6月11日，中国机械工业联合会在广州组织召开了由西开电气和南网储能公司联合研制的“国产抽水蓄能机组成套开关设备”产品鉴定会，30余位行业知名专家出席。中国西电党委常委、副总经理谢庆峰和南网储能副总经理卢文生分别致欢迎辞。
经鉴定，该产品具有自主知识产权，属国内首套国产化抽水蓄能机组成套开关设备，综合性能指标达到国际领先水平，同意通过产品鉴定，可以批量生产并在抽水蓄能电站推广应用。
蓝图绘就，重任在肩，自主可控，破除“卡脖子”难题
随着“双碳”目标的提出，风、光等新能源大规模高比例发展，新型电力系统迫切需要大量调节电源提供优质的辅助服务。抽水蓄能作为物理储能的一种形式，具有容量大、循环寿命长、能够深充深放、度电成本低等显著特点，能够参与调峰、填谷、调频、调相、储能、事故备用和黑启动等多种应用场景，可有效保障电力系统安全稳定运行、促进新能源大规模发展和消纳。
据了解，南网储能公司梅州抽水蓄能电站（以下简称“梅蓄电站”）位于广东梅州五华县龙村镇，是国家电力发展“十三五”规划重点项目、广东省重点建设工程。
在这里，全国首套国产化抽水蓄能机组成套开关设备在#4号机组成功实现工程示范应用。据悉，梅蓄电站#4号机组为国内国产化率最高的抽水蓄能机组。首套国产化发电机成套开关设备、球阀奥氏体不锈钢接力器、球阀纯水操作控制系统、发电机推力瓦、机组状态监测传感器、进口自动化原件均在梅蓄4号机组完成国产化替代。
其中，由西开电气与南网储能联合攻关的抽水蓄能机组成套开关，是由发电电动机断路器、电气制动开关、相序转换开关、启动开关、拖动开关、启动母线分段开关组成，是抽水蓄能电站的关键机电设备之一。
据悉，国产抽蓄机组成套开关设备——发电电动机断路器产品开断性能优越，通过仿真计算及试验结果分析调整膨胀室、压气室电容器参数及配合关系，短路开断电流的交流分量有效值100kA，直流分量高达82%，电寿命可达8次，满足现场各种故障工况下的电流开断要求。
通过导体材料性能的提升及铸造成型工艺的改进，使得产品满足抽蓄电站现场大电流通流的需求。同时，产品解决了在现场背靠背启动过程中，若发生低频20Hz的短路工况，该断路器能够开断55kA短路电流最长燃弧时间可达30ms；设备采用异步双速传动装置，在较小的输入提作功下满足运动要求，满足抽蓄电站现场频繁提作的需求。
北极星电力网了解到，过去由于技术性能和可靠性要求非常高，该类设备设计制造难度大，一直被国外极少数公司所垄断，已成为制约抽蓄电站快速发展的“卡脖子”问题。此次，通过鉴定的国产抽蓄机组成套开关设备的应用成果，不仅填补了国内空白，解决了进口成套设备普遍存在供货周期长、采购和运维成本高、检修维护不便等诸多问题；同时也实现了国产化设备抽水蓄能用开关设备领域零的突破，突显了国内电力设备企业的技术创新能力和研发制造实力。
会议现场，评审专家曾多次提到，抽水蓄能机组成套开关设备的研制，补齐了抽蓄电站核心机电设备全面国产化的最后一块短板。
与会专家也对西开电气和南网储能公司，在精研“双碳”背景下储能需求，积极探索、协同创新、联合攻关，助力国产化装备发展的央企担当精神，给予了充分肯定和赞扬。
协同创新，填补空白 ，心合意同，谋无不成
据介绍，抽水蓄能机组成套开关设备种类齐全，产品性能优良，安装简单，人机关系友善，运行维护量小，产品可用于250MW~450MW抽蓄机组使用。同时，抽水能机组成套开关设备所配置的智能监测系统，通过多维监测构建了成套开关设备的数字化监测体系传感器元件布局合理，一二次融合设计可靠，后台软件界面简洁、易于操作，满足了该场景下的监测系统要求。可以实现对SF6气体状态、机械特性、主回路温升情况、触头位置、电机状态、电寿命等信息的在线监测并进行智能化综合诊断。
截至目前，国产首套抽水蓄能机组成套开关设备及其智能监测系统投运时间已满一年。据项目工作人员介绍，投运一年来，经历了发电工况抽水工况、发电调相工况、抽水调相工况、SFC和背靠背启动、电气制动等不同工况条件下的运行，经受了甩25%~100%甩负荷的考验，运行情况良好，完全满足抽水蓄能机组的运行要求。
这一项项成果的达成，离不开供需双方的完美配合。
据北极星电力网了解，双方的合作由来已久，渊源深厚。双方同属国有资本投资公司，既要聚焦主责主业，又要担当起央企责任，开拓创新，推动电力事业高质量发展。据悉，为解决抽水蓄能电站重大装备的“卡脖子”问题，西开电气联合南网储能公司开展了“抽水蓄能机组成套开关设备关键技术研究及应用”科研攻关项目。自2020年开始实施，于2021年11月完成全套开关样机研制及全部型式试验并通过项目验收；2022年4月产品技术通过了中国机械工业联合会组织的国家级新产品技术鉴定，达到国际领先水平。
近年来，西开电气和南方电网不断加强基础性技术研究和科研合作。北极星电力网获悉，除梅蓄电站外，西开电气还承担了广东阳江抽水蓄能550千伏GIS设备供货及安装服务。另外，早在2021年初，西开电气在南方电网广东电网有限公司的支持下，开始进行550kV 8000A大容量GIS产品的开发并投入使用。
百舸争流，奋楫者先。双碳目标下，新型电力系正在全面推进，抽水蓄能电站的开发建设也随之进入了黄金期，国有自主化抽水蓄能机组成套开关设备的成功研发和应用，不仅补齐了抽蓄电站核心机电设备全面国产化的短板，更满足了抽蓄电站对机组开关设备等核心设备的供货安全、运行维护的迫切需求，增强了我国抽蓄产业发展的核心驱动力，对保障我国抽水蓄能高质量发展建设具有重要的意义。我们期待，以西开电气为代表的国内电力设备制造单位与产业链上下游，更多的合作起来，聚合行业资源，协同创新，为中国电力设备国产化联合攻关提供更多新的思路，不断推动我国电力事业向更高质量发展。
