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摘要：
通过对抽水蓄能机组进行国产化和自主研究，中国掌握了500 m以下水头段的抽水蓄能机组技术。为了在600 m以上高水头段、500 r/min高转速抽水蓄能机组自主设计制造技术方面取得突破，以中国首座600 m以上水头的高转速高水头的绩溪抽水蓄能国产化机组研制与工程应用为依托，研制并提出了针对性较强的技术规范。在此基础上，采用了同台对比试验的模式，以促进国产化机组水力研发技术的发展，并采用了“5+5”长短叶片等创新技术。现场试验结果表明：机组主要性能指标均优于技术规范，对中国其他高水头、高转速抽水蓄能电站建设具有借鉴意义，并对中国抽水蓄能机组技术进步具有重要的促进作用。
关 键 词：
抽水蓄能机组研发; 同台对比; 原型验证; 国产化
中图法分类号： TV734
文献标志码： A
DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.07.022
0 引 言
抽水蓄能电站以其大规模储能容量、卓越的调节性能和敏捷的反应速度，成为能源革命和绿色能源建设、实现“碳达峰”“碳中和”庄严承诺的关键支柱，中国抽水蓄能电站建设将迎来更大更快的发展。抽水蓄能机组研发制造技术是抽水蓄能电站建设最重要的关键环节之一[1-2]。自21世纪初开始实施抽水蓄能机组国产化自主化以来，机组单机容量从250 MW到400 MW、转速从250 r/min到428.6 r/min、水头/扬程从200 m到500 m水头段，一步一个台阶逐步提高，稳步发展[3-4]。随着安徽响水涧、福建仙游、江苏溧阳、浙江仙居、广东深圳等抽水蓄能电站的先后成功投产，中国已具备500 m以下水头的抽水蓄能机组的自主设计制造能力[5-6]。为了在600 m以上高水头段、500 r/min高转速抽水蓄能机组自主设计制造技术方面取得突破，拥有全球最大规模的抽水蓄能电站营建经验的国网新源控股有限公司，在总结抽水蓄能机组国产化、自主化经验的基础上，结合安徽绩溪抽水蓄能电站建设，从技术规范制定和不断完善、同台对比阳光竞争确保技术研发投入和有序竞争、现场原位试验对国产化自主研发制造成果进行验证3个环节入手，形成了完备的大型抽水蓄能机组国产化自主研发制造的扶持、支撑和竞争机制，坚强有力地支持了中国抽水蓄能机组成套设备自主化事业发展[7-8]。
为支持抽水蓄能机组设备的国产化制造，国家将绩溪抽水蓄能电站（以下简称“绩溪电站”）列为抽水蓄能电站机组设备自主化后续工作的依托项目。绩溪电站位于安徽省绩溪县，装设6台单机容量为300 MW的混流可逆式机组，水头范围565.90～637.44 m，扬程范围586.03～650.86 m，机组额定水头600 m，额定转速500 r/min[9]。绩溪电站是中国抽水蓄能机组国产化自主设计制造首次向600 m高水头段、高转速方向发起挑战的依托项目，建设、设计、研发制造、调试试验等多个单位参与了该型机组国产化的工作。
1 高水头段、高转速机组技术规范
相关文献表明[10]，随着抽水蓄能机组向高水头、大容量、高转速方向的发展，对于600 m及以上水头/扬程的抽水蓄能机组国内还没有自主研发的业绩。也有文献表明[11]，攻克大容量、高水头、高转速常规定速机组的技术难题是国内主机设备制造厂商技术创新发展的方向。因此，在绩溪电站主机招标前，国网新源控股有限公司（以下简称“新源公司”）对高水头抽水蓄能机组国产化进程高度重视，专门组织针对对国产化的机组水力研发、参数选择、结构设计等一系列研讨会。在此基础上华东勘测设计研究院提出了国产化高水头、高转速机组技术规范，新源公司和建设单位组织内部、外部评审，形成合理可行的机组技术标准和参数指标。技术规范就高水头、高转速机组的研发、性能参数、设计及制造、材料选型、机组辅助设施的配置、检验试验等提出了全方面要求，以确保机组的安全稳定运行。
