同时对读写时间进行简单的测试，证明分块写入与分块读取方式具有高效性。

发展高效绿色电炉冶炼技术是淘汰落后产能、钢铁产业调整升级的重要举措。电弧炉作为核心生产设备，防止其生产运行中无功冲击造成的电压跌落至关重要。而目前单一的有源、无源补偿方式无法同时满足电弧炉负荷日益增长的大容量且快速响应的无功补偿需求。研究了静止无功补偿器(SVC)和静止无功发射器(SVG)相结合的混联补偿方式，分析了SVC在分相不平衡大容量补偿及SVG在无功快速响应方面中的特性，并针对某钢厂电弧炉工作运行情况，计算其无功需求，充分利用其原有的SVC装置，设计混联SVG方案来抵消剩余无功缺口，使用PSCAD/EMTDC进行了联合应用仿真，证实其理论有效性。

计算了采用二极管等效电压源模型和等效电阻模型的退磁回路电流响应和二极管功耗, 分析了两个模型的特点和差异, 在此基础上, 为了进一步提高精度, 充分考虑了二极管的非线性特性, 以实际二极管伏安特性进行曲线拟合建立函数关系式得到二极管非线性模型, 代入回路方程并求解。综合对比各模型的仿真结果后, 得出采用二极管非线性模型和等效电压源模型能更好地模拟退磁保护响应。

为了适应核聚变实验的要求, 在下一代托卡马克的设计中需要变流器输出瞬时高强度脉冲电流为大型电气设备提供动热稳定等型式试验。提出一种将电源系统阻抗等效到整流变压器二次侧并结合变流器两端电压变化关系的方法, 建立了大功率变流器的等效电路模型。在不同电气参数下计算得出了相应的多台变流器并联的总输出电流。以1000 kA为目标, 给出了符合条件的电气参数计算过程和结果。该结果作为给定参数下的极限条件, 使得在大功率变流器脉冲电流设计时有了最低设计阈值, 为后续的变流器器件选型和结构设计奠定了基础。

ITER极向场变流器是一种高功率大电流的六脉波桥变流器, 其额定容量41 MV·A、额定电流27.5 kA。为了承载如此大的额定电流, ITER极向场变流器被设计成每个桥臂由12个晶闸管支路并联组成。在温升试验中, 晶闸管支路中的晶闸管壳、快熔、软连接以及RC回路电阻等多个关键部位的温度需要检测, 如果每个晶闸管支路都布置测温点, 则测温点多达几百个, 大大增加其温升试验的难度。为简化测温点、便于温升试验, 本文采用先均流再温升的试验方法, 通过均流试验得出各桥臂均流系数, 在均流系数最小的三个桥臂中选出承担最大电流的晶闸管支路, 然后在温升试验中只需验证这三个承担最大电流晶闸管支路的温升。由焦耳定律可知, 只要承载最大电流的三个晶闸管支路关键位置的温升满足要求, 则其他晶闸管支路的温升一定满足要求。该试验方法将测温点由几百个简化成十几个, 为测温点的布置以及温度数据的采集带来便利。