7月6日，国家能源领域首台（套）重大技术装备之一的肇庆浪江300兆瓦变速抽水蓄能机组交流励磁系统在江苏常州通过工厂试验并正式下线。这标志着我国自主研制的首台大型变速抽蓄机组正式拥有了“超强新肺”，工程应用将由研发制造进入现场安装新阶段，加快助力新型电力系统构建。
△肇庆浪江300兆瓦变速抽蓄机组交流励磁系统。王耀广摄
新下线的交流励磁系统是肇庆300兆瓦国产变速抽蓄机组整个生产流程的最后攻关任务，由南网储能公司与南瑞继保历时三年联合攻关研制而成。该系统的容量达到常规定速抽蓄机组的10倍以上，可完全满足变速抽蓄机组运行的控制精度和输出能力，成功打破国外长期技术垄断。
△技术人员正在进行工厂试验前的功能调试讨论。王耀广摄
抽水蓄能机组主要由发电电动机和水泵水轮机组成，利用山上山下两个水库，进行水能和电能相互转换。在用电低谷时，用富裕的电能把水抽到山上；在用电高峰时，再放水发电。其中，机组励磁系统根据负荷调节需要维持电压的稳定，相当于人维持正常呼吸的“肺部”。
相对于传统定速抽蓄机组，变速抽蓄机组可通过改变约7%的转速，实现近50%范围的抽水、发电功率调节，更高效、稳定地把波动性、间歇性强的新能源存储起来、灵活调用，需要这个“肺部”同步具有超强的稳定调节功能。定速抽蓄机组由于转速固定，励磁系统采用同样“静态固定”的直流励磁技术即可保障机组稳定运行。而变速抽蓄机组转速变化，励磁系统必须采用实现同步“动态变化”的交流励磁技术。
△技术人员正在进行工厂试验前的功能调试。王耀广摄
不同于成熟的直流励磁系统，研制全新的交流励磁系统意味着要从零开始攻克系统输出电压电流、调节频率、器件结构等方面的一系列技术难题。“针对系统技术原理的不同，我们采用了全新的‘器件串联+支路并联’技术路线，光是输出电流和电压，就分别达到了定速抽蓄机组的3倍和10倍。”南网储能公司生产技术部副总经理雷兴春介绍。
要实现与复杂的运行工况精准匹配，肇庆浪江300兆瓦变速抽蓄机组交流励磁系统需满足电压达到6.6千伏、电流达到6.1千安、长期输出频率范围控制在系统频率的±10%以内、短时连续输出频率范围覆盖0至110%的系统频率等一系列严苛的参数要求。经过工频带载、低频对推、回路充放电等全套工厂试验，新系统各项性能指标合格达标。
△经过工频带载、低频对推、回路充放电等全套工厂试验，新系统各项性能指标合格达标。王耀广摄
据了解，我国先后将300兆瓦级、400兆瓦级国产变速抽蓄机组成套设备纳入能源领域首台（套）重大技术装备清单，强化能源绿色转型的技术与装备保障。“当前，我们正以肇庆浪江、惠州中洞两个在建抽蓄工程为依托，‘两步并作一步’地加紧推进不同容量等级的国产变速机组工程应用。两个首台（套）机组预计分别于2026年、2027年投产发电。”南网储能公司基建部总经理余建生表示。