绩溪电站水头变幅、吸出高度等参数适中，为国产化机组的研发创造了条件。机组技术规范中对能量指标不提过高要求，但对机组稳定性指标则提出了较高要求，体现以机组稳定性指标为重的主导思想：技术规范中对于机组振动指标的要求高于ISO10186-5的规定，对于机组摆度指标的要求高于ISO7919-5的规定。近年来，已把压力脉动特性作为衡量大型水力机组性能的重要指标[12]，因此，技术规范中对压力脉动指标的要求均不低于同水头段国外厂商研发的机组水平。机组的预期主要技术参数要求如表1所列。
2 水泵水轮机同台对比试验
本文研究电站的机组为国产化水头最高、转速最高的抽蓄机组。考虑到国内厂家均没有该水头段成熟的水力研发经验，且水泵水轮机性能参数对机组安全稳定运行有着决定性的影响，绩溪电站主机招议标采用“同台对比试验”模式，即带模型转轮投标，机组评标前开展模型同台对比试验，将试验结果作为评标、决标的重要因素。
2.1 水力开发历程
由于“同台对比试验”模式充分引入了竞争机制，参与投标的国内制造厂商均高度重视，在绩溪电站水力开发方面均投入了巨大的资源，采取了多方向研究、多种措施保障等策略，加快推进国产化高水头、高转速抽水蓄能机组水力开发的进程。
根据绩溪电站水泵水轮机模型开发技术条件要求，同时综合考虑未来电站整体的安全稳定性，国内制造商均制定了不同的模型转轮技术开发方案。如转轮叶片数选择了7叶片、9叶片和5+5长短叶片、6+6长短叶片等不同方向分别开展研究，活动导叶数选择了20个导叶和16个导叶2种方案分别开展研究，每一轮次的水力研发都包括水力设计、模型制備、模型试验等过程。经过多轮次的研发工作，国内制造商分别推出了5+5长短叶片加16导叶方案和6+6长短叶片加20导叶方案。
此前，长短叶片在国内研发的抽水蓄能机组中尚未得到应用，这也意味着通过“同台对比试验”来激励国内制造商的水力研发水平有了新的突破。同时，多轮次的研发经验积累也为高水头国产化抽水蓄能机组自主化设计打下了坚实的基础。 2.2 同台对比试验
2014年9月22日至10月28日，在中国水科院水力机械实验室开展了水泵水轮机模型同台对比试验。由于“同台对比试验”模式充分引入了竞争机制，参与投标的国内制造厂商在投标之前进行了大量的水力研发和模型试验工作，各投标人的模型试验结果均较为优异。通过同台对比试验，最终选择了5长5短的长短叶片，该方案的水泵水轮机模型试验结果（主要参数）如表2所列。
2.3 同台对比试验对水力开发的促进作用
同台对比試验充分引入了竞争机制，给制造厂和项目公司带来了双赢的结果。一方面，同台对比试验激励了制造厂在投标之前加大水力开发的投入，有利于制造厂家的经验积累和技术提高，促进了国产化机组水力开发技术水平的提高。另一方面，项目公司也可以根据同台对比的试验结果，择优选择中标厂家，为电站的安全稳定运行提供保障。
3 机组研发设计
如前文所述，在机组技术规范中提出了以机组稳定性为重的思想。为此，针对绩溪电站机组高水头、高转速的特点，在机组研发过程中采用了一些创新技术。
3.1 5+5长短叶片的应用
绩溪电站水力开发过程中，对水泵水轮机转轮叶片数和导叶数的匹配问题开展了专项研究，最终确定采用5+5长短叶片+16个活动导叶的设计方案。5+5长短叶片是在国内自主开发的抽水蓄能电站机组中首次应用。制造厂为绩溪电站开发的不同叶片数转轮的设计如图1所示。从图1中可以看到长短叶片方案与常规叶片相比，在进、出口边流道形状、叶栅稠密度等方面的不同。
5+5长短叶片方案由于高压侧叶栅稠密，能够有效地控制部分负荷工况高压侧的二次回流，也可以使得高压侧叶片的安放角和转轮直径设计得更小，从而提高水轮机运行范围内的效率并改善叶片进口的空化特性。同时，长短叶片方案低压侧叶片数较少，可以减少低压侧叶片的排挤，改善水轮机出口边空化性能。5+5长短叶片还可以提高水轮机工况进口刚度，改善转轮的动、静应力特性。
图2是各方案水泵和水轮机能量试验结果对比图。图中效率均为相对效率，以转轮A为基准转轮，其中图2（a）以水泵工况协联曲线中的最优工况点为基准点，图2（b）以水轮机工况额定水头最优效率为基准点。图3是各方案水轮机额定水头压力脉动试验结果对比图。从模型试验结果可以看出：长短叶片方案在能量性能、部分负荷和空载压力脉动方面要优于常规叶片方案。
