隨著風(fēng)、光等新能源發(fā)電的迅猛發(fā)展和源-網(wǎng)-荷核心設(shè)備的“電力電子化”變革，電力系統(tǒng)正形成“高比例可再生能源”和“高比例電力電子設(shè)備”的“雙高”發(fā)展趨勢(shì)。在新型電力系統(tǒng)中，抽水蓄能機(jī)組承擔(dān)著保障大電網(wǎng)安全和促進(jìn)新能源消納的重要使命，在電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行中發(fā)揮著重要作用。由于兼顧水輪機(jī)工況和水泵工況的最優(yōu)效率，且在水泵工況下能夠靈活調(diào)節(jié)吸收的有功功率，已在國(guó)外廣泛應(yīng)用的變速抽水蓄能機(jī)組在國(guó)內(nèi)抽水蓄能電站的建設(shè)中備受關(guān)注，豐寧抽水蓄能二期工程準(zhǔn)備投產(chǎn)兩臺(tái)300MW可調(diào)速交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)。

為了及時(shí)總結(jié)研究成果，促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，并為后續(xù)變速抽水蓄能電站的建設(shè)提供借鑒，《水電與抽水蓄能》編輯部適時(shí)與我們一起策劃了本專題，希望通過專題討論，吸引更多的水電工作者參與和關(guān)心變速抽水蓄能機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用，推動(dòng)我國(guó)抽水蓄能電站的發(fā)展進(jìn)步。

本期專題組織了5篇文章，其中：

（1）姜樹德、梁國(guó)才和王純指出采用雙饋電機(jī)的抽水蓄能機(jī)組，由于轉(zhuǎn)子（也為三相繞組）為交流勵(lì)磁，機(jī)組轉(zhuǎn)速可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，從而解決了定速抽水蓄能機(jī)組固有的缺點(diǎn)；電壓源型變流器不僅是雙饋機(jī)組的勵(lì)磁電源，還可以用作變速機(jī)組在水泵工況啟動(dòng)時(shí)的電源；由于雙饋電機(jī)的電磁構(gòu)成和運(yùn)行機(jī)制與同步電機(jī)有很大差異，所以不可套用同步電機(jī)的短路電流計(jì)算方法來計(jì)算變速抽水蓄能機(jī)組的短路電流。

（2）桂林和王祥珩等歸納總結(jié)了變速抽水蓄能機(jī)組定子繞組/轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)部故障分析計(jì)算的方法以及主保護(hù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)——交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)多回路數(shù)學(xué)模型是交流電機(jī)多回路理論的拓展，其正確性已得到實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的驗(yàn)證；基于常規(guī)水電機(jī)組和定速發(fā)電電動(dòng)機(jī)主保護(hù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，通過典型故障特征的分析來簡(jiǎn)化豐寧抽水蓄能二期變速機(jī)組定子繞組主保護(hù)設(shè)計(jì)；變速抽水蓄能機(jī)組故障率高的轉(zhuǎn)子繞組主保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)采取新的研究思路。

（3）?；艉完惪〉葘⒍嗷芈贩治龇☉?yīng)用于交流勵(lì)磁電機(jī)并編寫程序以進(jìn)行暫態(tài)故障仿真；然后在特制的12kW交流勵(lì)磁樣機(jī)上進(jìn)行了不同工況下、轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)部不同短路類型的故障實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了仿真計(jì)算的正確性；發(fā)現(xiàn)交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)部短路時(shí)產(chǎn)生的分?jǐn)?shù)次諧波磁場(chǎng)會(huì)在定子繞組同相分支間產(chǎn)生環(huán)流，為變速抽水蓄能機(jī)組故障率高的轉(zhuǎn)子繞組主保護(hù)設(shè)計(jì)提供了新思路。

響水澗抽水蓄能電站上、下水庫(kù)航拍（魏盛夏子 供稿）

（4）駱林針對(duì)變速抽水蓄能機(jī)組的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，在變速方式、變頻器容量、諧波、轉(zhuǎn)子繞組端部固定、交流集電系統(tǒng)等方面展開討論，指出采用交流勵(lì)磁的發(fā)電電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式和集電系統(tǒng)是設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮的重點(diǎn)問題，除此之外，其余定速發(fā)電電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)技術(shù)都可直接用于交流勵(lì)磁變速發(fā)電電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)。

（5）賀儒飛基于定速和變速抽水蓄能機(jī)組的電氣特征和水力特性，對(duì)各自的運(yùn)行范圍及限制條件進(jìn)行分析計(jì)算，提出功率圓作圖方法，并通過Mathematica軟件對(duì)兩者的功率特性進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)變速抽水蓄能機(jī)組具有明顯的運(yùn)行性能優(yōu)勢(shì)，可為新型電力系統(tǒng)提供更好的功率支撐。

最后，衷心感謝各位專家學(xué)者的大力支持，感謝《水電與抽水蓄能》編輯部對(duì)本期專題策劃做出的大量細(xì)致而專業(yè)的工作。

特約欄目主編

姜樹德 桂 林