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2016智能变电站政策及市场环境分析(附重点企业名单)

2016-03-17 北极星输配电网

智能变电站主要包括智能高压设备和变电站统一信息平台两部分。智能高压设备主要包括智能变压器、智能高压开关设备、电子式互感器等。那么智能变电站行业的定义及分类是什么呢?一起看下下文吧。



一、智能变电站行业定义


智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能,实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。


智能变电站是以设备全智能化和测控全智能为基础,具有变电设备的智能监控、供电安全的在线预警、薄弱环节的自动识别等功能。高可靠性的设备是变电站坚强的基础,综合分析、自动协同控制是变电站智能的关键,设备信息数字化、功能集成化、结构紧凑化、检修状态化是发展方向,运维高效化是最终目标。


智能变电站与传统变电站的区别


智能变电站与传统变电站的差异主要体现在三个方面:一次设备智能化、设备检修状态化,以及二次设备网络化。


(1)一次设备智能化


一次设备的智能化和信息化是实现智能电网信息化的关键,而采用标准的数字化、信息化接口,实现融合在线监测和测控保护技术于一体的智能化一次设备则是这样就能实现整个智能电网信息流一体化的需求。


一次设备智能化的电气设备主要包括:电子式互感器(光电互感器)、智能组件、智能变压器,以及其它辅助设备。由于一次设备被检测的信号和被控制的操作驱动装置采用微机处理器和光电技术,从而简化了常规机电继电器及控制回路的结构,以及数字控制信号网络取代传统的导线连接。


同时,由于电子式互感器(光电互感器)大规模使用,这也为一次设备智能化提供了基础。数字化继电保护、在线检测等二次设备都被集中到了智能组件或一次设备内。可以说,智能变电站的设备层集成了传统变电站过程层、间隔层的全部功能。


(2)设备检修状态化


设备检修状态化也属于一次设备智能化的范畴。在这里我们单独进行说明,主要是因为设备状态在线监测属于全新功能,可以说是智能变电站与传统变电站最核心的区别之一。


智能化一次设备通过先进的状态监测手段、可靠的评价手段和寿命的预测手段来判断一次设备的运行状态,并且在一次设备运行状态异常时对设备进行故障分析,对故障的部位、严重程度和发展趋势做出的判断,可识别故障的早期征兆,并根据分析诊断结果在设备性能下降到一定程度或故障将要发生之前进行维修。


通过传统型一次设备智能化建设,可以实时掌握变压器等一次设备的运行状态,为科学调度提供依据;可以对一次设备故障类型及寿命评估做出快速有效的判断,以指导运行和检修,降低运行管理成本,减小新生隐患产生几率,增强运行可靠性。


在传统变电站中,只有少数变压器安装了状态在线监测装置。而在智能变电站领域,不光是变压器,GIS、SF6断路器、隔离开关等主要一次设备都需要安装在线监测设备;状态监测量也从油色谱扩展到局部放电、SF6气体密度、微水、漏电电流等多个方面。


(3)二次设备网络化


变电站内的二次设备,如继电保护、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、无功补偿、网络安全监测设备,以及正在发展中的在线状态检测装置设备等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造。


设备之间的连接全部采用高速的网络通信,而不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口,通过网络真正实现数据共享、资源共享。可以说,二次设备网络化即是通过IEC61850协议、光纤等设备实现分布式系统控制,从而代替总线方式,使得数据传输更加丰富、更加标准,这也为智能变电站“全景”式监控提供了保证。


二、智能变电站行业的发展状况分析

原来的变电站内的保护措施和保护行为的出现都是针对单项潮流网络的,现在智能变电站的单项潮流网络转变为多元型网络将会使以前的保护行为和保护措施变得不再安全可靠,发展状况详情,请见下文智能变电站行业的发展状况分析:



