波浪擾動(dòng)環(huán)境下的可變速抽水蓄能機(jī)組實(shí)證

抽水蓄能是保障電網(wǎng)安全、促進(jìn)新能源消納、提升全系統(tǒng)性能的關(guān)鍵，是實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的關(guān)鍵設(shè)備。而可變速技術(shù)可使抽水蓄能機(jī)組不局限于額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，從而使調(diào)控更靈活、快速、高效、可靠，該技術(shù)已成為全球抽水蓄能領(lǐng)域的新方向和研發(fā)熱點(diǎn)。目前，世界上大多數(shù)可變速抽水蓄能機(jī)組都位于日本和歐洲，迄今為止我國暫無實(shí)際投運(yùn)機(jī)組，自主研發(fā)攻關(guān)亟待開展。

武漢大學(xué)水利水電學(xué)院教授楊建東團(tuán)隊(duì)依托南方電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電有限公司主持的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“海水抽水蓄能電站前瞻技術(shù)研究”開展了該實(shí)證平臺(tái)的研制，協(xié)同研發(fā)單位包括廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院、哈動(dòng)國家水力發(fā)電設(shè)備工程技術(shù)研究中心、清華大學(xué)。

該實(shí)證平臺(tái)是一座波浪擾動(dòng)環(huán)境下具有完備水—機(jī)—電—控制系統(tǒng)的“微型可變速抽水蓄能電站”。采用IEC國際標(biāo)準(zhǔn)，可開展機(jī)組額定轉(zhuǎn)速±8%范圍的連續(xù)變速以及發(fā)電、抽水條件下的軟啟動(dòng)、自適應(yīng)軟并網(wǎng)/軟解列、水泵變速入力調(diào)節(jié)、調(diào)速器與變流器的協(xié)聯(lián)運(yùn)行等全工況運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，可實(shí)現(xiàn)振幅0.5米的不同周期下游水位波浪擾動(dòng)模擬。對(duì)比定轉(zhuǎn)速抽水蓄能機(jī)組，實(shí)證了可變速機(jī)組的靈活性(功率調(diào)節(jié)范圍大)、速動(dòng)性(功率響應(yīng)速度快)、高效性(發(fā)電效率提高)、可靠性(脈動(dòng)壓力降低)等突出優(yōu)勢(shì)。

來自水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院、中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院、北京中水科水電科技開發(fā)有限公司、南京南瑞水利水電科技有限公司、四川大學(xué)等單位的評(píng)審專家，以及武漢大學(xué)水利水電學(xué)院、電氣與自動(dòng)化學(xué)院院長見證了該實(shí)證平臺(tái)成功運(yùn)行。評(píng)審專家一致認(rèn)為“波浪擾動(dòng)環(huán)境下的可變速抽水蓄能機(jī)組實(shí)證平臺(tái)”填補(bǔ)了國內(nèi)外在波浪擾動(dòng)模擬和可變速抽水蓄能機(jī)組模型動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)領(lǐng)域的空白，處于國際領(lǐng)先水平。