2022年6月29日15點37分，河南南陽鴨河口電廠（以下簡稱“鴨河口電廠”）2號機組增加調(diào)相功能改造后，首次以調(diào)相機模式并網(wǎng)運行，標志機組兼具發(fā)電機和調(diào)相機雙重屬性，進入實際生產(chǎn)運營階段，也標志著國內(nèi)首臺火電機組增加調(diào)相機功能改造示范工程成功落地。
此次改造工程于4月26日正式開工，上海成套院承擔工程設(shè)計、調(diào)試和試驗工作，并負責DCS系統(tǒng)、廠用電系統(tǒng)、同期/AVC/PMU/計量及變送器屏等二次控制系統(tǒng)的利舊升級改造。項目實施過程中，上海成套院發(fā)揮技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)服務(wù)優(yōu)勢，全力協(xié)調(diào)內(nèi)外部資源，努力克服疫情帶來的不利影響，在時間緊、任務(wù)重的挑戰(zhàn)下，精心組織落實項目“前后臺”分工及協(xié)同合作，嚴格執(zhí)行項目計劃，圓滿地完成承擔的各項工作任務(wù)，確保機組具備“6.30”調(diào)相機模式下的啟動并網(wǎng)條件。
項目前期，上海成套院積極發(fā)揮技術(shù)總成單位優(yōu)勢，牽頭組織中國電科院、河南電力設(shè)計院、河南電科院、上海電氣發(fā)電機廠等單位，對機組進行完整的狀態(tài)評估，從仿真分析系統(tǒng)需求、確定改造原則和目的、選擇改造技術(shù)路線，以及改造總體方案和驗證方式等方面，對機組進行系統(tǒng)分析和技術(shù)論證，于2022年1月19日順利通過專家評審。同時，上海成套院積極協(xié)助鴨河口電廠與河南省發(fā)改委、省能監(jiān)辦、省電力公司開展交流，推動無功補償電力輔助服務(wù)相關(guān)政策在河南省落地。
在“雙碳”目標背景下，隨著新能源大規(guī)模持續(xù)并網(wǎng)及外電輸入的持續(xù)增加，新能源和直流輸電等電力電子電源大量替代常規(guī)同步發(fā)電機組，電網(wǎng)動態(tài)無功支撐能力和轉(zhuǎn)動慣量不足等問題逐漸凸顯，直接影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行和新能源發(fā)展消納，而調(diào)相機可以有效解決這些問題。同步調(diào)相機在電力系統(tǒng)中的主要作用是進行無功補償，它能夠為電力系統(tǒng)提供無功功率，同時吸收電力系統(tǒng)的無功功率。作為同步電機，它與火力發(fā)電機組的最大區(qū)別是不帶機械負載，在應(yīng)用過程中通過發(fā)出和吸收無功功率來調(diào)節(jié)電網(wǎng)功率因數(shù)，保證正常的電網(wǎng)電壓水平。
鴨河口電廠機組改造后，可根據(jù)電網(wǎng)運行需要，靈活選擇發(fā)電機、調(diào)相機兩種模式并網(wǎng)運行，充分發(fā)揮高負荷時期有功支撐和低負荷時期無功支撐的綜合效能，可以提高電力系統(tǒng)吸納外電輸入的水平，促進清潔能源消納，有效提高系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能和調(diào)節(jié)能力，實現(xiàn)與新能源協(xié)同發(fā)展。同時，也盤活了關(guān)?；蛲艘刍痣姍C組資源，減少碳排放，為國家能源安全保障、能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和能源清潔低碳轉(zhuǎn)型，提供全新方案和示范借鑒，也為火電機組可持續(xù)發(fā)展探索了新方向和新路徑，推動以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)。（上海成套院 吳方元、杜鵬、張宇瓏）