首台国产抽水蓄能新型“加速器”研制成功

2月11日，首台国产抽水蓄能电压源型静止变频器（SFC）在广西南宁抽水蓄能电站3号机组一次性并网成功。这标志着我国新型抽水蓄能变频器的自主研制取得成功，有力提高储能产业链和供应链的安全性，促进新型电力系统构建。

抽水蓄能机组是新型电力系统的“调节器”，在电力系统负荷低谷时“用电抽水”，电力系统负荷高峰时“放水发电”，帮助不稳定、波动性的新能源稳定接入电网。当机组抽水时，需要借助静止变频器这一重要控制装置，精准输出可变化的电压和频率，逐步控制带动重约500吨的电动机由静止状态到每分钟超400转的额定转速。静止变频器在抽水启动过程中发挥着“加速器”的关键作用，其性能直接关系机组能否顺利并网。

“以前我国抽水蓄能静止变频器为电流源型，不仅会产生影响电力系统稳定的谐波，还存在产品依赖进口、装置结构复杂等不足。”南网储能公司项目研发负责人金垚表示。

随着我国新能源加快发展，抽水蓄能机组在新型电力系统的调用日益频繁，需要安全稳定性能更高的控制装置来保证机组可靠运行。2024年起，南网储能公司启动了自主可控的“大型抽水蓄能新型静止变频器关键技术研究及工程应用”项目，由南网储能公司检修试验公司、广州时代启智公司联合中车株洲所研制新型技术装备。

与传统电流源型静止变频器原理不同，新型静止变频器采取电压源型的全新技术路线，运用先进的控制策略和功率模组设计，显著降低了输出电流中的谐波成分，减少了对电网的稳定影响。“在南宁抽水蓄能电站3号机组并网的首台静止变频器，主要技术指标优于预期，谐波总畸变率仅为0.9%，远低于3%的设计要求。”南网储能公司检修试验公司高级技术工程师闫文斌介绍。

据介绍，新型静止变频器采用全国产化的控制器平台和功率半导体器件，不仅核心技术完全自主掌控，还实现设计结构的简明优化。作为带动抽水蓄能电机提速的“加速器”，新型静止变频器在加速关键功能上也实现了跃升。经实测，这台电压源型静止变频器控制电机由静止状态到额定转速的加速性能较原有电流源型静止变频器提高了35%以上。

根据我国抽水蓄能中长期发展规划，重点实施项目和储备项目的总数超过580个，总规模超过7.2亿千瓦，新型静止变频器产业规模化应用前景广阔。“我们将加快新型静止变频器在更多抽蓄机组的试点应用，持续提高装备性能水平，在压储、调相机、燃气轮机等领域逐步拓展应用，推进科技创新和产业创新在更大范围的深度融合。”金垚说。