變(bian)電(dian)站自動(dong)化系統現狀

變(bian)(bian)電(dian)站(zhan)自動(dong)(dong)化系(xi)統實(shi)質(zhi)上(shang)是由(you)多(duo)臺微機(ji)組成(cheng)的(de)分層分布(bu)式(shi)控(kong)制系(xi)統，包括微機(ji)監控(kong)、微機(ji)保護(hu)、電(dian)能(neng)質(zhi)量自動(dong)(dong)控(kong)制等多(duo)個子(zi)(zi)系(xi)統。在(zai)各個子(zi)(zi)系(xi)統中，往往又(you)由(you)多(duo)個智能(neng)模塊組成(cheng)。例如：在(zai)微機(ji)保護(hu)子(zi)(zi)系(xi)統中，有變(bian)(bian)壓器(qi)保護(hu)、電(dian)容器(qi)保護(hu)、各種(zhong)線路(lu)保護(hu)等。因此在(zai)變(bian)(bian)電(dian)站(zhan)自動(dong)(dong)化系(xi)統內(nei)部(bu)，需要通過內(nei)部(bu)數據通信(xin)，實(shi)現各子(zi)(zi)系(xi)統內(nei)部(bu)和(he)(he)各子(zi)(zi)系(xi)統之間的(de)信(xin)息(xi)交換和(he)(he)信(xin)息(xi)共享，以(yi)減少變(bian)(bian)電(dian)站(zhan)二次(ci)設備的(de)重復配(pei)置并(bing)簡化各子(zi)(zi)系(xi)統的(de)互連，既(ji)減少了重復投(tou)資，又(you)提高了系(xi)統整(zheng)體的(de)穩定性和(he)(he)可靠(kao)性。

圖表1：變電站自動化系統的(de)主要子系統

變(bian)電(dian)站自(zi)(zi)動(dong)(dong)化系(xi)統集變(bian)電(dian)站保護(hu)、測量(liang)、監視和(he)遠方(fang)控(kong)制(zhi)于一體，替(ti)代了(le)(le)常規的(de)變(bian)電(dian)站保護(hu)、儀(yi)表(biao)、中央信號(hao)、遠動(dong)(dong)裝置（RTU）等二(er)次設(she)(she)備；通過變(bian)電(dian)站各種設(she)(she)備間相互(hu)交換信息、數據共(gong)享，實現(xian)對變(bian)電(dian)站運(yun)行(xing)的(de)自(zi)(zi)動(dong)(dong)監視、管理(li)、協調和(he)控(kong)制(zhi)，提高了(le)(le)變(bian)電(dian)站保護(hu)和(he)控(kong)制(zhi)性能，從而改善和(he)提高了(le)(le)電(dian)網的(de)控(kong)制(zhi)水平；使變(bian)電(dian)站設(she)(she)計合(he)理(li)、布局緊湊、運(yun)行(xing)安(an)全(quan)可靠。更為重要(yao)的(de)是變(bian)電(dian)站綜合(he)自(zi)(zi)動(dong)(dong)化的(de)發展(zhan)(zhan)，為電(dian)網綜合(he)自(zi)(zi)動(dong)(dong)化的(de)發展(zhan)(zhan)和(he)深入(ru)提供了(le)(le)廣闊的(de)天地。

 根據前(qian)瞻產(chan)(chan)業(ye)研究院發布的(de)(de)《2017-2022年(nian)中國(guo)輸配電(dian)設(she)備行(xing)業(ye)產(chan)(chan)銷需求與(yu)投資(zi)預測分(fen)析報告》數(shu)據顯(xian)示，截至到2016年(nian)底(di)，全國(guo)投入電(dian)網運行(xing)的(de)(de)35-110kV變(bian)(bian)電(dian)站約31000余(yu)座（不包括用(yong)戶變(bian)(bian)），220kV變(bian)(bian)電(dian)站約有1500座，500kV變(bian)(bian)電(dian)站大約有100座，每(mei)年(nian)變(bian)(bian)電(dian)站的(de)(de)數(shu)量以(yi)3-5座的(de)(de)速度(du)增(zeng)長。

以國(guo)家(jia)電(dian)(dian)(dian)網(wang)公司(si)為例，公司(si)發布的《“十(shi)二(er)五(wu)(wu)(wu)”規劃》中(zhong)指出：“十(shi)三五(wu)(wu)(wu)”期(qi)間，國(guo)家(jia)電(dian)(dian)(dian)網(wang)公司(si)還將繼(ji)續推(tui)進(jin)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)網(wang)和智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)變(bian)(bian)電(dian)(dian)(dian)站建設，到2020年將比(bi)(bi)“十(shi)二(er)五(wu)(wu)(wu)”期(qi)間多建8000多座智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)變(bian)(bian)電(dian)(dian)(dian)站。變(bian)(bian)電(dian)(dian)(dian)(換流(liu))容量(liang)在2020年要達到61億(yi)千伏安(千瓦)(比(bi)(bi)2015增長68%)。不計(ji)入新建智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)變(bian)(bian)電(dian)(dian)(dian)站投(tou)資(zi)，“十(shi)二(er)五(wu)(wu)(wu)”期(qi)間國(guo)網(wang)公司(si)僅變(bian)(bian)電(dian)(dian)(dian)環(huan)節智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)化改(gai)造投(tou)資(zi)就(jiu)達113億(yi)元(yuan)。其(qi)中(zhong)，變(bian)(bian)電(dian)(dian)(dian)站智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)化改(gai)造約(yue)94億(yi)元(yuan)，智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)變(bian)(bian)電(dian)(dian)(dian)站集控(kong)中(zhong)心投(tou)資(zi)近17億(yi)元(yuan)。

