智能电网在线监测产品市场分析详解

2014年智能电网在线监测产品市场分析一、电网检修需求日益迫切....................................................................2二、检修模式的转变需要在线监测........................................................3三、在线监测是智能电网的重要环节....................................................5四、下游市场已经启动，未来空间巨大................................................91、国网招标逐步放量...........................................................................................92、市场容量测算.................................................................................................10（1）单一产品变压器油色谱在线监测装置...............................................................10（2）智能变电站监测系统的市场容量.......................................................................10一、电网检修需求日益迫切电力系统是一个由众多发电、输电、变电、配电、用电设备连接而成的大系统，电力设备的故障不仅会造成供电系统意外停电而导致电力企业经济效益减少，而且有可能造成用户的重大经济损失和不满，因此这些设备的可靠性及运行状况直接决定整个系统的稳定和安全，也决定了电力企业的经济效益及供电质量和可靠性。“十一五”期间及“十二五”上半段，我国电力工业持续快速发展，目前，我国电网规模已经超过美国跃居世界第一位、发电装机容量继续位列世界第二，长期困扰我国的电力供应不足矛盾得到缓解，电力系统的安全性、可靠性、经济性和资源配置能力得到全面提高，基本满足了经济社会发展的用电需要。随着大容量、超高压、交直流混合、长距离输电工程的投入运行，电力系统的复杂性明显增加。目前，我国六大区域电网已实现互联，但东北—华北—华中交流联网后，因运行稳定方面的原因，联网未持续运行。实现区域间的交流互联，理论上讲可以发挥区域间事故支援和备用作用，但大范围交流同步电网存在大区间的低频振荡和不稳定性，其动态稳定事故难以控制，造成大面积停电的可能性大。因此，必须努力提高电网安全运行能力，维护电力系统安全稳定。电力高压设备是电网稳定可靠运行的关键，对保障社会正常运行和人民正常生活具有重要意义。高电压、大容量的电力变压器是输变电系统最关键的设备，在运行中会受到电、热、机械、环境等各种因素的影响，绝缘性能可能发生劣化，安全性能下降，甚至导致发生故障，从而引起局部乃至大面积停电等重大电力事故，造成巨大的直接和间接经济损失和社会影响。检修是保证电力设备健康运行的必要手段，我国庞大的电网规模以及海量的输配电设备存量，客观上为电力设备检修提供了巨大的市场空间。二、检修模式的转变需要在线监测输变电设备检修模式大致可分为故障检修（BreakdownMaintenance，BM）、周期性检修（TimeBasedMaintenance，TBM）和状态检修（ConditionBasedMaintenance，CBM）三种。长期以来，我国高压电气设备的技术管理一直采用的是设备预防性试验和设备周期性大修的维护方式，然而随着电网规模扩大与智能化水平提高，这种检修方式已经越来越不适应当前电网的发展需要，并且在安全生产方面存在着弊端：1.周期性检修往往导致检修过剩或检修不足，检修过度会造成设备利用率下降，浪费人力、物力、财力；检修不足会导致不能及时发现故障隐患。2.由于周期性检修停电时间长、停电次数较多，造成检修工作的时间过长，也就增高了发生事故的几率。3.检修中心维护的变电站和设备的数量在大量增多，但检修成本和检修人员无法同比例增长。如果仍以周期性检修的方式来运作，势必难以权衡和面面俱到，就难免影响到检修质量，危及电网和设备的安全。状态检修，即根据设备的运行状态决定检修时机，要求实时地监测设备运行状态，因此，在线监测技术是实现状态检修的前提。状态检修可以克服定期检修方式下的局限性，能够及时发现潜伏性故障，降低事故率；通过提高检修的针对性，可提高设备使用率，减少停机时间和开停机次数，延长设备使用寿命。随着近年来在线监测技术的不断发展和成熟，状态检修在我国电力系统获得了初步应用和推广，并取得了成功的实践经验，已被我国电力企业尤其是以国家电网公司为代表的输电企业所接受和认同。2009年7月，国家电网公司明确提出，要从2010年起开始全面推广实施设备状态检修，全面提升设备智能化水平，推广应用智能设备和技术，实现电网安全在线预警和设备智能化监控。2011年底，国家电网公司开始将变压器油中溶解气体在线监测装置纳入协议库存招标的范围中，并在2012年初与2014年初进行了两次集中招标。作为业务范围涵盖25个省市自治区的超大型输电企业，国家电网公司的这一决定标志着状态检修即将在全国电力系统推广实施，也为在线监测产品提供了广阔的市场需求空间。三、在线监测是智能电网的重要环节智能电网将通信技术、计算机技术、传感测量技术、控制技术等诸多先进技术和原有的电网设施进行高度融合与集成，形成新型电网，代表了未来电网的发展趋势。数字化变电站是智能电网的物理基础，其核心技术是智能化一次设备和网络化二次设备。根据数字化变电站的技术标准《变电站通信网络和系统》（IEC61850），数字化变电站需要实现对变压器、断路器、电子互感器等主要关键设备运行参数的实时监测。这为在线监测技术在智能电网中的定位奠定了基础。