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今年年底丰宁抽水蓄能电站12台机组将全部投产发电
绿电稳定器 蓄能山水间
燕山深处、滦河之畔，10月23日，位于丰宁满族自治县四岔口乡永利村的国网新源河北丰宁抽水蓄能电站，地下厂房内多台机组高速运转，技术人员正在对最后一台变速机组进行紧张调试，为接下来的迎峰度冬做准备。
今年年底，丰宁抽水蓄能电站12台机组将全部投产发电。届时，这座世界规模最大的抽水蓄能电站，每年可消纳绿电87.16亿千瓦时，供应绿电66亿千瓦时，将有效缓解京津冀地区电力供需矛盾，提高电网的调峰能力和供电可靠性。
10月23日拍摄的丰宁抽水蓄能电站内世界单体规模最大的地下厂房。河北日报记者陈宝云摄
满抽满发成常态，有效保障电网安全运行
10月23日7时，电站中控室接到国网华北分部调度控制中心指令，立即启动8台机组，以满负荷进入抽水状态，全力消纳绿电1864.63万千瓦时。
值班员立即在控制系统输入指令，机组秒级响应。地下厂房内，2号机组率先发力，其余机组依次跟进。一股股清水自下水库，经山体内直径约7米的输水管道，不断注入425米高的上水库。
“随着新能源装机规模的快速增长，风电、光伏发电量激增，华北电网经常出现供大于需的矛盾。”电站运行部副值长李达说，为有效保障电网安全、减少弃风弃光，电站满抽满发已成常态。
2021年12月，电站首批两台机组投产发电，圆满完成北京冬奥会和冬残奥会保电任务。据统计，冬奥会期间两台机组发电量8300万千瓦时，消纳绿电1.15亿千瓦时，有力支撑冬奥场馆100%绿色电力供应。
近日拍摄的国网新源河北丰宁抽水蓄能电站上水库。河北日报记者田明摄
“今年，12台机组将全部投产发电，我们既兴奋，又紧张。”李达说，随着电站建设的快速推进，特别是变速机组为国内首次引进，没有运行经验可借鉴，给运行团队带来不小挑战。
运行部是确保电站平稳运行的“驾驶员”，负责对机组设备的值守、操作、巡检、应急处置等工作。
把稳握好“方向盘”，“零失误”是合格线。手持操作票，按步骤输入指令，系统提示无误后，再进入正式启动环节。“这是我们采用的防误模拟系统，为避免人为设定的操作流程有误，每次操作前，我们必须先进行模拟操作。”李达说。
电站内有成百上千个阀门、开关等部件，交叉作业面较多，一旦误操作，就会发生意外。为此，电站通过优化提升防误模拟系统功能应用，实现了“一锁一钥一码”锁具管理模式。每项操作，都要做到一个监护人、一个操作人双保险，涉及重大操作时，还需安排管理人员到岗监督检查，做到万无一失。
严谨细致、精益求精。自首台机组投运以来，电站运行平稳，截至目前，累计启动14370台次，发电电量80.54亿千瓦时，消纳绿电101.68亿千瓦时。
近日拍摄的国网新源河北丰宁抽水蓄能电站部分厂区。河北日报记者田明摄
精准安装细心调试，“大块头”上巧用绣花功
414米长、25米宽的地下厂房第5层为发电机层，12台机组白色集电环室呈一字形排列，蔚为壮观。
乘坐电梯逐层向下，母线层、水轮机层、蜗壳层、尾水管层，体形庞大、管线密布的各种装备，组成一台台高约30米的机组。
“仅定速机组和变速机组的转子，就分别重达415吨和455吨。”电站维护部专工王雷说，安装这些“大块头”，要用绣花功夫。
发电机转子与定子的空气间隙偏大或偏小都会影响发动机性能和寿命。偏小会产生过多热量，降低发电机的寿命；偏大则会降低发电机效率。
变速机组转子上下护环与定子铁芯理论单边间隙为5毫米，吊装时需加装3毫米厚的保护垫板，实际间隙仅为2毫米，为目前国内抽水蓄能机组吊装最小间隙。王雷说，为顺利完成吊装工作，电站总结前期大件吊装经验，针对小间隙、高难度吊装制定专项调整方案，提前对岩锚梁、桥机、吊装工具等52项内容进行优化。
吊装转子难度罕见，调整转子轴线，同样极具挑战。直径5米左右的转子，高速旋转时会产生巨大离心力，一旦机组几何中心线、机组中心线、旋转中心线偏差过大，就会出现摆动超限，影响机组工作效率和寿命，甚至造成机组运行的安全隐患。
10月23日，国网新源河北丰宁抽水蓄能电站地下厂房中控室内工作人员正在监控机组运行情况。河北日报记者陈宝云摄
“我们自主研发了一种盘车装置，经过反复调试，机组摆动幅度控制在0.1毫米左右。”王雷自豪地说，他们把机组各部件之间安装误差控制在毫米级。
精准安装、细心调试，为机组顺畅运行提供了保障。
“现在我们电站特别受电网青睐。”电站运行部值长陈沛然说，相比火电机组，抽水蓄能机组并网更快。定速机组在励磁系统投入后到完全并网只需50多秒，而变速机组仅需2秒。
陈沛然说，抽蓄电站作为现代电力系统重要的稳压器、调节器和存储器，不仅可以减少新能源大规模随机并网对系统的冲击，还可以有效防范电网发生故障的风险，防止事故扩大和系统崩溃，成为点亮电网的“最后一根火柴”。
技术引领示范带动，一批抽水蓄能项目按下“快进键”
连日来，在做好日常维护工作的同时，王雷正在为11月举行的2024年度电力建设质量管理小组活动竞赛做准备。此次，他参赛的作品是最新研发的一项实用新型专利——倒运和升降平台。
制动器是机组的重要部件，位于发电机风洞内。由于风洞内设备复杂、空间狭小，造成制动器拆装检修工作费时费力，风险高。
近日拍摄的国网新源河北丰宁抽水蓄能电站上水库。河北日报记者田明摄
“每台制动器重500公斤，它与上面转子的间隙只有2厘米。此前装卸需要用倒链慢慢移出制动器，然后进行吊装，一次检修需要两三天。”王雷说，倒运和升降平台可以合理调整制动器高度和位置，安全省力转移制动器，保证作业安全的同时，还将检修时间缩短到一天。
从项目开工建设、设备研发设计、安装调试到运行维护，电站创造了我国抽水蓄能发展史上多个纪录，累计获得12项发明专利授权、54项实用新型专利授权，为我国抽蓄电站建设积累了宝贵经验、夯实了技术基础。
“作为承德第一座建成投产的抽水蓄能电站，其示范带动意义明显。”承德市发展改革委主任李浩说，紧随其后，一批抽水蓄能项目正在按下“快进键”。
滦平一期120万千瓦、隆化280万千瓦抽蓄项目加快建设，兴隆安子岭140万千瓦、宽城大石柱子100万千瓦抽蓄项目作为省重点争列国家规划，并于今年成功纳规。目前，承德抽水蓄能投产、在建和新纳规规模总量位居全省第一。
■编 审 | 叶 娟 ■监 制 | 李庆丰
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