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

△肇慶浪江300兆瓦變速抽蓄機(jī)組交流勵(lì)磁系統(tǒng)。王耀廣攝

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

△技術(shù)人員正在進(jìn)行工廠試驗(yàn)前的功能調(diào)試討論。王耀廣攝

抽水蓄能機(jī)組主要由發(fā)電電動(dòng)機(jī)和水泵水輪機(jī)組成，利用山上山下兩個(gè)水庫，進(jìn)行水能和電能相互轉(zhuǎn)換。在用電低谷時(shí)，用富裕的電能把水抽到山上；在用電高峰時(shí)，再放水發(fā)電。其中，機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)根據(jù)負(fù)荷調(diào)節(jié)需要維持電壓的穩(wěn)定，相當(dāng)于人維持正常呼吸的“肺部”。

相對于傳統(tǒng)定速抽蓄機(jī)組，變速抽蓄機(jī)組可通過改變約7%的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)近50%范圍的抽水、發(fā)電功率調(diào)節(jié)，更高效、穩(wěn)定地把波動(dòng)性、間歇性強(qiáng)的新能源存儲(chǔ)起來、靈活調(diào)用，需要這個(gè)“肺部”同步具有超強(qiáng)的穩(wěn)定調(diào)節(jié)功能。定速抽蓄機(jī)組由于轉(zhuǎn)速固定，勵(lì)磁系統(tǒng)采用同樣“靜態(tài)固定”的直流勵(lì)磁技術(shù)即可保障機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。而變速抽蓄機(jī)組轉(zhuǎn)速變化，勵(lì)磁系統(tǒng)必須采用實(shí)現(xiàn)同步“動(dòng)態(tài)變化”的交流勵(lì)磁技術(shù)。

△技術(shù)人員正在進(jìn)行工廠試驗(yàn)前的功能調(diào)試。王耀廣攝

不同于成熟的直流勵(lì)磁系統(tǒng)，研制全新的交流勵(lì)磁系統(tǒng)意味著要從零開始攻克系統(tǒng)輸出電壓電流、調(diào)節(jié)頻率、器件結(jié)構(gòu)等方面的一系列技術(shù)難題。“針對系統(tǒng)技術(shù)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(shù)路線，光是輸出電流和電壓，就分別達(dá)到了定速抽蓄機(jī)組的3倍和10倍。”南網(wǎng)儲(chǔ)能公司生產(chǎn)技術(shù)部副總經(jīng)理雷興春介紹。

要實(shí)現(xiàn)與復(fù)雜的運(yùn)行工況精準(zhǔn)匹配，肇慶浪江300兆瓦變速抽蓄機(jī)組交流勵(lì)磁系統(tǒng)需滿足電壓達(dá)到6.6千伏、電流達(dá)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(nèi)、短時(shí)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(yán)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(yàn)，新系統(tǒng)各項(xiàng)性能指標(biāo)合格達(dá)標(biāo)。

△經(jīng)過工頻帶載、低頻對推、回路充放電等全套工廠試驗(yàn)，新系統(tǒng)各項(xiàng)性能指標(biāo)合格達(dá)標(biāo)。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(jī)組成套設(shè)備納入能源領(lǐng)域首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備清單，強(qiáng)化能源綠色轉(zhuǎn)型的技術(shù)與裝備保障。“當(dāng)前，我們正以肇慶浪江、惠州中洞兩個(gè)在建抽蓄工程為依托，‘兩步并作一步’地加緊推進(jìn)不同容量等級的國產(chǎn)變速機(jī)組工程應(yīng)用。兩個(gè)首臺(tái)（套）機(jī)組預(yù)計(jì)分別于2026年、2027年投產(chǎn)發(fā)電。”南網(wǎng)儲(chǔ)能公司基建部總經(jīng)理余建生表示。