克“卡脖子”難題 抽水蓄能電站有了國產“大腦”

　　日前，南方電網儲能有限公司宣布，由我國自主研制的抽水蓄能成套核心控制系統安全啟動超過1500次、累計運行時長超過17000小時。這意味著抽水蓄能電站4類核心控制子系統均實現全面國產化，將有力增強我國能源產業鏈供應鏈的安全性。

　　作為抽水蓄能電站的關鍵設備，抽蓄機組核心控制系統由計算機監控、調速、勵磁、繼電保護這四大系統組成，被喻為電站的“大腦”。

　　目前，抽水蓄能電站是技術最成熟、經濟性最優、最具大規模開發條件的電力系統綠色低碳清潔靈活調節電源。我國抽水蓄能在運總裝機容量達到4900萬千瓦，穩居世界第一，已成為保障能源安全可靠供應的重要力量。然而長期以來，抽水蓄能電站機組核心控制系統的主要元器件均為進口設備，關鍵技術存在“卡脖子”問題，目前在運的抽水蓄能電站中，大多使用的是進口控制系統，給能源安全帶來重大隱患。

　　南方電網儲能公司從2021年2月開始組建聯合研發團隊，對抽水蓄能核心控制系統開展元件比選適配、技術功能研發、控制邏輯優化、調試試驗等科研攻關，陸續完成重大技術創新40項，其中21項技術填補國內空白，實現了抽水蓄能機組4大類核心控制系統全面國產化，整套設備性能達到國際領先水平。

　　研發團隊選取廣州、惠州兩座抽水蓄能電站為平臺，針對抽水蓄能4大核心控制系統進行“元件級”國產化設備研制，力求做到整套設備中的關鍵技術元件全部國產。研發團隊負責人、南方電網儲能公司檢修試驗分公司副總經理鞏宇介紹，抽水蓄能機組的4大類核心控制系統，涵蓋核心控制器、調節器等206種設備，近12萬個元器件，僅僅元器件適配就需要海量的工作。

　　以針對勵磁系統中直流滅磁開關的科研攻關為例。“國內生產直流滅磁開關的只有四五個規模較小的廠家，多面向地鐵應用，沒有直接適用于300兆瓦抽蓄機組的產品，我們只能走自主開發、聯合攻關的道路。”南方電網儲能公司修試分公司負責此項攻關的陳強說，研發團隊與上海立新公司合作，針對抽蓄機組特性，從開關絕緣材料選用、模具制作，到生產工藝全環節把控和反復試驗，用了一年時間終于拿到了符合標準的直流滅磁開關。

　　陳強介紹，常規的直流滅磁開關機械壽命約為1000次，而抽蓄機組要求至少2萬次以上，且對開關體積、磁保持、模塊化組裝等提出了非常嚴苛的要求。“這是一項關鍵核心技術攻關，在抽蓄發電機組甩滿負荷試驗中，國產開關各項試驗數據合格，標志著勵磁系統國產化取得成功。”他說。

　　目前，南方電網正在所屬7座已投運抽水蓄能電站的30多臺機組中，陸續部署“國產大腦”。“運行試驗證明，新系統完全滿足機組運行需求，且在多個方面性能優于進口設備。”鞏宇說。(人民日報海外版)