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提高配电自动化水平 打好智能电网发展基础

日期:2015年8月18日 10:16

  中国发展新能源的一个关键在于并网发电,而并网的一个最佳落点就是智能电网。尽管坚强智能电网建设的大幕已经拉开,但是要实现电网的信息化、自动化、互动化并不是一朝一夕的事。智能电网建设涉及到新能源的接入技术、电力调度、大规模的资源配置等,将来还可能会包括交通、楼宇、信息等系统的智能设施等方方面面。本文仅就实现智能电网的重要基础之一的配网自动化的行业现状、趋势、市场以及自动化企业布局等方面进行了简要的探讨。
  智能电网建设全面铺开
  世界各国为应对气候变化、保障能源安全,日益重视发展清洁能源和提高能源利用效率,世界能源发展呈现出清洁化、低碳化、高效化的新趋势。目前,智能电网已成为世界电网发展的共同趋势,智能电网研究、试点示范和规划建设全面开展。
  随着各行各业对电能的依赖日渐增强,对供电可靠性及电能质量的要求日益提高。国家电网能源研究院总工程师葛旭波表示,世界各国不约而同将目光聚焦在电网建设上,希望把本国电网建设成具有高效、清洁、安全、可靠和互动特征的智能电网。
  我国智能电网的发展,有赖于清洁能源的大开发,包括水电、风电、太阳能光伏发电都是未来接入智能电网,优化国家能源结构,降低污染排放的关键性因素。
  国网能源研究院副院长蒋莉萍表示,中国发展新能源的一个关键在于并网发电,而并网的一个最佳落点就是智能电网。智能电网的确已得到政府的重视,相关企业也投入不少。
  在国网的主导下,我国正大力建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,以通信信息平台为支撑,具有信息化、自动化、互动化特征的高度一体化融合的现代电网。
  配电自动化水平有待提高
  配电网自动化可以实现更加智能化的配电,进一步优化电力资源的配置。它是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段,是实现智能电网的重要基础之一。与输电网相比,配电网的灵活性、自动化分析和控制水平还不足。高级配电自动化建设将成为智能电网的重要构成部分。
  从上世纪九十年代中后期,我国开展了配电自动化试点项目和较大范围内的工程化实施,但是由于技术和管理上的诸多原因,大多数早期建设的配电自动化系统没有达到预期的效果。
  专家指出,配网自动化在我国处在起步阶段,国内城市配网馈线自动化率不足10%,目前国外配网自动化的比例达到60%-70%,国内仍刚刚开始试点,未来市场空间广阔。
  据了解,配电网作为输配电系统的最后一个环节,其实现自动化的程度与供用电的质量和可靠性密切相关。随着两网改造的持续投入和配电自动化技术的深入研究,新一轮配电网自动化建设的热潮正在兴起,必将进一步推动我国配电自动化的建设和应用。
  在配电自动化领域中,用得较为广泛的自动化产品有西门子公司的3WN系列产品、ABB公司的F系列产品及国产的CWI系列产品。由智能断路器构成的智能型开关柜与现场总线技术及上位机构成的自动化配电系统具有功能强、系统完善、可靠性更高、编程简易、控制简便、通信协议开放等特点。研制、应用和推广智能型断路器及其相适应的现场总线技术是我国配电自动化发展的基础,也是适应我国现代化配电工业发展的需求。
  配电自动化市场广阔
  在智能电网的投资构成上,配网自动化将占40%左右,是智能电网投资的重中之重。按照国家电网规划,中国如在2015年前大范围推广智能电网的话,需要国家大力建设特高压骨干电网,并在此基础上启动电网自动化市场。届时,电力二次设备将出现巨大空间,输电网自动化控制和一体化调度系统将成为市场热点。
  从目前看2010年-2011年配网自动化建设已经进入高峰期,预计有接近10个城市进入试点,整个市场容量在10-20亿左右。目前国网已经开始了4个城市的试点工作。
  据悉,国网的第一批智能配网试点城市有北京、杭州、厦门、银川,第一批招标还没有开始;预计第二批国网将在省会城市及计划单列市进行试点,预计将有50个左右城市进行试点。南方电网在广东、深圳试点后,将进一步扩大试点范围,预计2010年将在贵阳、南宁、海口、昆明等城市试点。
  按照平均每个城市投资主站5000万,采集终端覆盖2万个,每个采集终端2万元测算,每个城市配网自动化总投资在4.5亿之间,保守按照年均10个城市进行改造,预计年均市场容量在45亿元左右。预计未来5年将是配网自动化投资的高峰期。
  自动化巨头长远布局
  早在2004年,ABB在厦门成立了一个全资子公司——厦门ABB输配电自动化设备有限公司。该公司是ABB全球配电自动化产品业务的区域性总部,为中国和周边市场提供配电自动化产品与服务,涵盖研发、设计、生产、销售与服务的整个价值链。目前拥有SPACOM100、REF542plus与Relion三条生产线。
  2008年,施耐德电气就已经成立全球的研究部门,专注于智能电网的分析研究工作,且在中国特别设立了智能电网、电动汽车、新能源首席专家一职。同时积极参与国家电网配电自动化示范工程,不断扩大智能配电的领域,提供了智能一次配电设备、配电自动化等关键产品和解决方案。2010年,施耐德电气首次集成其在建筑楼宇、IT、安防、电力及工业过程和设备等五大领域的专业技术和经验,将其高质量的产品和解决方案融合在一个统一的架构下,为企业客户节省高达30%的投资成本和运营成本。
  2010年年初,全球三大电气巨头阿尔斯通、施耐德电气与阿海珐宣传将联合收购阿海珐输配电业务,并参与对“智能电网”概念的研发。阿海珐输配电业务目前在全球排名第三。此次收购完成后,阿尔斯通将接手阿海珐输配电业务中的输电业务,而约占阿海珐输配电业务三分之一的配电业务则将由施耐德电气经营。
  2010年9月,IBM中国研究院日前宣布,将与国网电力科学研究院携手进行新能源以及智能输配电等方面的联合研究。尤其是推动智能电网关键技术的研究和实践。此次合作将开展智能输变电状态在线监测研究,建设端到端的“智能电网无线通信及应用系统平台”,实时监测和控制电网,提高电网系统可靠性,并通过降低故障频率,解除频谱干扰,优化频谱资源,来提高输配电资产的利用效率,最终保障电力系统的安全、智能、高效运行。
  随着智能电网建设在国内启动,庞大的国家投资和诱人的市场将吸引越来越多的企业将会参与其中,并使市场的竞争迅速剧烈化。我们认为只有那些具有远见卓识、雄厚的研发实力、自主品牌和质量过硬的产品,才能在这场智能电网建设浪潮中占有一席之地。

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