在浙江省的仙居县，千嶂叠翠，清流急湍，风光旖旎，素有“神仙居所”的美誉。这里，有着一座现代化的抽水蓄能电站——仙居抽水蓄能电站。
仙居电站共安装4台375兆瓦抽水蓄能机组，是我国目前已投运的单机容量最大的抽水蓄能机组，作为国家重点装备制造企业的哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司（以下简称“哈电电机”）承担了该电站水泵水轮机及其附属设备的研制任务，四台机组于2016年实现了“一年四投”。而就在2018年，又传来一个好消息，哈电电机以仙居抽水蓄能电站机组为依托工程所研究的科研课题《400MW级大型抽水蓄能机组水泵水轮机关键技术研究与应用》荣获了中国能源研究会能源创新奖一等奖。
抽水蓄能电站是未来水电行业的重要组成部分，同时也是构建新一代电力系统的重要电源，优化能源结构的一种重要手段。上世纪六十年代，哈电电机便开始了抽水蓄能模型的研发工作。从引进技术到掌握消化，再到自主创新，哈电电机在先后研制成功250兆瓦响水涧项目、255兆瓦溧阳项目等抽水蓄能机组后，以仙居项目为依托，成功完成了400兆瓦级抽水蓄能机组的研制，打破了国外的技术垄断，实现了核心技术的自主化，在抽水蓄能技术领域实现了根本性的跨越。
填补技术空白 赶超世界先进水平
仙居电站首台机组成功投运当天，业主将3枚硬币立于高速旋转的机组盖板上，硬币一直挺立未倒，这意味着机组的稳定性极高，在机组运转过程中，测试人员再次进行检验，机组的各项技术指标均优于设计值，哈电电机完全掌握了水泵水轮机水力设计的关键技术。
顾名思义，水泵水轮机就是水泵与水轮机的结合，可以实现水泵抽水储能，又可以化身为水轮机拖动发电机发电，是抽水蓄能电站最核心的设备。实现这种功能上的“可逆”，依靠的是它正反双向运行的独特能力。双向运行听起来简单，但做起来极难。水泵和水轮机的水力特性是完全相反的，而抽水蓄能机组的主要研发难点集中在效率与稳定性同时兼顾的问题上，尤其是水力稳定性更是难中之难。
水泵水轮机“S区”是影响机组是否能够空载稳定并网的关键特性，而“驼峰区”是提高水泵工况运行的可靠性和稳定性水平的关键特性，“S区”和“驼峰区”也是行业内公认的关键技术难题。国际上一般采取在转轮上安装非同步导叶的机械手段提升设备稳定性，但这使得设备的结构复杂化，整体安全性降低，机组振动大，而且会严重影响机组的运行寿命和安全可靠性。
为破解这一世界性技术难题，哈电电机打破传统的机械思维方式，力争在“S区”和“驼峰区”优化上取得重大技术突破，通过对十几个水泵水轮机模型和设计方案的分析论证和试验，制定了以水泵与水轮机特性并行迭代的水力优化设计方法，以此解决了水泵水轮机不稳定区并网难题，大大降低了机组的振动，并从根本上提高了机组的安全可靠性。
此外，研究人员还研发出降低水泵水轮机无叶区压力脉动幅值技术、混流式水泵水轮机长短叶片转轮等独创成果，为水泵水轮机水力稳定性和效率的双向提高增加砝码，达到世界领先水平。
加强优化设计 完美应用创新技术
为保证仙居机组质量达到精品，并且能够安全平稳地运行，在机组设计阶段，哈电电机成功攻克了400兆瓦级水泵水轮机高水头大尺寸带来的刚度设计难题。
水泵水轮机水头高、运行工况复杂，相对常规水电机组需要更为可靠的强度计算方法，并对结构进行优化设计，因此将结构设计与强度计算技术集成是一项极为关键的技术。
近年来，哈电电机通过不断总结以往的经验，结合国内外先进的技术，以响水涧、溧阳等抽水蓄能机组的水泵水轮机蜗壳、座环、顶盖、活动导叶及转轮为研究对象，对其进行了详细的刚强度及动态特性分析，比较分析各部件的优点，提出了各部件合理的结构型式并对分析软件进行了二次开发。
在仙居机组的研制过程中，设计人员将有限元计算技术与疲劳设计、经典设计相结合，对顶盖、蜗壳座环等主要部件进行了结构优化，做到材尽其用，使结构的受力以及应力分布更加合理，并根据灵敏度分析结果，总结归纳出影响转轮、顶盖、蜗壳座环等部件刚强度的主要因素，针对薄弱环节进行整体加强，从而保证机组的安全稳定运行。
仙居机组的进水阀设计水头高达784米，直径2.6米，是国内自主设计制造且已发电项目中水头最高、设计难度最大的球阀。球阀密封和轴承如何选型、高水头大尺寸球阀部件如何保证刚强度、活门变形如何控制、主密封如何保证可靠性以及球阀的组装、试验等方面都具有极大的设计和制造难度。
尽管如此，哈电电机技术团队并没有退缩，而且拿出了详尽的方案构想和数据论证，开发出多种新型结构，使得球阀的密封性和动作可靠性大大提升。他们还通过改变传统的工艺方法，使生产效率、制造质量赢得了多方的认可。
提供满意服务 兑现优质工程
赢得用户的信任与支持，离不开哈电人对工程品质的极致追求。
项目执行期间，哈电电机严格执行“3S+P”的服务理念，成立了高水平的项目攻关团队，紧跟业主诉求，追求客户的满足；在设备的安装期间，现场服务团队认真落实哈电电机与仙居公司达成的共建仙居项目精品工程的管理要求，对安装过程分步细化，秉承“过程成优、一次成优”的理念，对机组的总体质量进行全面有效控制。
与此同时，为了响应国网新源公司“三步走”战略，践行“共建仙居项目精品工程”的誓言，哈电电机驻仙居电站“工地党小组”集思广益化解工作难题，进而形成固化方案供后续借鉴，同时与仙居公司的基建部党支部、北京设计院监理党支部联合成立“安装质量QC小组”，分步细化安装流程，确保哈电出品必是精品。
仙居抽水蓄能电站四台机组全部投产发电以来，主机及辅助控制设备运行稳定，各项性能指标优秀，年发电量可达25.125亿千瓦时，相当于给华东电网建了一个“大蓄电池”，担负着华东电网的调峰、填谷、调频、调相、事故备用、黑启动等任务，为华东电网安全、稳定、经济运行提供了有力的保障。
几十年的时间里，我国抽水蓄能成套设备设计制造能力从无到有、从弱到强，走过了一段艰辛而富有成效的光辉历程，哈电电机从前期的科研、设计及生产精心组织策划，到后期的安装、调试服务，表现出了作为国有装备制造企业应尽的责任和义务。在未来，哈电人将不辜负国家和人民的期盼，继续苦心钻研、开拓创新、锐意进取，以更优异的成绩，推动我国大型抽水蓄能机组研发、制造技术不断向着世界领先的目标前进。