7月6日，國家能源領域首臺（套）重大技術裝備之一的肇慶浪江300兆瓦變速抽水蓄能機組交流勵磁系統(tǒng)在江蘇常州通過工廠試驗并正式下線。這標志著我國自主研制的首臺大型變速抽蓄機組正式擁有了“超強新肺”，工程應用將由研發(fā)制造進入現(xiàn)場安裝新階段，加快助力新型電力系統(tǒng)構建。

△肇慶浪江300兆瓦變速抽蓄機組交流勵磁系統(tǒng)。王耀廣攝

新下線的交流勵磁系統(tǒng)是肇慶300兆瓦國產(chǎn)變速抽蓄機組整個生產(chǎn)流程的最后攻關任務，由南網(wǎng)儲能公司與南瑞繼保歷時三年聯(lián)合攻關研制而成。該系統(tǒng)的容量達到常規(guī)定速抽蓄機組的10倍以上，可完全滿足變速抽蓄機組運行的控制精度和輸出能力，成功打破國外長期技術壟斷。

△技術人員正在進行工廠試驗前的功能調試討論。王耀廣攝

抽水蓄能機組主要由發(fā)電電動機和水泵水輪機組成，利用山上山下兩個水庫，進行水能和電能相互轉換。在用電低谷時，用富裕的電能把水抽到山上；在用電高峰時，再放水發(fā)電。其中，機組勵磁系統(tǒng)根據(jù)負荷調節(jié)需要維持電壓的穩(wěn)定，相當于人維持正常呼吸的“肺部”。

相對于傳統(tǒng)定速抽蓄機組，變速抽蓄機組可通過改變約7%的轉速，實現(xiàn)近50%范圍的抽水、發(fā)電功率調節(jié)，更高效、穩(wěn)定地把波動性、間歇性強的新能源存儲起來、靈活調用，需要這個“肺部”同步具有超強的穩(wěn)定調節(jié)功能。定速抽蓄機組由于轉速固定，勵磁系統(tǒng)采用同樣“靜態(tài)固定”的直流勵磁技術即可保障機組穩(wěn)定運行。而變速抽蓄機組轉速變化，勵磁系統(tǒng)必須采用實現(xiàn)同步“動態(tài)變化”的交流勵磁技術。

△技術人員正在進行工廠試驗前的功能調試。王耀廣攝

不同于成熟的直流勵磁系統(tǒng)，研制全新的交流勵磁系統(tǒng)意味著要從零開始攻克系統(tǒng)輸出電壓電流、調節(jié)頻率、器件結構等方面的一系列技術難題?！搬槍ο到y(tǒng)技術原理的不同，我們采用了全新的‘器件串聯(lián)+支路并聯(lián)’技術路線，光是輸出電流和電壓，就分別達到了定速抽蓄機組的3倍和10倍?！蹦暇W(wǎng)儲能公司生產(chǎn)技術部副總經(jīng)理雷興春介紹。

要實現(xiàn)與復雜的運行工況精準匹配，肇慶浪江300兆瓦變速抽蓄機組交流勵磁系統(tǒng)需滿足電壓達到6.6千伏、電流達到6.1千安、長期輸出頻率范圍控制在系統(tǒng)頻率的±10%以內、短時連續(xù)輸出頻率范圍覆蓋0至110%的系統(tǒng)頻率等一系列嚴苛的參數(shù)要求。經(jīng)過工頻帶載、低頻對推、回路充放電等全套工廠試驗，新系統(tǒng)各項性能指標合格達標。

△經(jīng)過工頻帶載、低頻對推、回路充放電等全套工廠試驗，新系統(tǒng)各項性能指標合格達標。王耀廣攝

據(jù)了解，我國先后將300兆瓦級、400兆瓦級國產(chǎn)變速抽蓄機組成套設備納入能源領域首臺（套）重大技術裝備清單，強化能源綠色轉型的技術與裝備保障?！爱斍埃覀冋哉貞c浪江、惠州中洞兩個在建抽蓄工程為依托，‘兩步并作一步’地加緊推進不同容量等級的國產(chǎn)變速機組工程應用。兩個首臺（套）機組預計分別于2026年、2027年投產(chǎn)發(fā)電。”南網(wǎng)儲能公司基建部總經(jīng)理余建生表示。