2009年5月，国家电网公司提出了坚强智能电网的初步建设规划，2009年7月，国家电网公司进一步细化了坚强智能电网建设规划，强调坚强智能电网是以统一规划、统一标准、统一建设为原则，以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化特征的国家电网。坚强智能电网包括“三华”（华北-华中-华东）同步电网、西北和东北电网，涵盖所有电压等级，由发电、输电、变电、配电、用电、调度等环节有机组成。从国网公司招标情况来看，目前在线监测产品的市场主要集中在智能电网的变电环节。国网公司在智能电网规划报告中将变电站状态监测系统建设作为智能变电站的重要内容。智能变电站通过状态监测单元实现变压器油色谱、组合电器局部放电、避雷器全电流等主要设备、重要参数的在线监测，为电网设备管理提供基础数据支撑。实时状态信息通过专家系统分析处理后可作出初步决策，实现站内智能设备自诊断功能。智能设备技术的总体目标是通过设备的自我检测、自我诊断功能以及开关设备的智能操动，为电网运行提供实时的设备可靠性数据，服务于电网的智能调度，实现电网灵活优化控制降低电网的事故风险，提高电网的运行可靠性。通过基于智能设备的检修优化策略以及寿命周期成本管理，实现针对变电设备状态信息的智能化监测检测、设备的控制与调整、设备状态的自诊断功能。从在线监测到智能诊断是一个飞跃，也是有实力的在线监测类厂商下一步重点研发的领域之一，我们认为在线监测产品无论从技术进步上还是市场空间上都有相当大的发展空间。随着智能电网建设深入，在线监测在输电环节也将得到应用，市场空间进一步扩大。国家电网公司在《国家电网智能化规划总报告》中提出：全面实施输电线路状态检修和全寿命周期管理，建设输变电设备状态集中监测中心，实现对特高压线路、重要输电走廊、大跨越、灾害多发区的环境参数和运行状态参数的集中实时监测和灾害预警。国家电网公司提出分三个阶段推进坚强智能电网的建设：2009-2010年为规划试点阶段，重点开展坚强智能电网发展规划工作，制定技术和管理标准，开展关键技术研发、设备研制及各环节的试点工作；2011-2015年为全面建设阶段，加快建设华北、华东、华中“三华”特高压同步电网，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和装备实现重大突破和广泛应用；2016-2020年为引领提升阶段，全面建成统一的坚强智能电网，技术和装备全面达到国际先进水平。坚强智能电网这一具有重大战略意义的建设规划的提出，意味着国家将在这一领域持续加大投资力度。这一战略规划的逐步实施和状态检修制度的全面推行，将极大地推动变压器等电力高压设备在线监测产品的市场需求，为在线监测行业带来广阔的发展空间，成为在线监测行业持续增长的长期推动力。四、下游市场已经启动，未来空间巨大1、国网招标逐步放量国家电网公司2011年底将变压器油色谱在线监测装置列入协议库存招标，并在2012年初与2014年初分别进行了两次集中招标，从招标套数上看，2014年同比有65%的增长，并且由于在线监测装置推广步骤的加快，国网公司有较大概率将在2014年再度进行变压器油色谱监测装置集中招标。我们认为在线监测产品的下游需求高增长可以维持，原因一是电网公司实行状态检修与建设智能电网的战略已经确定，在线监测产品是其不可或缺的重要组成；二是除新增变电站需求外，存量改造部分有更大的空间；三是在线监测产品有从单一产品监测到变电站综合监测系统发展的趋势。2、市场容量测算（1）单一产品变压器油色谱在线监测装置存量市场：不考虑工矿企业用户的情况下，目前全国挂网运行的110kv及以上的变压器约5-7万台，各电压等级普及率不一，200kv及以上普及率较高，但110kv变压器数量较多。我们按整体普及率20%计算，国网集中招标的产品价格为15万元/套，则变压器油色谱在线监测的存量市场空间为60-84亿元。增量市场：根据国网公司规划，“十二五”期间每年新增变电站数量在1000个左右，考虑南网公司与国网公司年投资额比例大概为1:5，我们认为全国每年新增变电站数量约1200个，平均每个变电站2-3台变压器，监测产品价格仍按15万元/套计算，则未来五年变压器油色谱监测的市场容量为18-27亿元。综上，假设存量变压器五年内全部改造完，则未来五年变压器油色谱在线监测产品的存量与增量市场空间总计为78-111亿元。（2）智能变电站监测系统的市场容量从发展趋势上看，在线监测必然从目前的以变压器监测为主走向整个变电站的综合监测系统。智能变电站通过状态监测单元实现变压器油色谱、组合电器局部放电、避雷器全电流等主要设备、重要参数的在线监测，为电网设备管理提供基础数据支撑。测算方法：变电站内集成的一次设备较多，且大多具有在线监测需求，难以一一测算。电网公司是在线监测产品的主要下游需求方和推动者，但从电网公司的视角来看，其显然更关心、更有理由去控制整个变电站的造价成本。而且，在线监测产品目前还处于推广初期，一旦大规模铺开后，是否能维持现在的产品价格难以确定，但从在线监测系统占变电站投资比例的角度出发可以为我们的测算提供一个合理的支点。此处我们不区分存量与增量市场，因为电网公司的投资规划本身也就包含了新建和改造的投资。根据国外学者的研究成果，在10年内，变压器在线监测装置所创造的经济效益为新变压器一年费用的5.8%，我们以这一数值作为变电站综合监测系统占变电站投资比例的参考值。注：此处第一阶段是指2009-2010年，第二阶段是指2011-2015年，第三阶段是指2016-2020年，根据国网公司智能电网规划而来综上，我们粗略测算变电站监测系统未来八年市场容量为300-360亿元，考虑到未进行测算的工业客户需求以及输电线路在线监测需求，整个在线监测产品的市场容量将在500亿元以上。3、真真的心，想你；美美的意，恋你；暖暖的怀，抱你；甜甜的笑，给你；痴痴的眼，看你；深深的夜，梦你；满满的情，宠你；久久的我，爱你！4、不管从什么时候开始，重要的是开始以