中国电力自动化行业细分研究Word文档格式.doc
《中国电力自动化行业细分研究Word文档格式.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中国电力自动化行业细分研究Word文档格式.doc（53页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
一、电力自动化产品营销渠道特点 35
二、典型营销渠道 35
第四节电力自动化行业潜在进入者威胁分析 37
一、在位优势形成的品牌壁垒对潜在进入者形成一定阻碍 37
二、营销渠道的壁垒 37
第五节替代产品的压力分析 38
第三章中国电力自动化产品市场容量及行业竞争分析 39
第一节电力自动化产品市场容量分析 40
一、主要需求因素 40
二、电力自动化产品市场容量预测 43
第二节电力自动化市场竞争分析 48
一、电力系统内市场竞争 48
二、电力系统外工业领域市场竞争 49
图表目录
图表1：
变电站综合自动化系统结构图 10
图表2：
调度自动化系统结构图 16
图表3：
配电系统结构图 25
图表4：
“西电东送”总体规划规模单位：
万千瓦 40
图表5：
国内特高压电网建设规划 41
图表6：
“十一五”期间重点城市分电压等级投资结构 41
图表7：
电力市场化建设的方式及时间安排 42
图表8：
中国铁路建设规划单位：
万公里 42
图表9：
各种电压等级变电站自动化产品所占比重 44
第一章中国电力自动化行业基本发展情况
【内容提要】当国家对电网建设持续不断的投入，从而形成对继电保护及变电站自动化产品大规模需求的时候，我们有必要重新审视未来五年继电保护及变电站自动化市场是否仍然会保持如此大的需求量？
根据最新的分析和预测，“十一五”期间，继电保护及变电站自动化的市场需求量每年大致40亿不到的规模，相比“十五”期间平均每年50亿以上的规模，保护及变电站自动化的市场规模呈现下降趋势。
预计未来5年，电力系统自动化市场结构将发生重大变化，每年用于配网自动化系统、调度自动化系统、电力市场以及计量计费自动化系统的投资将高达60亿，增长迅猛。
该研究报告建立在继电保护产品更新换代周期为10-15年的假设基础上，实际上，电网改造人为因素比较大，而且技术进步的速度往往超过我们的预期，造成产品更新换代实际周期可能大大提前。
一家之言，仅供参考，欢迎业内朋友与我交流。
“十一五”期间电网投资增速加快、预计年复合增长率15%
上世纪九十年代以前,国家电力投资主要用于电源建设,电源投资每年基本上都在一千亿元以上的规模,而每年电网投资仅有二三百亿,最多不超过四五百亿。
历史上的“重发轻输”导致我国的电网结构一直非常薄弱,不能适应资源优化配置和建立竞争性电力市场的需要。
三年城乡电网改造时期（1997年-1999年,实际延续到2000年）,国家开始集中力量加大电网投入,经过大规模的建设,电网发展严重滞后的矛盾得到部分缓解。
但是我们认为,电网建设与电源建设不平衡的矛盾是长期的、周期性的,互为条件和因果关系。
电源建设拉动电网建设,电网输送能力的提高又会促进电力需求增长。
随着中国经济进入重工业化发展阶段,2002年下半年以来电力供应表现出严重短缺,国家不得不再次加大对电源建设投资的力度,每年新增装机容量都在4000万kW左右,据估算，2001年-2005年这5年期间电力新增装机容量的年复合增长率为36%，预计到2006年用电紧张的矛盾能基本得到缓解,而电网建设在这几年基本上保持相对缓慢平稳的增长,每年增速在5%左右,年投资规模1000亿元以上。
尽管新建电源项目陆续投产运行,电力供需不平衡的矛盾得到明显改善,但是，随着城市化进程加快，城市用电负荷快速增长，城网规划与城市规划不协调，城网供电能力与城市用电需求和安全运行水平之间的矛盾逐步加剧。
特别是与2002年以来新一轮电源建设相比，城市电网投资短缺/建设滞后、网架结构薄弱/安全风险大、设备老化/可靠性差，以及控制手段不足/技术水平偏低等短板问题仍十分突出。
因此，长远来看，为确保新增电力的顺利输送,为确保城市电网完全可靠运行，今后五年电网建设势必要再次加快。
2003年以来，世界各地相继发生城市大规模停电事故，波及纽约、伦敦、罗马、莫斯科等重要中心城市，给当地政治、经济和社会带来不可估计的严重影响，也给中国敲响了警钟。
中国经济一直保持快速增长，在GDP中，地级以上城市创造的GDP总量已达63%，带来用电需求的快速增长，城市电网的重要性日益突出，这一点已经成为政府决策的主要依据。
根据国家电网公司会议精神，“十一五”期间，电网建设的重点将是着力解决特高压电网和城市电网两头薄弱的问题。