智能电网作为未来电网的发展方向,渗透到发电、输电、变电、配电、用电、调度、通信信息各个环节。在上述这些环节中,智能变电站无疑是最核心的一环。


智能变电站由数字化变电站演变而来,经过4年的发展,技术已经日臻完善。相比较其它环节,智能变电站已经达到了可以大规模进行推广的条件。智能变电站主要由设备层、系统层组成,与传统变电站最大差别体现在三个方面:一次设备智能化、设备检修状态化,以及二次设备网络化。


2011年以后所有新建变电站全面按照智能变电站技术标准建设,并且重点对枢纽及中心变电站进行智能化改造。根据国网的规划未来我国智能变电站将迎来爆发式增长:第一阶段新建智能变电站46座,在运变电站智能化改造28座;第二阶段新建智能变电站8000座,在运变电站智能化改造50座,特高压交流变电站改造48座;第三阶段新建智能变电站7700座,在运变电站智能化改造44座,特高压交流变电站改造60座。


2015年9月,国家电网公司50个新一代智能变电站扩大示范工程首个建成的项目—江西省首座新一代智能变电站——110千伏赣县双龙变电站于9月29日11时16分投产送电。标志着中国新一代智能变电站的正式运营开始。


按照国家电网“十二五”智能电网建设规划,在“十二五”前期,新建智能变电站进度保持较快增速,在后期,智能变电站改造占比将逐步提升。《中国智能变电站行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》[5]显示,截至到2013年第六批招标,智能变电站招标量已经达到约3600座,招标量与规划预期基本相符,但是近几批智能变电站招标比例较前期有所下降,主要原因是:前期国家电网推进的智能变电站运行效果为达到预期;智能变电站制造成本降低速度较慢,造价依然较高;国家电网正在积极推进第二代智能变电站试点新项目,预计会放缓现有智能变电站建设进度以及降低智能变电站招标比例。随着新一代智能变电站试点项目逐步投入运营,智能变电站招标比例将继续提升,建设进度将不断加快。


三、智能变电站行业发展环境盘点分析


在智能变电站中,传统的电缆接线不再被工程所应用,取而代之的是光纤电缆,在各类电子设备中大量使用了高集成度且功耗低的电子元件,那么对于该行业的发展环境如何呢?一起看下下文智能变电站行业发展环境盘点分析吧。



◆2009年5月国家发布了《装备制造业调整和振兴规划实施细则》,提出要依托特高压输变电等十大领域的重点工程振兴装备制造业。


◆国家电网公司2010年发布了《关于加快推进坚强智能电网建设的意见》,要求加快电网智能化上实现突破。加快推进智能电网关键技术研究、标准制定、设备研制和试点建设等工作。


◆2010年3月,“加强智能电网建设”被写入2010年《政府工作报告》,这标志着中国智能电网进入快速发展阶段。承担智能电网建设主体的国家电网,将在智能电网调度技术支持系统、智能变电站、电动汽车充电设施、用电信息采集系统、“多网融合”等五项试点工程建设上实现突破。


◆2010年6月29日,由国家电网公司编制的拥有自主知识产权的《国家电网智能化规划》子规划《智能电网关键设备(系统)研制规划》和《智能电网技术标准体系规划》正式发布。此次发布的两个规划,基本构成了今后智能电网的标准体系的规划框架,将全面指引设备研发与行业标准制定。


《智能电网关键设备(系统)研制规划》在中国首次系统地提出了包括7个技术领域、28个技术专题和137项关键设备的研制规划。该规划分析了目前国内外智能电网关键设备的研制状况,针对“已有设备”、“在研设备”和“待研设备”,提出了明确的工作策略,制定每一类设备的研究内容、目标和计划。《智能电网技术标准体系规划》在中国首次系统地提出了包括8个专业分支、26个技术领域、92个标准系列的智能电网技术标准体系,明确了可以直接采用、需要修订、需要制定的智能电网技术标准。《智能电网关键设备(系统)研制规划》和《智能电网技术标准体系规划》是智能电网重要的两个子规划,两个规划的出台预示着智能电网发展方向基本确定。