3.2 发电机旋转部件结构
发电电动机采用“一根轴+整体磁轭圈”的结构方式，属于创新设计。“一根轴”可消除多段轴因加工和安装误差导致的摆度过大的弱点;同时，上下导轴承距离转子中心线更近，临界转速显著提高，这对于500 r/min的高速机组有利。“整体磁轭圈”采用高强度钢板制成，在制造厂内分小段把合、整体精加工。与普通叠片磁轭相比，“整体磁轭圈”能消除应力增大系数，显著增强磁轭的整体刚度，提高磁轭的安全、稳定和可靠性。此外，与传统叠片磁轭比，采用“一根轴+整体磁轭圈”结构可以明显减少工期。
3.3 新型推力轴承设计
为降低甚至消除高转速电机推力轴承的搅拌损耗和搅拌油雾，绩溪电站机组推力轴承设计首创开发了全新的低液位低损耗喷淋式轴承。相较于传统的推力轴承，该技术将原油箱内较高的油位降低至镜板工作面附近甚至以下运行，通过供油环管向瓦间镜板面喷油，由于油位的降低能够极大地减少油槽润滑油搅拌，使油槽油面更加平稳，由此从根源上减少了油雾的产生，使整个机组运行环境更加清洁。同时，由于油槽搅拌减小，大大降低轴承损耗，对高速机组而言，几乎能够降低整个轴承损耗的30%～50%。绩溪电站机组低液位低损耗喷淋式轴承的成功运用，为后续众多大容量高转速抽水蓄能发电电动机以及超大容量水轮发电机的轴承设计开辟了一条新途径。
4 现场试验
目前绩溪电站6台机组均已投入商业运行。从机组实际运行情况来看，机组运行稳定性较好。下文以具有代表性的1号机组为例，介绍机组的运行情况（主要稳定性指标），其余已投运机组的运行情况基本与1号机相近。
4.1 机组振动摆度数据
绩溪电站1号机组调试过程中，机组各部位稳态工况下的振动摆度值如表3所列。从表3中可以看出：机组稳态振动、摆度指标均满足合同要求，尤其是满抽、满发工况振摆指标较为优越。
4.2 机组轴承热稳定数据
绩溪电站1号机组调试过程中，机组各轴承稳态工况下的相关油温瓦温数据列于表4。从表4中可以看出该电站1号机组在各工况稳定运行条件下，轴承的油温瓦温都可以满足合同保证值的要求。
4.3 调节保证反演计算结果
高水头抽水蓄能机组水力过渡过程关系到电站的安全运行[14～16]。在机组调试期间，开展了机组甩负荷试验（包括双机甩负荷试验），针对各试验工况展开了模拟计算，并将计算值与实测值进行了对比，得出修正值后，进一步推算得出了如下极值工况（修正后）结果。
（1） 蜗壳进口最大压力值发生在SJT2工况（上库正常蓄水位，下库死水位，2台机组额定出力运行，突甩负荷，导叶正常关闭），其值为985.82 m，小于合同保证值1 000.00 m。
（2） 尾水管进口最小压力值发生在JHT6工况（上游正常蓄水位，下游死水位，2台机组正常运行，其中一台机组突甩全负荷，在最不利时刻，另一台机组也突甩负荷，导叶正常关闭），其值为1.26 m，大于合同保证值0 m。
（3） 机组转速最大上升率发生在JHT4工况（下库正常运行水位，额定水头，2台机组额定出力运行，突甩负荷，导叶一关一拒），其值为42.02%，小于合同保证值45.00%。
（4） 尾水管进口最大压力值发生在SJP2（最大扬程，2台机组抽水断电，导叶全拒）工况，其值为164.60 m，小于合同保证值190.00 m。 從试验结果和计算分析可以看出：机组甩负荷后的各项参数满足合同要求，可以确保电站及机组的安全稳定运行。
5 结 语
绩溪抽水蓄能电站机组的顺利投产，标志着中国已经掌握了600 m以上高水头、高转速的抽水蓄能机组自主研发、设计及制造能力。机组现场运行数据表明：机组的主要性能指标均优于技术规范要求，尤其是机组的稳定性指标较为突出。同时也证明了通过制定合理的技术规范，引入有序的竞争机制，可以促进国产化抽水蓄能机组取得技术突破，为中国后续更高水头、更大容量机组的国产化之路打下坚实的基础。
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（编辑：赵秋云）
引用本文：
路振刚，陈顺义，郑小康，等.国产化高水头抽水蓄能机组研发与现场试验验证
[J].人民长江，2021，52（7）：129-134.