特高压电网主要解决的是大规模、大范围优化资源配置的问题，城市电网主要解决的是电力送得进、落得下、供得上的问题。
国电动经中心预计,2010年全国发电装机容量达到8.1亿kW，“十一五”净增3亿kW，电力新增装机容量的年复合增长率为-5.8%，每年在6000万kW左右，电源投资约1.5万亿，平均每年3000亿。
按照电网与电源投资的合理比例，“十一五”期间电网投资每年平均2000-3000亿元，年复合增长率15%。
初步测算，仅国家电网公司系统所属直辖市、省会城市、计划单列市共计31个重点城市“十一五”期间城市电网建设共需投资约2200亿元。
所以，综合判断，电网建设将步入新一轮景气周期[i]。
继电保护市场存量几无空间，主要依靠增量来推动
按现有投资水平对国内电力系统继电保护存量粗略估算,即在高压220KV及以上等级的变电站微机保护以平均400万/套计，那么相应的市场存量约合76亿,而截至2003年底，我国220kV及以上系统（含线路、母线、发电机、变压器等）保护微机化率达到70.29％，220KV及以上线路保护微机化率达到97.6％[ii],国家相关部门预计到“十五”末，220kV及以上的线路保护微机化率达到100%。
这意味着，“十一五”国内电力系统继电保护存量市场空间已经很小。
我们认为，国内电力系统继保的需求主要来自于增量市场，具体从两方面分析：
一方面，国家计划建设“跨区域、大容量、远距离、低损耗的特高压骨干网架”。
我国现有电网主要以500千伏交流电和正负500千伏直流系统为主，最远电力输送距离为500公里，使电力输送能力和规模受到严重制约。
而特高压电网是以1000千伏交流电和800千伏直流系统为主，电力输送距离可达1000公里至1500公里，具有跨区域、大容量、远距离、低损耗输电优势，可更好地满足经济发展对电力的需求。
根据规划，到2020年，我国将形成“四横六纵”特高压电网，输送电量将达到2亿千瓦以上，占全国装机总容量的25%。
其中800kV直流约为0.5亿千瓦，另外约1.5亿千瓦由交流构成。
从投资角度看，2020年，特高压交流加直流的市场累计约为4060亿元，其中交流2560亿元，直流1500亿元，以继电保护占全部投入的3%计，市场容量大约为120亿元，平均每年8亿元。
另一方面，城市电网需要大规模建设和改造，包括变电站升压改造（110KV变为220KV等），以及城市中心新建220KV和500KV变电站，以增加输电通道，满足负荷增长和供电可靠性。
我们预计今后五年31个重点城市平均每个城市增加1-2个受电点（500KV变电站），相应的需要新建220KV变电站120-250个，需要新建110kV变电站300-600个。
合计新建高压220KV及以上等级的变电站150-300个，继保设备投资按照400万/套计，则保护产品增量市场规模为6-12亿元，平均每年2亿元左右。
此外，每年电力系统新建线路增长一般在10%左右,对继保的需求至少保持同比例的增长,因此,以2004年为基数,新增部分每年约为5亿左右。
三者合计每年约为15亿元左右，如果再考虑一般城市电网建设的话，未来几年电力系统继电保护市场每年应该保持在15亿以上的水平。
变电站自动化市场存量空间大于增量空间
据不完全统计，截至2003年末，全国有500kV变电站近100个，500kV变电站的运行与控制全部实现了计算机化。
全国约有220kV变电站1800多个，实现无人值班的已超过260个；
约有110kV变电站5900个，实现无人值班的已超过3400个；
66kV/35kV变电站5700有多个，其中开展无人值班工作的约为3300个。
另有数据显示，全国110KV以下、35KV以上的终端变电站有18000余座，其中近一半实现自动化，35KV等级以下的各类配电变电站数量众多,其自动化率还较低。
如果按现有投资水平即在500KV、220KV-110KV、110KV-35KV的变电站大致投资分别为450万、180万、80万的条件下,粗略统计变电站自动化存量大约在150亿左右。
从目前电力系统的自动化投资缺口看，变电站自动化约为100亿左右，其中110KV及以下变电站约需80亿左右的投资，220KV及以上变电站约需20亿左右的投资。
若以5年的建设周期看,则静态每年形成20亿左右的市场。
此外，还要再考虑每年新建变电站的市场，如前所述，主要为特高压电网和城市电网变电站建设，其中的110kV变电站由于全部采用综合自动化方式。
粗略计算，每年市场容量合计约2亿元左右。
综合前面所述，未来几年电力系统变电站自动化市场每年保持在22亿左右的水平。
研究结论——电力自动化行业市场结构将发生重大调整
