8月16日上午，國家能源局能源領域首臺(套)重大技術裝備項目——300兆瓦級變速抽水蓄能機組發(fā)電電動機1:1轉子在東方電氣集團東方電機有限公司順利通過飛逸試驗，動態(tài)穩(wěn)定性、可靠性等得到充分驗證，標志著我國變速抽水蓄能機組自主研制取得重大突破!
該轉子創(chuàng)新采用端部整體護環(huán)固定結構，應用新型轉子繞組接線方法，開發(fā)超大直徑非磁性金屬護環(huán)，攻克了高轉速大尺寸繞線式轉子結構的設計開發(fā)、工藝制造、裝配安裝等難題，確保了整個轉子系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，為我國變速抽水蓄能機組研制應用奠定堅實基礎。
變速抽水蓄能機組以靈活、穩(wěn)定、快速響應等運行優(yōu)勢，成為行業(yè)關注的焦點。2021年，國家能源局將“300兆瓦級變速抽水蓄能機組成套設備”納入能源領域首臺(套)重大技術裝備(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)技術問題”。
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。
自2013年起，東方電氣錨定攻克變速抽水蓄能機組研制最難啃的“硬骨頭”——轉子動態(tài)穩(wěn)定性關鍵研究難題。
針對轉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路線進行設計開發(fā)，開展了大量研究試驗、優(yōu)化改進，應用了一系列新材料、新結構，創(chuàng)新設計了新工裝、新工具，采用了制造新工藝和裝配新方法，按照“研制1:2轉子驗證技術路線”和“研制1:1轉子驗證工程產(chǎn)品”總體思路完成了試驗，確保轉子性能全面滿足工程應用要求。
此外，東方電氣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”難題，取得了一系列重要成果。
未來，上述技術將應用于山東泰安二期和廣東肇慶浪江抽水蓄能電站。
深耕抽水蓄能領域
系統(tǒng)構建“東方”技術體系
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化為水的勢能，在用電高峰時將水的勢能轉化為電能，相當于一個巨型“充電寶”，可以作為電網(wǎng)的穩(wěn)壓器和清潔能源的儲存器。
早在上世紀90年代，東方電氣就開始研發(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，東方電氣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，東方電氣已系統(tǒng)構建起具有完全自主知識產(chǎn)權的抽水蓄能機組研發(fā)、設計、生產(chǎn)、安裝、服務、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)電設備制造企業(yè)，研制和服務水平達到國內(nèi)領先、世界一流。
東方電氣抽水蓄能技術體系包含水泵水輪機及進水球閥、發(fā)電電動機、電站設備成套、機組控制與整組調(diào)試等四大技術板塊，涉及基礎技術及平臺、專用軟件工具、關鍵核心技術、工程應用業(yè)績、知識產(chǎn)權布局等五個維度，擁有16個大的專業(yè)方向、57項專項技術，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)電設備保持長期安全、穩(wěn)定、可持續(xù)運行提供堅實技術保障。
近年來，東方電氣在抽水蓄能領域屢創(chuàng)紀錄，在項目實踐中不斷樹立行業(yè)新標桿。
圓滿完成首個國產(chǎn)化抽水蓄能項目機組調(diào)試，由設備供應商向服務商轉型;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……
目前，東方電氣已形成覆蓋200-800米水頭段、40-400兆瓦容量等級、150-500轉/分鐘轉速范圍的抽水蓄能機組研制能力。
加快發(fā)展新質生產(chǎn)力
更好服務新型電力系統(tǒng)建設
近年來，東方電氣堅持服務國家戰(zhàn)略，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)展新質生產(chǎn)力，持續(xù)推動抽水蓄能機組研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、安裝服務、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)設計方面，開發(fā)應用產(chǎn)品數(shù)字化研發(fā)創(chuàng)新平臺，以三維設計為核心，采用數(shù)字化手段，通過產(chǎn)品標準化、設計參數(shù)化、三維協(xié)同設計，實現(xiàn)快速生產(chǎn)技術準備，有效縮短產(chǎn)出周期;通過數(shù)據(jù)結構化驅動，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)品質量。目前，在滿足抽水蓄能機組頻繁啟停及快速響應的基礎上，東方電氣正在加快變轉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，結合抽水蓄能產(chǎn)能提升、核心制造規(guī)劃，加快工藝布局調(diào)整、加強設備資源統(tǒng)籌運用，全力推動數(shù)字化企業(yè)建設，賦能產(chǎn)品高質量高效率產(chǎn)出。依托自身數(shù)字化轉型先發(fā)優(yōu)勢，加強數(shù)字化供應鏈產(chǎn)業(yè)鏈建設，提升抽水蓄能產(chǎn)品整體產(chǎn)出質效，確保“十四五”期間抽水蓄能產(chǎn)品高質量、高效率產(chǎn)出。
在安裝服務方面，堅持“24小時服務精神”，為抽水蓄能項目配備經(jīng)驗豐富、技術精湛、技能突出的安裝服務團隊，為機組全生命周期提供高效、快捷的技術服務，團隊駐扎現(xiàn)場、堅守一線，精準安裝、精心服務，以過程精品保證結果精品，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，先后承擔了仙游、仙居、呼蓄等大型抽水蓄能機組的調(diào)試督導與現(xiàn)場技術服務工作，積累了大量的現(xiàn)場經(jīng)驗，培養(yǎng)了高素質的人才隊伍。順利完成深圳抽水蓄能機組主導調(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調(diào)試工作。
在智慧運維方面，不斷推進機組智慧化，以安全可靠的遠程診斷分析技術，為用戶提供診斷分析、維保、備件管理等全生命周期服務。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國家戰(zhàn)略，堅持“共創(chuàng)價值 共享成功”的核心價值觀，持續(xù)加大自主創(chuàng)新和科研攻關，攜手用戶打造更多抽水蓄能標桿項目，為加快構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。