Independent development and field test verification of high head pumped storage units
LU Zhengang1，CHEN Shunyi2，ZHENG Xiaokang3，QIU Shaoping2，LIANG Quanwei3，ZHENG Yingxia2
（1.State Grid Xinyuan Company Ltd.，Beijing 100761，China; 2.PowerChina Huadong Engineering Corporation Limited，Hangzhou 311122，China; 3.DEC Dongfang Electric Machinery Co.，Ltd.，Deyang 618000，China）
Abstract：
Through the localization and independent research on pumped storage units，China has mastered the technology of pumped storage units of water head below 500 meters and rotating speed of 500 r/min.In order to make a breakthrough in the independent design and manufacturing technology of pumped storage units with high water head over 600 meters and high speed of 500 r/min，we illustrate the development and engineering application of Jixi Pumped Storage Unit，the first homebred developed unitswith high head and high speed over 600 meters in China，introducing the reasonable technical specifications for domestic units with high head.During the developing process，we adopted the mode of comparative test on the same platform to promote the hydraulics research and technology of the domestic units，and adopted innovative technologies such as “5+5” long and short blades of the unit.The test results show that the main performance indices of the unit are superior to the technical specifications.The research results can provide reference for the construction of other high head and high speed pumped storage power stations in China，and play an important role in promoting the technical progress of pumped storage units in China.
Key words：
pumped storage units development;comparison on the same test platform;prototype verification;domestication of products
通过对抽水蓄能机组进行国产化和自主研究，中国掌握了500 m以下水头段的抽水蓄能机组技术。为了在600 m以上高水头段、500 r/min高转速抽水蓄能机组自主设计制造技术方面取得突破，以中国首座600 m以上水头的高转速高水头的绩溪抽水蓄能国产化机组研制与工程应用为依托，研制并提出了针对性较强的技术规范。在此基础上，采用了同台对比试验的模式，以促进国产化机组水力研发技术的发展，并采用了“5+5”长短叶片等创新技术。现场试验结果表明：机组主要性能指标均优于技术规范，对中国其他高水头、高转速抽水蓄能电站建设具有借鉴意义，并对中国抽水蓄能机组技术进步具有重要的促进作用。
关 键 词：
抽水蓄能机组研发; 同台对比; 原型验证; 国产化
中图法分类号： TV734
文献标志码： A
DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.07.022
0 引 言