总的来看，保护及变电站自动化的市场需求量每年大致40亿不到的规模（已经把特高压输电网建设和城市电网建设对保护及变电站自动化的需求考虑进来），相比“十五”期间（平均每年50亿的规模[iii]）保护及变电站自动化的市场规模呈下降趋势。
我们分析，随着供电需求基本平衡，电力市场建设成为一项新的重点内容，相关自动化产品包括：
电力市场交易系统、电力市场技术支持系统和电厂竞价系统；
此外，城市配网建设将大规模启动，目前，国内城市配网馈线自动化率不足10%，配电可靠性的提高，除了依靠一次设备的更新改造外，就是对配网二次设备的需求，主要包括配网自动化主站系统、配电自动化终端设备，因为10kV以下城市配网管辖的配电变压器、柱上开关、馈线线路量非常大，因此对配网二次设备的需求量也相当惊人。
此外，电网调度自动化系统2002年以前基本上改造完毕，经过5年周期后，基本上也要面临新一轮的升级换代改造。
用电持续增长对计量计费系统的需求也将不断上升。
综合上述，我们判断，“十一五”期间，电力自动化行业的投资，除了每年用于保护及变电站自动化系统大约40亿外，剩下60亿投资将全部用于配网自动化系统、调度自动化系统、电力市场以及计量计费自动化系统。
因此，当保护及变电站自动化市场规模下降的同时，配网自动化、调度自动化、电力市场等产品市场将呈现快速甚至爆发式增长态势。
（李勃）
第一节行业概况
电力工业是国民经济发展的基础行业，电力系统的安全不仅仅涉及行业本身，而且涉及其他用电行业的安全，涉及到国家经济的健康发展，甚至是社会的稳定。
电力自动化设备主要职能是保证电力系统安全、经济运行，保障输电质量和提高输电效率。
近年来，随着国民经济的快速发展，我国电力行业也加快了发展脚步，电力行业近年来对电源和电网基础设施建设的投入稳定增长，特别是城乡电网的改造、西电东送、小火电的关停、新电厂的投入，为包括电力自动化设备厂商在内的中国电力设备厂商提供了良好的市场环境和发展机遇，电力自动化设备行业一直保持着稳定发展。
电力设备行业主要包括四个子行业：
电源设备行业、输变电一次设备行业、输变电自动化设备行业和电力环保设备行业。
不同子行业具有不同的产品。
电源设备行业主要生产锅炉、汽轮机、水轮机、发电机及电站空冷机组等。
输变电一次设备行业主要生产变压器、电抗器、电感器、电容器、开关设备、电线电缆等，简称电力一次设备。
输变电自动化设备行业主要生产对一次设备进行控制、监控和保护的设备，又称电力自动化设备，包括：
变电站综合自动化、调度自动化、配电自动化、线路保护、主设备保护和电能计费自动化产品等。
电力环保设备行业主要包括处理烟尘、废水、二氧化硫和氮氧化物的相关设备，包括除尘器、烟气脱硫和脱氮设备。
电力自动化设备用于对一次设备的保护以及对电力系统的自动控制、调度，主要包括变电站综合自动化、电网调度自动化等软硬件产品，主要职能是保障输电质量和提高输电效率。
电力自动化设备按适用的电压分类，可分为高压产品（220千伏及以上电压等级）和中低压产品（110千伏及以下电压等级）两个不同的领域。
经过几代电力和机械制造科技工作者的努力，我国继电保护及自动化设备的生产、制造、安装、运行水平有了显著提高。
短短的五十年，已经赶上并超过了一些发达国家。
第二节电力自动化的主要构成
一、变电站综合自动化
1、继电保护
电力系统由发电机、变压器、母线、输配线路及用电设备组成。
而在电力系统中常见有危险故障和一些异常运行状态，而这些现象会发展成事故，使整个系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，以致造成对用户少送电、停止送电或电能质量降低到不能容许的地步，甚至造成设备损坏和人身伤亡。
而电力系统各元件之间是通过电或磁的联系，任何一元件发生故障时，都可能立即在不同成度上影响到系统的正常运行。
因此，切除故障元件的时间常常要求短到1/10s甚至更短。
而这个任务靠人完成是不可能的，所以要有一套自动装置来执行这一任务。
电力系统继电保护装置就是装设在每一个电气设备网上用来反映它们发生的故障和不正常运行情况，从而动作于断路器跳闸或发出信号的一种有效的反事故的自动装置。
电力系统安全自动装置着眼于事故后和系统不正常运行情况的紧急处理，以防止电力系统大面积停电和保证对重要负荷连续供电及恢复电力系统的正常运行。
当电力系统的被保护元件发生故障时，继电保护装置应能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，以保证无故障部分迅速恢复正常运行，并使故障件免于继续遭受损害；
