核聚變托克馬克裝置研究的最終目的是實現(xiàn)可控的核聚變反應(yīng)，并用于商業(yè)發(fā)電。但是作為一種巨型的工程裝置，托克馬克運行本身也需要消耗大量的電力能量，而這些能量絕大部分消耗在托克馬克裝置的電源系統(tǒng)上。

　　電源系統(tǒng)是托克馬克裝置的重要設(shè)備，可以說是核聚變裝置的生命線，電源系統(tǒng)主要包括環(huán)向場線圈供電電源和極向場線圈供電電源。它們主要的任務(wù)是在環(huán)向場線圈和極向場線圈中激勵起可控的巨大電流，產(chǎn)生約束等離子體需要的螺旋磁場。

經(jīng)過演化后的托卡馬克基本機構(gòu)

　　與一般工業(yè)供電相比，托卡馬克裝置供電有如下特點:

　　一、脈沖電源工作方式：

　　由于托卡馬克裝置是脈沖工作方式，所以電源也是脈沖工作方式。這是由于等離子體電流是靠消耗歐姆線圈提供的有限擺動的伏秒數(shù)而產(chǎn)生、建立和維持的。其放電時間從幾百毫秒、幾秒到數(shù)分鐘不等；最長的記錄是日本九州大學(xué)TRIM-A的5小時16分。

　　二、大功率供電：

　　對中小型托克馬克裝置脈沖供電總功率，在我國相當(dāng)于一個小型發(fā)電站的輸出功率，對于大型托克馬克裝置，相當(dāng)于一個大型發(fā)電站的輸出功率。下表是兩個大型托克馬克裝置的環(huán)向場運行功率參數(shù)：

　　三、儲能設(shè)備容量巨大：

　　在一些托克馬克裝置中，電源不可能連續(xù)滿足負載供電要求，負載不可能連續(xù)或過高地從電網(wǎng)吸收功率，這就需要儲能設(shè)備來提供。大的超導(dǎo)線圈為電力系統(tǒng)穩(wěn)定和補償負載波動開辟用了一條新路。如果采取適當(dāng)?shù)哪芰枯斔途€路可以得到很高的效率（90%）。例如ITER中18個環(huán)向場線圈儲能達到40ＧＪ。

　　ITER環(huán)向場超導(dǎo)線圈（黃色部分）和極向場超導(dǎo)線圈（紅色部分）

　　線圈儲能帶來的副產(chǎn)品是線圈超導(dǎo)失超的時候，巨大的能量需要泄放。給大家做一個演算，計算ITER環(huán)向場線圈儲能的當(dāng)量（折算成烈性炸藥ＴＮＴ）

　　1KG TNT=4.2×10⁶J ；40GJ÷4.24.2×10⁶/KG≈10000KG=10T

　　即ITER環(huán)向場線圈的儲能如果在一瞬間釋放出來，其破壞力相當(dāng)于10噸的TNT炸藥。

　　四、對電網(wǎng)沖擊巨大：

　　對中大型非超異裝置都使用交流飛輪發(fā)電機組提供交流電源，為了提高托克馬克裝置的磁場幅值，超導(dǎo)線圈大量使用，對于超導(dǎo)裝置，都直接使用電網(wǎng)供電，使用閘管變流器將電網(wǎng)大的交流功率轉(zhuǎn)換為直流輸送給負載。它產(chǎn)生諧波對電網(wǎng)供電質(zhì)量有一定的影響，甚至直接拉低電網(wǎng)電壓，使上級開關(guān)跳閘。通常的補救方法是建設(shè)大容量的無功補償設(shè)備。下圖就是等離子體所為ITER建立的80Mvar無功補償設(shè)備：

　　此外，托克馬克裝置的其他電源系統(tǒng)還包括快控電源、成型場線圈電源、偏濾器線圈電源以及中性束注入、離子回旋共振加熱、低雜波電流驅(qū)動中的高壓電源，它們的電源結(jié)構(gòu)形式多樣，在此不一一贅述。