星环聚能在“AI+聚变”领域取得多项重要进展

· 技术突破

以下来源于:星环聚能

自2025年8月国务院发布《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》以来,国家发展改革委、国家能源局等部门相继出台《关于推进“人工智能+”能源高质量发展的实施意见》、《关于组织开展“人工智能+”能源试点工作的通知》及《“人工智能+制造”专项行动实施意见》,构建了从顶层设计到具体实施的政策链条,明确了“人工智能+能源”发展的战略定位与推进路径。

国家能源局在试点通知中,将“可控核聚变智能控制”列为“人工智能+核电”的典型场景,体现了国家对前沿能源技术智能化转型的高度重视,也为相关企业提供了明确的攻关方向与应用舞台。

星环聚能作为企业代表,其近期在“AI+聚变”领域取得的一系列进展,与国家政策导向形成紧密呼应,并在具体技术层面实现了三大突破:

突破一:智能监测实现主动预警,筑牢装置安全基石

为应对聚变装置极端运行环境对关键设备状态监测带来的挑战,保障聚变装置安全稳定运行,星环聚能研发了智能监测系统,满足对装置关键部件状态的实时感知与精准预警,实时处理海量高频数据、应对毫秒级瞬态变化,攻克了传统方式效率低、易漏判的难题。

针对磁体电源桥臂电流监测:在强电磁干扰环境下,公司应用基于数据驱动的有监督学习策略,实现了对桥臂不均流、环流等异常的早期精准识别与自动报警,解决了常规信号采集不稳定的问题。

针对磁体引线接头电阻监测:面对微欧级电阻微小波动可能引发的重大风险,采用无监督学习策略,构建了智能分析模型,能够敏锐捕捉传统手段难以判断的电阻变化,并评估数据可信度,实现超前预警。

该系统的成功应用,大幅提升了装置运行安全性与维护效率,为核心系统稳定运行提供了智能化保障。

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突破二:数据与物理双驱动,精准优化等离子体控制

针对等离子体控制过程中多变量耦合、非线性强、时序特性明显、动态变化快等挑战,星环聚能创新性地将强化学习方法与海量实验数据、物理等离子体模型深度融合,构建了更稳健、更精准的等离子体控制策略。

目前,已成功实现对等离子体径向位置(R)、垂直位置(Z)和拉长比(κ)等关键几何参数的精准控制。实验证明,该系统能有效减少人工调整与试错成本,显著提升控制响应速度与不同放电间的运行一致性,为高性能等离子体运行提供了关键技术支撑。

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突破三:构建正逆统一求解框架,实现等离子体快速高效反演

在等离子体平衡建模中,传统正问题(平衡预测)与逆问题(参数反演)长期独立求解,计算开销大且难以实时响应,反演精度在复杂磁场条件下容易下降。

星环聚能构建了基于物理信息神经网络(PINNs)的正问题/逆问题统一求解框架。

该模型结构层共享信息,大幅降低计算开销,实现了对等离子体平衡形状、关键参数及磁面结构的端到端联合反演。该模型具备强大的抗干扰与泛化能力,即使在稀疏或含噪数据条件下,其预测结果仍与实验数据高度吻合,实现了高精度、高可靠的快速位形估计,为等离子体实时监测与反馈控制奠定了坚实基础。

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星环聚能系列“AI+聚变”创新成果的取得,是其深度融合前沿计算技术与聚变工程实践的集中体现。这些进展不仅有力推动了该公司聚变装置向更智能、更可靠、更高效的方向持续演进,也为整个磁约束聚变领域探索智能化解决方案提供了重要的技术参考。随着AI与聚变科学的进一步交融,智能化正成为加速可控核聚变能源实现的关键引擎之一。

参考链接:https://mp.weixin.qq.com/s/vAtD72aB4ui2yfekHDATog