当电力系统的被保护元件出现异常运行状态时，继电保护应能及时反应，并根据运行维护条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。
此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。
继电保护的组成一般由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。
电力系统继电保护技术是随电力系统发展的。
熔断器是最早出现的简单过电流保护，由于电力的发展，用电设备功率、发电机的容量不断增大，发电厂、变电所和供电往的接线不断变化，电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大，单纯的熔断器保护无法满足要求。
而电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。
上世纪60年代到80年代是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。
其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护,运行于葛洲坝500kV线路上,结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。
在20世纪70年代中,基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。
到80年代末集成电路保护已形成完整系列,逐渐取代晶体管保护。
到90年代初集成电路保护的研制、生产和应用仍处于主导地位，这是集成电路保护时代。
我国从20世纪70年代末即已开始了计算机继电保护的研究，1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用,揭开了我国继电保护发展史上新的一页，为微机保护的推广开辟了道路。
从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。
不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全且工作可靠的继电保护装置。
随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。
继电保护技术未来趋势是向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化发展。
2、变电站自动化
“变电站自动化系统”这一名词，国际电工委员会解释为“在变电站内提供包括通信基础设施在内的自动化系统”。
在国内，所说的变电站自动化系统，包含传统的自动化监控系统，继电保护、自动装置等设备，是集保护、测量、控制、远传等功能为一体，通过数字通信及网络技术来实现信息共享的一套微机化的二次设备及系统。
自20世纪90年代以来，变电站自动化技术一直是我国电力行业的热点技术之一。
每年都有千百座新建变电站投入电网运行，新建变电站基本上都采用了自动化系统模式，同时每年还有许多老变电站的技术改造，也基本上以自动化系统模式为主。
（1）变电站自动化发展阶段
变电站二次部分传统按功能分为四大类产品：
继电保护、故障录波、当地监控和远动。
按系统模式出现顺序可将变电站自动化发展分为三个阶段：
第一阶段：
面向功能设计的集中式RTU加常规保护模式。
80年代及以前，是以RTU为基础的远动装置及当地监控为代表。
该类系统实际上是在常规的继电保护及二次接线的基础上增设RTU装置，功能主要为与远方调度通信实现“四遥”（遥测、遥信、遥控、遥调）；
与继电保护及安全自动装置的联结通过硬接点接入或串行口通信较多。
此类系统称为集中RTU模式，目前在一些老站改造中仍有少量使用，此阶段为自动化的初级阶段。
第二阶段：
面向功能设计的分布式测控装置加微机保护模式。
第二阶段始于90年代初期，单元式微机保护及按功能设计的分散式微机测控装置得以广泛应用，保护与测控装置相对独立，通过通信管理单元能够将各自信息送到后台或调度端计算机。
特点是继电保护（包括安全自动装置）按功能划分的测控装置独立运行，应用了现场总线和网络技术，通过数据通信进行信息交换。
此系统电缆互联仍较多，扩展性功能不强。
第三阶段：
面向间隔、面向对象设计的分层分布式结构模式。
第三阶段始于90年代中期，随着计算机技术、网络及通信技术的飞速发展，采用按间隔为对象设计保护测控单元，采用分层分布式的系统结构，形成真正意义上的分层分布式自动化系统。
目前国内外主流厂家均采用了此类结构模式。