近年來，我(wo)國變(bian)電站自(zi)動(dong)化市(shi)場(chang)保持著穩定快速的(de)發展勢頭(tou)。2007年變(bian)電站自(zi)動(dong)化市(shi)場(chang)規模約(yue)(yue)為(wei)54.5億元(yuan)，到2016年變(bian)電站自(zi)動(dong)化市(shi)場(chang)規模擴(kuo)大(da)到約(yue)(yue)72億元(yuan)，較2007年增長32.11%。

圖表2：2007-2016年變電站自動(dong)化市場規模（單位：億元）

“十(shi)三(san)五”變電(dian)自動化智能改造空間達(da)百億

由于傳統(tong)(tong)(tong)繼電(dian)保護、變(bian)電(dian)自動化系(xi)統(tong)(tong)(tong)非常分散，無法進行(xing)精確計算，所(suo)以我們(men)采取的方法是先測(ce)(ce)算傳統(tong)(tong)(tong)二次(ci)設(she)(she)備(bei)(bei)的金(jin)額，然后(hou)按照一(yi)定(ding)的溢價測(ce)(ce)算智能(neng)(neng)化二次(ci)設(she)(she)備(bei)(bei)的市(shi)場空(kong)間(jian)。經過(guo)測(ce)(ce)算，如(ru)果按照3500座(zuo)110KV、220KV、500KV智能(neng)(neng)變(bian)電(dian)站(zhan)的數量，那么(me)智能(neng)(neng)變(bian)電(dian)站(zhan)二次(ci)設(she)(she)備(bei)(bei)“十三五”期間(jian)的市(shi)場規模約(yue)為(wei)96.57億元(yuan)，年均約(yue)20億元(yuan)。（注：在這里我們(men)僅對(dui)110KV、220KV、500KV智能(neng)(neng)變(bian)電(dian)站(zhan)二次(ci)設(she)(she)備(bei)(bei)的市(shi)場空(kong)間(jian)進行(xing)測(ce)(ce)算，沒有考慮傳統(tong)(tong)(tong)二次(ci)設(she)(she)備(bei)(bei)的市(shi)場規模）。

圖表3：“十三五”期間傳統繼(ji)電保(bao)護、變電自動化的(de)智能改造市場容量計(ji)算（單位：億元）

按(an)照市場慣例(li)，可將中國變(bian)電(dian)站(zhan)自動(dong)化(hua)分為兩(liang)類：一是電(dian)力系統變(bian)電(dian)站(zhan)自動(dong)化(hua)，二是廠礦(kuang)企業變(bian)電(dian)站(zhan)自動(dong)化(hua)。

截至(zhi)到2016年(nian)底，全國電力(li)系統35kV及以(yi)(yi)上(shang)(shang)等(deng)級變電站約(yue)有近33000余座，其中只(zhi)有近一(yi)半實現自動化，目前多(duo)數正處于更新(xin)改造階段。而每年(nian)有上(shang)(shang)千座35kV及以(yi)(yi)上(shang)(shang)等(deng)級新(xin)建變電站投入運行，新(xin)建變電站基(ji)本上(shang)(shang)都采用自動化系統模式(shi)。

根(gen)據(ju)電(dian)力(li)系(xi)統(tong)變(bian)電(dian)站(zhan)(zhan)的(de)(de)發展(zhan)歷史規(gui)律，結合(he)當前國家及各級電(dian)力(li)企(qi)業對電(dian)力(li)變(bian)電(dian)站(zhan)(zhan)的(de)(de)投資力(li)度，采用移動(dong)平均外推預測(ce)及時間序(xu)列方法，預計未來(lai)5年(nian)電(dian)力(li)系(xi)統(tong)變(bian)電(dian)站(zhan)(zhan)自(zi)動(dong)化(hua)市場(chang)(chang)規(gui)模(mo)(mo)每(mei)年(nian)保持在(zai)60-80億元的(de)(de)擴張(zhang)(zhang)。另外，根(gen)據(ju)廠礦(kuang)企(qi)業變(bian)電(dian)站(zhan)(zhan)自(zi)動(dong)化(hua)市場(chang)(chang)規(gui)模(mo)(mo)相當于(yu)電(dian)力(li)系(xi)統(tong)變(bian)電(dian)站(zhan)(zhan)自(zi)動(dong)化(hua)市場(chang)(chang)總(zong)體規(gui)模(mo)(mo)的(de)(de)40%，預計未來(lai)5年(nian)廠礦(kuang)企(qi)業變(bian)電(dian)站(zhan)(zhan)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)(de)市場(chang)(chang)規(gui)模(mo)(mo)每(mei)年(nian)擴張(zhang)(zhang)24-32億元。

（來源：前瞻產業研究院）