抽水蓄能电站以其大规模储能容量、卓越的调节性能和敏捷的反应速度，成为能源革命和绿色能源建设、实现“碳达峰”“碳中和”庄严承诺的关键支柱，中国抽水蓄能电站建设将迎来更大更快的发展。抽水蓄能机组研发制造技术是抽水蓄能电站建设最重要的关键环节之一[1-2]。自21世纪初开始实施抽水蓄能机组国产化自主化以来，机组单机容量从250 MW到400 MW、转速从250 r/min到428.6 r/min、水头/扬程从200 m到500 m水头段，一步一个台阶逐步提高，稳步发展[3-4]。随着安徽响水涧、福建仙游、江苏溧阳、浙江仙居、广东深圳等抽水蓄能电站的先后成功投产，中国已具备500 m以下水头的抽水蓄能机组的自主设计制造能力[5-6]。为了在600 m以上高水头段、500 r/min高转速抽水蓄能机组自主设计制造技术方面取得突破，拥有全球最大规模的抽水蓄能电站营建经验的国网新源控股有限公司，在总结抽水蓄能机组国产化、自主化经验的基础上，结合安徽绩溪抽水蓄能电站建设，从技术规范制定和不断完善、同台对比阳光竞争确保技术研发投入和有序竞争、现场原位试验对国产化自主研发制造成果进行验证3个环节入手，形成了完备的大型抽水蓄能机组国产化自主研发制造的扶持、支撑和竞争机制，坚强有力地支持了中国抽水蓄能机组成套设备自主化事业发展[7-8]。
为支持抽水蓄能机组设备的国产化制造，国家将绩溪抽水蓄能电站（以下简称“绩溪电站”）列为抽水蓄能电站机组设备自主化后续工作的依托项目。绩溪电站位于安徽省绩溪县，装设6台单机容量为300 MW的混流可逆式机组，水头范围565.90～637.44 m，扬程范围586.03～650.86 m，机组额定水头600 m，额定转速500 r/min[9]。绩溪电站是中国抽水蓄能机组国产化自主设计制造首次向600 m高水头段、高转速方向发起挑战的依托项目，建设、设计、研发制造、调试试验等多个单位参与了该型机组国产化的工作。
1 高水头段、高转速机组技术规范
相关文献表明[10]，随着抽水蓄能机组向高水头、大容量、高转速方向的发展，对于600 m及以上水头/扬程的抽水蓄能机组国内还没有自主研发的业绩。也有文献表明[11]，攻克大容量、高水头、高转速常规定速机组的技术难题是国内主机设备制造厂商技术创新发展的方向。因此，在绩溪电站主机招标前，国网新源控股有限公司（以下简称“新源公司”）对高水头抽水蓄能机组国产化进程高度重视，专门组织针对对国产化的机组水力研发、参数选择、结构设计等一系列研讨会。在此基础上华东勘测设计研究院提出了国产化高水头、高转速机组技术规范，新源公司和建设单位组织内部、外部评审，形成合理可行的机组技术标准和参数指标。技术规范就高水头、高转速机组的研发、性能参数、设计及制造、材料选型、机组辅助设施的配置、检验试验等提出了全方面要求，以确保机组的安全稳定运行。
绩溪电站水头变幅、吸出高度等参数适中，为国产化机组的研发创造了条件。机组技术规范中对能量指标不提过高要求，但对机组稳定性指标则提出了较高要求，体现以机组稳定性指标为重的主导思想：技术规范中对于机组振动指标的要求高于ISO10186-5的规定，对于机组摆度指标的要求高于ISO7919-5的规定。近年来，已把压力脉动特性作为衡量大型水力机组性能的重要指标[12]，因此，技术规范中对压力脉动指标的要求均不低于同水头段国外厂商研发的机组水平。机组的预期主要技术参数要求如表1所列。
2 水泵水轮机同台对比试验
本文研究电站的机组为国产化水头最高、转速最高的抽蓄机组。考虑到国内厂家均没有该水头段成熟的水力研发经验，且水泵水轮机性能参数对机组安全稳定运行有着决定性的影响，绩溪电站主机招议标采用“同台对比试验”模式，即带模型转轮投标，机组评标前开展模型同台对比试验，将试验结果作为评标、决标的重要因素。
2.1 水力开发历程
由于“同台对比试验”模式充分引入了竞争机制，参与投标的国内制造厂商均高度重视，在绩溪电站水力开发方面均投入了巨大的资源，采取了多方向研究、多种措施保障等策略，加快推进国产化高水头、高转速抽水蓄能机组水力开发的进程。
根据绩溪电站水泵水轮机模型开发技术条件要求，同时综合考虑未来电站整体的安全稳定性，国内制造商均制定了不同的模型转轮技术开发方案。如转轮叶片数选择了7叶片、9叶片和5+5长短叶片、6+6长短叶片等不同方向分别开展研究，活动导叶数选择了20个导叶和16个导叶2种方案分别开展研究，每一轮次的水力研发都包括水力设计、模型制備、模型试验等过程。经过多轮次的研发工作，国内制造商分别推出了5+5长短叶片加16导叶方案和6+6长短叶片加20导叶方案。
此前，长短叶片在国内研发的抽水蓄能机组中尚未得到应用，这也意味着通过“同台对比试验”来激励国内制造商的水力研发水平有了新的突破。同时，多轮次的研发经验积累也为高水头国产化抽水蓄能机组自主化设计打下了坚实的基础。 2.2 同台对比试验
2014年9月22日至10月28日，在中国水科院水力机械实验室开展了水泵水轮机模型同台对比试验。由于“同台对比试验”模式充分引入了竞争机制，参与投标的国内制造厂商在投标之前进行了大量的水力研发和模型试验工作，各投标人的模型试验结果均较为优异。通过同台对比试验，最终选择了5长5短的长短叶片，该方案的水泵水轮机模型试验结果（主要参数）如表2所列。