（2）分层分布式技术成为潮流
若按变电站自动化系统二次设备分布现状可纵向分为三层：
变电站层、网络层、间隔层；
也有厂家或学者将网络层归入变电站层进行描述，即纵向分为变电站层、间隔层两层。
变电站层横向按功能分布为当地监控、保护信息管理及远方通信。
变电站层功能分布的形式取决于网络层的结构、变电站电压等级以及用户的实际需求。
当地监控功能作为当地运行人员的人机交互窗口，以图形显示、报表打印、语音报警等各种方式实现当地的“四遥”。
通过“五防”系统联锁控制开关的分合，按VQC原理调节变压器档位或投切电容器组。
保护信息管理功能作为当地继保人员的人机交互窗口，也可以图形显示、报表打印、语音报警等各种方式对继电保护及安全自动装置的运行状况以及故障发生后通过故障录波及保护动作信息进行故障分析和诊断。
远方通信功能是将当地监控和保护信息管理功能通过通信在远方实现，是变电站实现无人值班的前提条件。
远方监控和保护信息管理功能同样可以各自独立即通过不同的通道和规约分别接至调度中心和保护信息管理主站，也可以合二为一即通过同一通道接至远方主站。
网络层完成信息传递和系统对时等功能。
通过信息交换，实现信息共享，减化变电站的设备配置，从整体上提高变电站自动化系统的安全性和经济性。
目前国内外产品流行两种网络层结构：
即双层网和单层网结构。
现场总线具有使用方便、简单、经济的特点，以太网具有网络标准、开放性好、高速率、传输容量大的特点。
但目前由于以太网在性能和应用特点上仍不能完全替代现场总线，面向实时控制的工业以太网技术及标准正处于研究和制定过程中，所以现场总线将会和以太网并存相当长时间。
间隔层主要是继保、监控设备层。
可集中组屏也可分布在各继电保护小间内或安装在开关柜上。
继保、监控既可以各自独立也可以合二为一。
它对相关一次设备进行保护、测量和控制，响应就地层、变电站层、远方主站的操作要求，对采集的信息进行处理上传，并在变电站层、远方主站控制失效的情况下仍能完成保护、测量和控制功能。
三层之间的关系。
变电站层、网络层、间隔层既相互独立又相互联系。
变电站层功能的实现依赖于网络层和间隔层的完好性；
但是间隔层功能的实现，特别是继电保护及安全自动装置的功能的实现决不能依赖于网络层和变电站层；
远方主站监控功能的实现应不依赖于变电站层设备。
（3）运行管理模式与变电站综合自动化
保护和远动专业管理模式对变电站综合自动化技术发展的影响。
由于变电站综合自动化系统源于传统的“四遥”，并在微机保护、远动基础上发展起来的，保护和远动分属不同的部门和专业，运行管理是分开的，随着变电站自动化技术的发展，特别是近阶段，在中低压站已经采用保护和测控合一的综合装置，许多厂家在研制高压和超高压站的装置时，已经考虑将保护、测控、故障录波等功能综合在一个装置内。
无人值班的运行管理模式与变电站自动化技术的关系。
目前已实现无人值班的变电站，并不都是采用所谓的综合自动化系统。
但是应该看到，自动化技术的发展，为无人值班或少人值班变电站提供了更先进的技术支持，使变电站设计更加合理，布局紧凑，运行更加可靠，更利于无人值班的管理。
3、变电站综合自动化技术发展趋势
随着集成电路和计算机技术的飞速发展，各种新型的大规模集成电路将会进一步应用在继电保护和测控装置上，如32位CPU、数字信号处理芯片DSP、高速数据采集系统、嵌入式实时操作系统、大容量Flash、可编程逻辑器件CPLD、FPGA等。
这些新器件的应用将使保护和测控装置的电路板更加小型集成化，装置通信、数据存储及处理能力更强。
将间隔的控制、保护、故障录波、事件记录和运行支持系统的数据处理等功能，通过模块化设计集成在一个统一的多功能数字装置内是可行的，间隔内部和间隔间以及间隔同站级间的通信可统一用一层网即光纤以太网来实现。
高集成化系统的发展，无疑能降低成本，提高系统可靠性，有利于实现统一的运行管理。
目前在许多中低压站已实现。
变电站自动化技术是伴随着现代科技技术发展，尤其是网络技术、计算机软、硬件技术及超大规模集成电路技术的发展而不断进步，自动化系统以按对象设计的全分层分布式为潮流，朝着二次设备功能集成化，一次设备智能数字化方向发展；
运行管理朝着各专业协调统一和站内无人值班模式发展。
变电站综合自动化系统结构图
二、调度自动化
电网调度自动化系统是利用现代化先进的电子技术，计算和网络技术和通信技术，综合处理和集成网上的实时数据，离线数据、电网结构、设备参数和地理信息等多种信息，形成调度自动化系统。
近年来,随着电网的逐渐扩大，电网调度自动化系统在生产和生活中发挥着越来越重要的作用，为电网的安全经济运行提供了重要依据。
各级调度中心的任
升级会员 