◆2013年3月,科技部、发改委发布《“十二五”国家重大创新基地建设规划,提出,根据现有基础,“十二五”期间,将在智能电网与特高压等领域启动国家重大创新基地建设试点工作。


◆2013年5月,国务院印发由发改委和科技部牵头编制的和科技部牵头编制的《“十二五”国家自主创新能力建设规划》,规划共分十个部分,主要包括建设基础与面临形势,指导思想、建设目标和总体部署,七个方面的重点任务及规划实施等。其中,提出电力建设重点包括特高压输电,要加强电力需求侧管理技术、电网资源优化技术等开发与推广能力,提高资源综合开发利用水平。


四、2016智能变电站行业的技术特点分析


智能变电站将分布式电源引入进来,能够增强智能电网的安全灵活性,在运行效率上也有显著的提升,此外,在配电系统中也改变了单项潮流网络的存在,使其从单向电源辐射的网络转变成为一个多源型的网络。具体的技术特点,请详见下文2016智能变电站行业的技术特点分析:



体系结构


智能变电站系统分为3层:过程层、间隔层、站控层。过程层包含由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和智能终端,完成变电站电能分配、变换、传输及其测量、控制、保护、计量、状态监测等相关功能。根据国网相关导则、规范的要求,保护应直接采样,对于单间隔的保护应直接跳闸,涉及多间隔的保护(母线保护)宜直接跳闸。


智能组件是灵活配置的物理设备,可包含测量单元、控制单元、保护单元、计量单元、状态监测单元中的一个或几个。


间隔层设备一般指继电保护装置、测控装置、故障录波等二次设备,实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能,即与各种远方输入/输出、智能传感器和控制器通信。


站控层包含自动化系统、站域控制系统、通信系统、对时系统等子系统,实现面向全站或一个以上~次设备的测量和控制功能,完成数据采集和监视控制(SCA—DA)、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。

站控层功能应高度集成,可在一台计算机或嵌入式装置实现,也可分布在多台计算机或嵌入式装置中。


智能变电站智能一次设备


高压设备是电网的基本单元,高压设备智能化(或称智能设备)是智能电网的重要组成部分,也是区别传统电网的主要标志之一。利用传感器对关键设备的运行状况进行实时监控、进而实现电网设备可观测、可控制和自动化是智能设备的核心任务和目标。《高压开关设备智能化技术条件》、《油浸式电力变压器智能化技术条件》对~次设备智能化做了相关规定。在满足相关标准要求的情况下,可进行功能一体化设计,包括以下三个方面:①将传感器或/,u执行器与高压设备或其部件进行一体化设计,以达到特定的监测或/,u控制目的;②将互感器与变压器、断路器等高压设备进行一体化设计,以减少变电站占地面积;③在智能组件中,将相关测量、控制、计量、监测、保护进行一体化融合设计,实现一、二次设备的融合。


智能变电站智能设备与顺序控制


实现智能化的高压设备操作宜采用顺序控制,满足无人值班及区域监控中心站管理模式的要求;可接收执行监控中心、调度中心和当地后台系统发出的控制指令,经安全校核正确后自动完成符合相关运行方式变化要求的设备控制,即应能自动生成不同的主接线和不同的运行方式下的典型操作票;自动投退保护软压板;当设备出现紧急缺陷时,具备急停功能。


五、我国智能变电站行业
十大优秀领先企业分析


智能变电站中的软件技术和硬件技术相辅相成,两者形成完美的协作。那么,我国都有哪些做得比较好的企业呢?下文是我国智能变电站行业的十大优秀领先企业分析:(排名不分先后)

国电南京自动化股份有限公司

国电南瑞科技股份有限公司

许继电气股份有限公司

思源电气股份有限公司

特变电工股份有限公司

中国西电电气股份有限公司

保定天威保变电气股份有限公司

南京新宁光电自动化有限公司

西安同维电力技术有限责任公司

广州市伟钰光电科技有限公司

END

本文来源:北极星输配电网整理



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