8月16日，東方電氣集團自主研制的國家能源局能源領(lǐng)域首臺（套）重大技術(shù)裝備項目——300MW級變速抽水蓄能機組發(fā)電電動機1:1轉(zhuǎn)子順利通過飛逸試驗，轉(zhuǎn)子動態(tài)穩(wěn)定性、可靠性等性能得到充分驗證，標志著我國變速抽水蓄能機組自主研制取得重大突破。
專家見證轉(zhuǎn)子飛逸試驗
該轉(zhuǎn)子創(chuàng)新采用端部整體護環(huán)固定結(jié)構(gòu)，應(yīng)用新型轉(zhuǎn)子繞組接線方法，開發(fā)超大直徑非磁性金屬護環(huán)，攻克了高轉(zhuǎn)速大尺寸繞線式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的設(shè)計開發(fā)、工藝制造、裝配安裝等難題，確保了整個轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，為我國變速抽水蓄能機組研制應(yīng)用奠定堅實基礎(chǔ)。
轉(zhuǎn)子飛逸試驗現(xiàn)場
近年來，我國新能源產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，對電力系統(tǒng)靈活穩(wěn)定性提出了更高要求。變速抽水蓄能機組以其靈活、穩(wěn)定、快速響應(yīng)等運行優(yōu)勢，成為行業(yè)關(guān)注的焦點。2021年，國家能源局將“300MW級變速抽水蓄能機組成套設(shè)備”納入能源領(lǐng)域首臺（套）重大技術(shù)裝備（項目）名單。2022年，中國科協(xié)將“如何研制大型可變速抽水蓄能機組”納入“十大產(chǎn)業(yè)技術(shù)問題”。
自2013年起，東方電氣集團所屬東方電機錨定攻克變速抽水蓄能機組研制最難啃的“硬骨頭”——轉(zhuǎn)子動態(tài)穩(wěn)定性關(guān)鍵研究難題，針對轉(zhuǎn)子端部固定的非磁性整體護環(huán)和分布式螺栓固定兩種技術(shù)路線進行設(shè)計開發(fā)，開展了大量研究試驗、優(yōu)化改進，應(yīng)用了一系列新材料、新結(jié)構(gòu)，創(chuàng)新設(shè)計了新工裝、新工具，采用了制造新工藝和裝配新方法，按照“研制1:2轉(zhuǎn)子驗證技術(shù)路線”和“研制1:1轉(zhuǎn)子驗證工程產(chǎn)品”總體思路完成了試驗，確保轉(zhuǎn)子性能全面滿足工程應(yīng)用要求。
此外，東方電機還攻克了變速抽水蓄能機組水泵水輪機水力開發(fā)、機組過渡過程、變速電機電磁設(shè)計、大功率交流集電系統(tǒng)、機電網(wǎng)功率協(xié)同控制等“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)難題，取得了一系列重要成果。
未來，上述技術(shù)將應(yīng)用于國家能源局能源領(lǐng)域首臺（套）重大技術(shù)裝備項目——“300MW級變速抽水蓄能機組成套設(shè)備”依托工程——山東泰安二期和廣東肇慶浪江抽水蓄能電站。
深耕抽水蓄能領(lǐng)域 系統(tǒng)構(gòu)建“東方”技術(shù)體系
抽水蓄能是目前公認的最安全、最穩(wěn)定、最成熟、最環(huán)保、最經(jīng)濟的儲能方式，在用電低谷將電能轉(zhuǎn)化為水的勢能，在用電高峰時將水的勢能轉(zhuǎn)化為電能，相當于一個巨型“充電寶”，可以作為電網(wǎng)的穩(wěn)壓器、清潔能源的儲存器。
早在上世紀90年代，東方電機就開始研發(fā)抽水蓄能機組，從仙游、仙居等項目實現(xiàn)自主研制，到績溪、敦化和長龍山等項目在與國際同行同臺競技中勝出，東方電機抽水蓄能機組研制從無到有、從弱到強，走過了一段極不平凡的歷程。
目前，東方電機已系統(tǒng)構(gòu)建起具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的抽水蓄能機組研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、安裝、服務(wù)、成套、調(diào)試、改造體系，成為國內(nèi)首個同時具備抽水蓄能機組研制和調(diào)試能力的發(fā)電設(shè)備制造企業(yè)，研制和服務(wù)水平達到國內(nèi)領(lǐng)先、世界一流。
東方電機抽水蓄能技術(shù)體系包含水泵水輪機及進水球閥、發(fā)電電動機、電站設(shè)備成套、機組控制與整組調(diào)試等四大技術(shù)板塊，涉及基礎(chǔ)技術(shù)及平臺、專用軟件工具、關(guān)鍵核心技術(shù)、工程應(yīng)用業(yè)績、知識產(chǎn)權(quán)布局等五個維度，擁有16個大的專業(yè)方向、57項專項技術(shù)，245件專利，其中發(fā)明專利98件，實用新型專利146件，為新型電力系統(tǒng)下發(fā)電設(shè)備保持長期安全、穩(wěn)定、可持續(xù)運行提供堅實技術(shù)保障。
