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2万亿,智能电网全面抬高电力行业门槛

根据电力行业“十二五”规划,国家五年时间共投入2万亿元建设智能电网项目,其投资重点将是输电、变电、配电方面,其中变电站、电力线路的智能化建设将带来巨大的商机的同时,也将电力行业的门槛全面抬高。
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  2011年1月1日,贵州省在迎接新一年来临的同时,迎来了大范围的冻雨天气,气温骤降至零度以下,与贵州相同的还包括湖南、广西、重庆等多个南方省市都出现了大范围的雨雪降温天气。

  在电力部门工作的王先生,很自然的联想到了2008年的那次特大雨雪灾害事故,大范围的电力线路覆冰压断,大规模的停电,抢修队一段线路、一段线路逐步的排查,这些事情都让他记忆犹新。但是,今年王先生不再会像2008年那样担忧,智能集成化的电力系统和电力监控“遥视”普及,让他可以便捷地知道无人职守变电站和电力线路的情况,及时而有针对性地派出抢修队伍和启动关键电力线路的融冰装置。

  取得这样的成绩,很大程度上在于从“十一五”以来国家对电力行业尤其是电网项目的持续不断加大投入。2006年,国家“十一五”规划在电力行业投资近3万亿元,其中电网投入达到1.2万亿元,超过了新中国成立56年电网投入的总和。

  2008年6月经历过雨雪冰冻灾害后,国务院、电监会联合发布了《关于加强电力系统抗灾能力建设若干意见的通知》成为了行业关注的热点,电力系统的防范与保障的重视程度被大大拔高,更多的新技术被逐步引用。这期间南方电网共投入了59亿元,对重点变电站和相关线路进行监控和加固改造。这可以说是电力行业建设“十一五”与“十二五”之间承上启下的作用,正是由于《关于加强电力系统抗灾能力建设若干意见的通知》的颁布,使得电力监控建设在变电站、电力线路等项目中得到有力的发展。

  而“十二五”预计电力行业将投资将达到5.6万亿元,其中基础建设投资2.85万亿元,占全部投资的52%,电网投资2.75万亿元,占48%。

  智能电网主导行业升级

  “当前,电力行业安防市场前景良好,需求呈现上升趋势,” 国电南京自动化股份有限公司副总经理兼工程营销总监王军表示,“电力行业安防需求主要体现在变电站安防、电厂安防、电力大楼安防、电力应急指挥、输变电线路危险监测等诸多方面。随着国家对智能电网的重视与投入,安防系统在电力行业的应用将呈现上升趋势。”

  2006年IBM提出了智能电网的概念,主要是解决电网安全运行、提高可靠性,其主要的解决方案是:通过传感器连接资产和设备提高数字化程度;数据的整合体系和数据的收集体系;进行分析的能力,即依据已经掌握的数据进行相关分析,以优化运行和管理。目的是通过对电力生产、输送、零售的各个环节的优化管理,实现电网运行的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全。

  其中,数字化的数据传输信号是智能电网数据收集、分析的基础,电网系统设备的数字化改造成为行业新的增长点。在变电站系统投入中,一次系统占整体投入的70%,二次系统占23%,包括安防系统在内的辅助系统约为7%,但是智能电网打破了变电站二次系统和辅助系统的之间的壁垒,为电力安防企业提供了更大的市场空间。[nextpage]

  近期,根据中国电力企业联合会发布,“十二五”期间我国电网建设将主要侧重智能电网的建设。根据规划,2009年至2010年是智能电网规划试点阶段,“十二五”智能电网将进入全面建设阶段。期间,国网和南网电网投资将大幅增长,预计年均将超过4000亿元,总量超过2万亿元。

  今后,智能电网的需求必将成为项目的重点,智能电网建设所要求的设备数字化、数据统一收集、统一管理、智能分析、优化运行等技术都需要电力集成商需要去进行了解、掌握。而国家对其大规模的投入的同时,新的技术、新的标准、新的市场模式等也会随之产生,电力行业集成商在迎来广阔的市场机遇的同时,也面临着巨大的改变。

  近期,国家电网发布的《智能电网技术标准体系规划》和《智能电网关键设备(系统)研制规划》作为智能电网改造兼容的指导性规范,并将上升为国家规范,为电力自动化系统和辅助系统的整合提供了技术指导和规范。

