依靠过硬的设计能力，创新发电电动机转子机构安全性方法
抽水蓄能机组的发电电动机与水泵水轮机的运行方式类似，通过转子的正向与反向转动，实现发电机和电动机两种功能。那么，它的研发突破点又在哪里呢?
“转子高速运转带来的结构安全性。”哈尔滨电机厂前总工程师王国海解释说，“和常规水电机组相比，抽水蓄能发电电动机转子运行转速高。拿三峡巨型水轮发电机相比，虽然响水涧电站的单机容量还不到三峡发电机的一半，但转速却是三峡发电机的3倍多。在这么高的转速下，发电电动机转子要频繁承受机组启停、正反转过程中交变负荷和冲击负荷，对转子的结构安全性是一个巨大考验。水电行业有一个共识，就是抽水蓄能机组发电电动机的研制难度，一般是常规水电机组的2到3倍。三峡电站第一台机组2003年7月就正式并网发电了，可直到响水涧电站之前，我们还没有自主研制发电电动机的能力。”
结构安全性研究没有捷径可走，只能依靠过硬的设计能力。“产品质量首先是设计出来的，其次才是制造出来的。”在东方电机有限公司副总工程师郑小康的带领下，设计攻关团队针对发电电动机转子结构的安全性问题开展了深入研究。
最优设计方案的选取，要通过长时间大量的分析计算。为了节省研究时间，攻关团队创造性地提出了发电电动机磁极线圈刚强度分层计算方法。在满足计算精度的同时，有效降低计算量，解决计算分析难题。短时间内，多个设计方案的计算结果和优化方案相继出炉，设计团队优中选优，经过10余次筛选修改，最终选择了转子柔性固定方案。为了验证设计方案的可靠性，东方电机有限公司又研制出世界首个全尺寸、全模拟真机、全极限工况的发电电动机静态加载试验台，开展试验验证。
试验结果振奋人心!经过模拟验证，转子柔性固定方式能自动适应转子不同转速、不同工况的需要，保持恒定约束力，大幅加强转子结构安全性。为了确保万无一失，研究团队又针对设计方案组织了两次全国专家评审会，设计方案得到了与会专家的一致通过。
找到自主化的最后一块拼图，研制开发自动控制系统
自动控制系统是抽水蓄能电站的“大脑”和“中枢神经”，用来指挥、协调、控制电站的所有设备。由于抽水蓄能机组运行工况多、转换复杂，其控制系统模型和参数设计极其复杂，安全可靠性要求极高，已成为抽水蓄能领域的核心技术。
如此高含金量的技术，早已被国际知名企业牢牢控制，技术引进无从谈起，也就意味着没有任何成熟经验可以借鉴和参考。为了打破技术垄断，实现从无到有的突破，国家电网先后两次立项，由国网新源公司和南瑞集团公司共同承担，开启了大型抽水蓄能电站自动控制系统自主研制之路。
南瑞集团具备深耕自动控制领域的技术底蕴，国网新源公司拥有长期运营抽水蓄能业务的专业能力，双方科研人员通力合作，奋力攀登。经过6年多时间，历经1000多次模型试验验证，抽水蓄能电站控制逻辑关系终于被厘清，具有完全自主知识产权的大型抽水蓄能电站计算机监控、励磁、调速和保护系统，通过自主调试，成功应用于安徽响水涧、福建仙游抽水蓄能电站。不仅如此，引进控制系统存在的机组启动转速摆动大、参数测量精度低、灭磁速度慢等问题，也一一被克服。
抽水蓄能设备自主化工作的最后一块拼图终于被找到了。
历经10年攻坚克难，我国在抽水蓄能技术领域实现从跟随到引领、从进口到出口、从中国制造到中国创造的根本性跨越。2011年以来，我国相继建成安徽响水涧、福建仙游两座主机设备完全自主化的大型抽水蓄能电站，两座电站分获国家优质工程奖和国家优质工程金质奖。2013年，我国获得伊朗阿扎得抽水蓄能电站2台机组供货合同。我国抽水蓄能领域所取得的成就，得到了国内乃至国际水电行业的高度认可。抽水蓄能自主研发终于实现了弯道超车。
我国抽水蓄能事业的根本性跨越鲜明地表明，重大装备制造业的强力支撑，促使水电事业加快发展，中国由水电大国向水电强国转变的步伐愈发强健。按照国家发改委的规划，到2025年，我国抽水蓄能电站装机容量将增加至1亿千瓦。由于我国抽水蓄能技术实现根本性跨越，使得国内市场的设备超标价格大幅下降，预计2025年可为国家至少节省上百亿元资金。
雄关漫道真如铁，而今迈步从头越。经过10年励精图治，我们有理由相信，我国抽水蓄能事业的明天将更加美好。