2.3 同台对比试验对水力开发的促进作用
同台对比試验充分引入了竞争机制，给制造厂和项目公司带来了双赢的结果。一方面，同台对比试验激励了制造厂在投标之前加大水力开发的投入，有利于制造厂家的经验积累和技术提高，促进了国产化机组水力开发技术水平的提高。另一方面，项目公司也可以根据同台对比的试验结果，择优选择中标厂家，为电站的安全稳定运行提供保障。
3 机组研发设计
如前文所述，在机组技术规范中提出了以机组稳定性为重的思想。为此，针对绩溪电站机组高水头、高转速的特点，在机组研发过程中采用了一些创新技术。
3.1 5+5长短叶片的应用
绩溪电站水力开发过程中，对水泵水轮机转轮叶片数和导叶数的匹配问题开展了专项研究，最终确定采用5+5长短叶片+16个活动导叶的设计方案。5+5长短叶片是在国内自主开发的抽水蓄能电站机组中首次应用。制造厂为绩溪电站开发的不同叶片数转轮的设计如图1所示。从图1中可以看到长短叶片方案与常规叶片相比，在进、出口边流道形状、叶栅稠密度等方面的不同。
5+5长短叶片方案由于高压侧叶栅稠密，能够有效地控制部分负荷工况高压侧的二次回流，也可以使得高压侧叶片的安放角和转轮直径设计得更小，从而提高水轮机运行范围内的效率并改善叶片进口的空化特性。同时，长短叶片方案低压侧叶片数较少，可以减少低压侧叶片的排挤，改善水轮机出口边空化性能。5+5长短叶片还可以提高水轮机工况进口刚度，改善转轮的动、静应力特性。
图2是各方案水泵和水轮机能量试验结果对比图。图中效率均为相对效率，以转轮A为基准转轮，其中图2（a）以水泵工况协联曲线中的最优工况点为基准点，图2（b）以水轮机工况额定水头最优效率为基准点。图3是各方案水轮机额定水头压力脉动试验结果对比图。从模型试验结果可以看出：长短叶片方案在能量性能、部分负荷和空载压力脉动方面要优于常规叶片方案。
3.2 发电机旋转部件结构
发电电动机采用“一根轴+整体磁轭圈”的结构方式，属于创新设计。“一根轴”可消除多段轴因加工和安装误差导致的摆度过大的弱点;同时，上下导轴承距离转子中心线更近，临界转速显著提高，这对于500 r/min的高速机组有利。“整体磁轭圈”采用高强度钢板制成，在制造厂内分小段把合、整体精加工。与普通叠片磁轭相比，“整体磁轭圈”能消除应力增大系数，显著增强磁轭的整体刚度，提高磁轭的安全、稳定和可靠性。此外，与传统叠片磁轭比，采用“一根轴+整体磁轭圈”结构可以明显减少工期。
3.3 新型推力轴承设计
为降低甚至消除高转速电机推力轴承的搅拌损耗和搅拌油雾，绩溪电站机组推力轴承设计首创开发了全新的低液位低损耗喷淋式轴承。相较于传统的推力轴承，该技术将原油箱内较高的油位降低至镜板工作面附近甚至以下运行，通过供油环管向瓦间镜板面喷油，由于油位的降低能够极大地减少油槽润滑油搅拌，使油槽油面更加平稳，由此从根源上减少了油雾的产生，使整个机组运行环境更加清洁。同时，由于油槽搅拌减小，大大降低轴承损耗，对高速机组而言，几乎能够降低整个轴承损耗的30%～50%。绩溪电站机组低液位低损耗喷淋式轴承的成功运用，为后续众多大容量高转速抽水蓄能发电电动机以及超大容量水轮发电机的轴承设计开辟了一条新途径。
4 现场试验
目前绩溪电站6台机组均已投入商业运行。从机组实际运行情况来看，机组运行稳定性较好。下文以具有代表性的1号机组为例，介绍机组的运行情况（主要稳定性指标），其余已投运机组的运行情况基本与1号机相近。
4.1 机组振动摆度数据
绩溪电站1号机组调试过程中，机组各部位稳态工况下的振动摆度值如表3所列。从表3中可以看出：机组稳态振动、摆度指标均满足合同要求，尤其是满抽、满发工况振摆指标较为优越。
4.2 机组轴承热稳定数据
绩溪电站1号机组调试过程中，机组各轴承稳态工况下的相关油温瓦温数据列于表4。从表4中可以看出该电站1号机组在各工况稳定运行条件下，轴承的油温瓦温都可以满足合同保证值的要求。
4.3 调节保证反演计算结果
高水头抽水蓄能机组水力过渡过程关系到电站的安全运行[14～16]。在机组调试期间，开展了机组甩负荷试验（包括双机甩负荷试验），针对各试验工况展开了模拟计算，并将计算值与实测值进行了对比，得出修正值后，进一步推算得出了如下极值工况（修正后）结果。
（1） 蜗壳进口最大压力值发生在SJT2工况（上库正常蓄水位，下库死水位，2台机组额定出力运行，突甩负荷，导叶正常关闭），其值为985.82 m，小于合同保证值1 000.00 m。
（2） 尾水管进口最小压力值发生在JHT6工况（上游正常蓄水位，下游死水位，2台机组正常运行，其中一台机组突甩全负荷，在最不利时刻，另一台机组也突甩负荷，导叶正常关闭），其值为1.26 m，大于合同保证值0 m。
（3） 机组转速最大上升率发生在JHT4工况（下库正常运行水位，额定水头，2台机组额定出力运行，突甩负荷，导叶一关一拒），其值为42.02%，小于合同保证值45.00%。