  大量新技术冲击行业

  北京华电通达科技有限公司总工程师梁宝柱认为:“电力行业最为看重的是要素是稳定性!”电力生产一直是关系到民生的重大工程,任何一次的故障停电都会给居民生产生活早成严重的影响,因此对电力企业在设备的使用上一直是以安全稳定为第一标准,很多新的技术只有在其他行业普遍应用后,电力行业才会应用。

  随着智能电网建设的发展,原本的模拟化设备已经无法满足智能电网对数据的及时性、可靠性的要求,而不全面的数据很难达到智能电网统一管理、智能调度的要求。因此在保证稳定性的前提下,大量新技术被逐步引入到电力行业之中。[nextpage]

  数字化建设与改造方兴未艾

  在智能电网建设的大背景下,数字化设备可以说是智能电网实现的基础,数字信号将会更有利于数据的收集与分析,为电力系统大联网提供了环境。虽然相比平安城市等行业已经是如火如荼的进行数字化建设与改造,电力行业只可以说是方兴未艾,但是其已经开始成为电力集成商主要的业务增长点。

  浙江大华技术股份有限公司系统集成产品经理冯贵宾表示:“目前,随着智能电网的提出,电力系统的数字化、智能化设备的应用与升级呈现增长的趋势,尤其是新建的智能变电站的辅视频及环境监控系统,基本上都是采用的数字化的设备。”当前,不仅数字化视频监控解决方案在变电站应用已较普及,同时在报警和环境量的监测也采用了相当多的数字化监测设备,而网络数字摄像机在变电站也有应用,只是受性价比和网络条件的约束而未能大量推广。这种现象既是整个安防系统的趋势要求,也是数字化的产品更加适合电力行业的特性,杭州海康威视数字技术股份有限公司行业总监孙彬认为:“变电站是强电磁环境,对前端设备(枪机、球机)的抗干扰性要求严格,采用光纤接口输出视频的网络监控可大大降低电磁干扰。”

  目前热门的应用模式为在变电站端采用数字监控主机(嵌入式监控主机不仅完成了嵌入式DVR的音视频采集、存储、传输功能,同时完成了报警的接入、控制输出,以及一些复杂的本地闭环控制策略,同时需要集控中心软件远程管理。)或嵌入式硬盘录像机作为前端处理设备,能够完成音视频采集处理传输、报警接入联动、灯光警笛控制、环境量监测等。

  未来将聚焦高清、智能、无线

  高清化设备在电网项目的推广几乎是跟数字化设备同时进行的。在电力监控已经超出安防的范围,成为电力安全生产管理的一部分时,高清化为智能电网数据收集提供了更好的条件。海康威视行业总监孙彬:“高清网络摄像机所获的得更多现场细节,例如重要监控点的仪表计数,主变压器、刀闸、开关、母线等细节监控,可为相关智能判断提供依据,提升整个系统的智能化水平。”

  上海威乾视频技术有限公司公关主管杨璐认为:“在变电站中,通过高清化的监控设备可以清晰的观察到仪表盘的显示和刀闸的开关,对设备发热、变色、冒烟等情况,可以做到及时报警。同时加装红外热像仪的设备,可以在设备故障的萌芽状态就可以发现,而传统的设备智能在设备发红、变形时才能发出报警。”而在安全防范方面,可视化门禁系统进行高清化设备应用是目前高清需求的一个热点。由于变电站多位于偏远地区,里面设备贵重,因此对门禁和周界的防范等级要求极高,需要对进入人员进行严格的审核,并且由于出入人员较少高清的可视化门禁在鉴别上相对容易。[nextpage]

  除了数字化和高清化开始大规模推广外,智能化、无线化也逐渐成为了电力行业的热点。电力行业对智能化的需求,已经不仅仅在于周界、遗留物检测、徘徊行为检测等比较传统的功能方面,智能电网建设要求整个电力系统统一监控、统一管理,对设备安全生产的监控目标将会成倍的增长,单纯的依靠人力监控是很难完成的,而智能化的应用将很大的弥补今后集中监控后人力的不足。智能监控通过对仪表盘的划线和颜色的区别,可以在仪表指针走到警戒区域自动报警,降低了劳动量,节约了成本,这种需求已经在某些电力项目中有所应用。上海皓维市场经理张业坤表示:“目前,由于电力行业对前端设备有特殊的要求,多数电力行业的智能化改造多是在后端安装智能盒或智能DVR的方式。”同时,智能监控设备根据应用环境的不同,需要进行不同的调试,在施工中,供应商会提供现场技术服务,集成商并不需要专门去掌握相关技术。

