丁理杰：攻關(guān)變速抽水蓄能“卡脖子”技術(shù)

　　前不久，聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織發(fā)布《世界小水電發(fā)展報告(2022)》。由四川電科院副院長丁理杰作為技術(shù)負(fù)責(zé)人牽頭建成的四川小金川流域梯級水光蓄互補(bǔ)電站聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)入選該報告，成為入選的12個典型案例中唯一來自中國的案例。

　　近年來，丁理杰和他的工作團(tuán)隊聚焦科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，針對四川大規(guī)模清潔能源送出與消納，突破變速抽水蓄能“卡脖子”技術(shù)，為發(fā)展變速抽水蓄能和多能互補(bǔ)提供了可復(fù)制、可推廣的典型建設(shè)模式和示范樣板。

　　2018年，丁理杰和技術(shù)團(tuán)隊經(jīng)過長達(dá)一年的策劃、論證和答辯，成功立項國家重點研發(fā)計劃“分布式光伏與梯級小水電互補(bǔ)聯(lián)合發(fā)電技術(shù)研究及應(yīng)用示范”項目。作為項目技術(shù)負(fù)責(zé)人和第五個課題的負(fù)責(zé)人，丁理杰負(fù)責(zé)推動整個項目的技術(shù)攻關(guān)以及在春廠壩抽水蓄能電站開展的示范工程建設(shè)。

　　相較于傳統(tǒng)的定速抽水蓄能機(jī)組，全功率變速抽水蓄能機(jī)組具有運行效率高、響應(yīng)速度快、抽水功率可調(diào)、調(diào)節(jié)范圍大等優(yōu)點，不僅可以參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻，還非常適合與新能源進(jìn)行互補(bǔ)聯(lián)合發(fā)電，特別是補(bǔ)償新能源的快速功率波動。實現(xiàn)這一切的基礎(chǔ)是優(yōu)異的機(jī)組控制和保護(hù)技術(shù)，但項目立項之初國內(nèi)還沒有連續(xù)變速抽蓄機(jī)組應(yīng)用，機(jī)組控制和保護(hù)技術(shù)更是空白。

　　面對挑戰(zhàn)，丁理杰帶領(lǐng)團(tuán)隊翻閱大量資料，進(jìn)行20余次的專題研討和大量實驗驗證，創(chuàng)造性地提出了快速變轉(zhuǎn)速控制與快速變功率控制相結(jié)合的多階段協(xié)調(diào)控制策略，通過不同工況下的變機(jī)組轉(zhuǎn)速、變導(dǎo)葉開度等尋優(yōu)控制，在保障安全的前提下實現(xiàn)機(jī)組發(fā)電、抽水工況下功率連續(xù)可調(diào)。

　　機(jī)組投運前還需要進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。丁理杰帶領(lǐng)團(tuán)隊編制了全功率變速抽蓄機(jī)組啟動調(diào)試大綱和系列調(diào)試方案，對機(jī)組進(jìn)行投運前的全面“體檢”。調(diào)試過程中，機(jī)組功率出現(xiàn)振蕩，丁理杰立即組織開展技術(shù)討論。團(tuán)隊先后優(yōu)化了調(diào)速器、勵磁、變流器等設(shè)備的控制參數(shù)，有效抑制了機(jī)組功率振蕩。

　　2022年5月22日，春廠壩變速抽蓄機(jī)組啟動調(diào)試所有試驗順利完成，春廠壩抽水蓄能電站成為我國首座全功率變速抽水蓄能示范電站。（陳剛）