（4） 尾水管进口最大压力值发生在SJP2（最大扬程，2台机组抽水断电，导叶全拒）工况，其值为164.60 m，小于合同保证值190.00 m。 從试验结果和计算分析可以看出：机组甩负荷后的各项参数满足合同要求，可以确保电站及机组的安全稳定运行。
5 结 语
绩溪抽水蓄能电站机组的顺利投产，标志着中国已经掌握了600 m以上高水头、高转速的抽水蓄能机组自主研发、设计及制造能力。机组现场运行数据表明：机组的主要性能指标均优于技术规范要求，尤其是机组的稳定性指标较为突出。同时也证明了通过制定合理的技术规范，引入有序的竞争机制，可以促进国产化抽水蓄能机组取得技术突破，为中国后续更高水头、更大容量机组的国产化之路打下坚实的基础。
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（编辑：赵秋云）
引用本文：
路振刚，陈顺义，郑小康，等.国产化高水头抽水蓄能机组研发与现场试验验证
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Independent development and field test verification of high head pumped storage units
LU Zhengang1，CHEN Shunyi2，ZHENG Xiaokang3，QIU Shaoping2，LIANG Quanwei3，ZHENG Yingxia2
（1.State Grid Xinyuan Company Ltd.，Beijing 100761，China; 2.PowerChina Huadong Engineering Corporation Limited，Hangzhou 311122，China; 3.DEC Dongfang Electric Machinery Co.，Ltd.，Deyang 618000，China）
Abstract：
Through the localization and independent research on pumped storage units，China has mastered the technology of pumped storage units of water head below 500 meters and rotating speed of 500 r/min.In order to make a breakthrough in the independent design and manufacturing technology of pumped storage units with high water head over 600 meters and high speed of 500 r/min，we illustrate the development and engineering application of Jixi Pumped Storage Unit，the first homebred developed unitswith high head and high speed over 600 meters in China，introducing the reasonable technical specifications for domestic units with high head.During the developing process，we adopted the mode of comparative test on the same platform to promote the hydraulics research and technology of the domestic units，and adopted innovative technologies such as “5+5” long and short blades of the unit.The test results show that the main performance indices of the unit are superior to the technical specifications.The research results can provide reference for the construction of other high head and high speed pumped storage power stations in China，and play an important role in promoting the technical progress of pumped storage units in China.
Key words：
pumped storage units development;comparison on the same test platform;prototype verification;domestication of products