日前,南方電網儲能宣布,我國自主研發的成套抽水蓄能核心控制系統已安全啟動1500餘次,累計執行時間超過17000小時。 這意味著抽水蓄能電站四類核心控制子系統已全面國產化,將有效提公升我國能源產業鏈的安全性。
作為抽水蓄能電站的關鍵裝置,抽水蓄能機組的核心控制系統由計算機監控、調速、勵磁和繼電保護四大系統組成,被譽為電站的“大腦”。
目前,抽水蓄能電站是技術最成熟、經濟性最好、發展規模最大的電力系統綠色、低碳、清潔、柔性供電。 我國抽水蓄能裝機容量已達4900萬千瓦,位居世界第一,已成為保障能源安全可靠的重要力量。 但長期以來,抽水蓄能電站機組核心控制系統主要部件均為進口裝置,關鍵技術存在“卡脖子”問題。
自2024年2月以來,南方電網儲能有限公司成立聯合研發團隊,開展抽水蓄能核心控制系統的部件比對適配、技術功能研發、控制邏輯優化、除錯試驗等科研研究,先後完成40項重大技術創新, 其中21項技術填補了國內空白,實現了抽水蓄能機組四大類核心控制系統的全面國產化,整套裝置效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作為平台,針對抽水蓄能四大核心控制系統開發“元件級”國產化裝備,力爭實現整套裝置關鍵技術部件全部國產化。 南方電網儲能公司研發團隊負責人、檢修測試分公司副總經理龔宇介紹,抽水蓄能機組四類核心控制系統涵蓋核心控制器、調節器等206種裝置,近12萬個部件。
以勵磁系統中直流退磁開關的科學研究為例。 “國內直流退磁開關小廠家只有四五家,多為地鐵應用,沒有直接適用於300MW抽水蓄能機組的產品,只能走自主研發、聯合攻關的道路。 南方電網儲能公司負責該研發測試分公司的陳強表示,研發團隊與上海立信公司合作,根據抽水蓄能機組的特點,對生產過程進行控制和重複,從開關絕緣材料的選擇、模具製作、 經過生產過程的控制和反覆測試,終於在一年內得到了符合標準的直流退磁開關。
陳強介紹,常規直流退磁開關的機械壽命在1000次左右,而抽蓄機組至少需要20000次,對開關體積、磁保持、模組化組裝等提出了非常嚴格的要求。 “這是一項關鍵的核心技術攻關,在抽水蓄能發電機組滿負荷試驗中,國產開關試驗資料合格,標誌著勵磁系統國產化的成功。 他說。
目前,南方電網已投產的7座抽水蓄能電站中,有30餘台機組陸續部署“國產大腦”。 “執行試驗證明,新系統完全滿足機組執行需求,效能在很多方面都優於進口裝置。 龔宇說。