  无线技术的应用针对电力线路的安全,主要体现在铁塔监控上,在电力铁塔上安装监控终端设备,如:温度传感器设备,覆冰探测器,导线覆冰垂度探测器等,主要负责采集电力铁塔周围的环境变化数据;做到温湿度组合报警、凝冰报警、当铁塔结冰或线路结冰通过远程监控就了如指掌,便于及时派除冰车有目标的除冰。另外配备铁塔倾斜探测器,绝缘子漏电探测器,风向风力探测器等对电力铁塔进行监测。音视频监控设备,主要负责监控电力铁塔周围环境状态及周界安全情况。北京华电通达总工程师梁宝柱表示,“无线监控设备一般依靠太阳能或者风能供电,夜晚则靠蓄电池的电源,这种产品的成本是很高的。同时,无线设备除了在野外的风雨侵蚀外,高压环境对设备的磨损也是非常严重的,这些原因制约了无线设备的应用。”集成商在施工中,施工中除了注意产品耐久度和电源持久供应外,网络的构建、电力无线专网的覆盖也是需要注意的。

  系统集成必然“跨界”

  国电南京自动化股份有限公司副总经理兼工程营销总监王军认为,电力行业安防应用网络化特征突出,特别是变电站安防视频监控系统对网络化应用要求更高,因此安防监控产品在这一领域的应用更加突出网络联网特点。

  数据的整合、收集、分析的能力是智能电网实现对电网优化管理和安全使用的基础。以变电站为例,当前已经不仅仅局限在“五遥”的整合、将视频、门禁、报警等安防系统的集成,整合安防、消防、温湿度调控、语音对讲、泄露报警等电力辅助系统的平台正在电力行业如火如荼的展开。天津亚安总工程师张藻认为:“变电站三大系统——发电系统、电力自动化系统和辅助系统三者之间相对独立,经过多年的建设,电网公司内部采用了诸如95598系统、配网调度系统、SCADA系统、抢修指挥中心系统、管理信息系统、电力生产管理系统等各种不同的平台和管理软件,多系统融合是智能电网建设的重点,可以达到统一管理的目的。”

  在智能电网发展的大背景下,跨行业整合成为电力集成商新的难题。“电力集成商主要面临的问题是,不同协议之间的兼容的问题。”深圳市铁越电气有限公司总经理黄忆潭表示,“不应只是了解掌握安防不同产品之间协议的兼容,更应发展与电力自动化系统的协议兼容。”

  其实不管是EMS系统、WAMS系统还是故障保护信息管理系统,其所监控的对象是相同的,只不过从不同的侧面来监控,因此从电网本身来讲,就需要把这些系统功能整合到一起,形成一个调度中心的监视、分析和控制平台。这个平台提供统一数据模型维护、统一计算分析,可以为调度中心的各个部门(调度、运方、保护)使用,所有的分析均可结合电网的实时数据断面进行。

  新选手带来新选择

  当前,智能电网已经和物联网、三网融合一起成为国家“十二五”重点发展的战略。大规模的投入,吸引了众多行业外企业将目光纷纷投入到电力行业中,很多厂商纷纷推出了电力解决方案,天津天地伟业营销行业部经理陈虹旭认为,没有哪种方案是绝对最好的,只是用户在需要时,它才是最好的。“无论哪种解决方案,均有各自的优缺点,我们有必要对各种解决方案进行改进,在适应高智能化、高安全性、高稳定性、多层级大规模网控网管等方面下工夫,才能深入电力行业变电站的个性化需求。”

  而与国外相同的是,智能电网项目对后端平台的高要求吸引了众多IT和通讯背景的厂商参与其中,在国外智能电网吸引了IBM、谷歌等IT企业,以及国内以华三、华为为代表的通信背景的企业也加入到电力供应商队伍中,以平台为核心提供系统的解决方案。它们在网络技术的理解和整合能力更强,在整合各个系统中具有比较明显的优势。

  新选手的进入,为电力集成商提供了更多的选择。行业化的解决方案,更加针对电力行业不同应用环境、不同电压等级的管理需求,而IT背景的企业对多级联网整合的理解更深入,与集成商联合招标对整个标书都会起到一个加分的作用

  但这并不意味着传统电力安防系统供应商市场的缩小,相反对电力行业特殊要求、需要的了解和对相关法规的熟悉使他们能够提供更有针对性的电力行业解决方案,将关注点从单一辅助系统的整合提升到整体电网调度系统,从而获得了更大的市场空间。

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