近年來，東方電機在抽水蓄能領(lǐng)域?qū)覄?chuàng)紀錄，在項目實踐中不斷樹立行業(yè)新標桿。該公司圓滿完成首個國產(chǎn)化抽水蓄能項目機組調(diào)試，由設(shè)備供應(yīng)商向服務(wù)商轉(zhuǎn)型；助力績溪高水頭、大容量抽水蓄能項目創(chuàng)造“一年五投六并網(wǎng)”紀錄；將世界首臺“6+6”長短葉片機型成功應(yīng)用于國內(nèi)首個大型抽水蓄能機組改造項目；成功研制超高水頭長龍山抽水蓄能機組；沂蒙項目創(chuàng)造抽水蓄能“零配重”紀錄……截至目前，東方電機已形成覆蓋200—800米水頭段、40-400兆瓦容量等級、150-500轉(zhuǎn)每分鐘轉(zhuǎn)速范圍的抽水蓄能機組研制能力。
加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力 更好服務(wù)新型電力系統(tǒng)建設(shè)
近年來，東方電機搶抓抽水蓄能發(fā)展機遇，持續(xù)加大自主創(chuàng)新，加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，持續(xù)推動抽水蓄能機組研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、安裝服務(wù)、機組調(diào)試、智慧運維“全流程”高端化、智能化、綠色化發(fā)展。
在研發(fā)設(shè)計方面，公司開發(fā)應(yīng)用產(chǎn)品數(shù)字化研發(fā)創(chuàng)新平臺，以三維設(shè)計為核心，采用數(shù)字化手段，通過產(chǎn)品標準化、設(shè)計參數(shù)化、三維協(xié)同設(shè)計，實現(xiàn)快速生產(chǎn)技術(shù)準備，有效縮短產(chǎn)出周期；通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化驅(qū)動，實現(xiàn)單一數(shù)據(jù)源傳遞，提升研發(fā)創(chuàng)新能力，確保產(chǎn)品質(zhì)量。目前，在滿足抽水蓄能機組頻繁啟停及快速響應(yīng)的基礎(chǔ)上，東方電氣正在加快變轉(zhuǎn)速抽水蓄能機組研發(fā)，不斷提升機組運行可靠性、穩(wěn)定性、靈活性。
在生產(chǎn)制造方面，公司結(jié)合抽水蓄能產(chǎn)能提升、核心制造規(guī)劃，加快工藝布局調(diào)整、加強設(shè)備資源統(tǒng)籌運用，全力推動數(shù)字化企業(yè)建設(shè)，賦能產(chǎn)品高質(zhì)量高效率產(chǎn)出。依托自身數(shù)字化轉(zhuǎn)型先發(fā)優(yōu)勢，加強數(shù)字化供應(yīng)鏈產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，提升抽水蓄能產(chǎn)品整體產(chǎn)出質(zhì)效，確?！笆奈濉逼陂g抽水蓄能產(chǎn)品高質(zhì)量、高效率產(chǎn)出。
在安裝服務(wù)方面，公司堅持“24小時服務(wù)精神”，為抽水蓄能項目配備經(jīng)驗豐富、技術(shù)精湛、技能突出的安裝服務(wù)團隊，為機組全生命周期提供高效、快捷的技術(shù)服務(wù)，團隊駐扎現(xiàn)場、堅守一線，精準安裝、精心服務(wù)，以過程精品保證結(jié)果精品，為抽水蓄能“巨型充電寶”平穩(wěn)運行保駕護航。
在機組調(diào)試方面，公司先后承擔(dān)了仙游、仙居、呼蓄等大型抽水蓄能機組的調(diào)試督導(dǎo)與現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)工作，積累了大量的現(xiàn)場經(jīng)驗，培養(yǎng)了高素質(zhì)的人才隊伍。順利完成深圳抽水蓄能機組主導(dǎo)調(diào)試工作，高標準完成長龍山、梅州、蟠龍、阜康等抽水蓄能機組主導(dǎo)調(diào)試工作。
在智慧運維方面，公司不斷推進機組智慧化，以安全可靠的遠程診斷分析技術(shù)，為用戶提供診斷分析、維保、備件管理等全生命周期服務(wù)。自主開發(fā)的智慧機組可實現(xiàn)“自感知、自評估、自診斷、自規(guī)劃、自執(zhí)行”等智慧功能，為新型電力系統(tǒng)下發(fā)電設(shè)備安全、穩(wěn)定、可持續(xù)運行提供堅實保障。
立足新發(fā)展階段，東方電氣將堅持服務(wù)國家戰(zhàn)略，堅持“共創(chuàng)價值 共享成功”的理念，持續(xù)加大自主創(chuàng)新和科研攻關(guān)力度，攜手用戶打造更多抽水蓄能標桿項目，為構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)、積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和作出新的更大貢獻。
文字：張潔；圖片：張衛(wèi)東
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