變電站自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)狀

變電站自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是由多臺(tái)微機(jī)組成的分層分布式控制系統(tǒng)，包括微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)、電能質(zhì)量自動(dòng)控制等多個(gè)子系統(tǒng)。在各個(gè)子系統(tǒng)中，往往又由多個(gè)智能模塊組成。例如：在微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)中，有變壓器保護(hù)、電容器保護(hù)、各種線(xiàn)路保護(hù)等。因此在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部，需要通過(guò)內(nèi)部數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)內(nèi)部和各子系統(tǒng)之間的信息交換和信息共享，以減少變電站二次設(shè)備的重復(fù)配置并簡(jiǎn)化各子系統(tǒng)的互連，既減少了重復(fù)投資，又提高了系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性和可靠性。

圖表1：變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的主要子系統(tǒng)

變電站自動(dòng)化系統(tǒng)集變電站保護(hù)、測(cè)量、監(jiān)視和遠(yuǎn)方控制于一體，替代了常規(guī)的變電站保護(hù)、儀表、中央信號(hào)、遠(yuǎn)動(dòng)裝置（RTU）等二次設(shè)備；通過(guò)變電站各種設(shè)備間相互交換信息、數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站運(yùn)行的自動(dòng)監(jiān)視、管理、協(xié)調(diào)和控制，提高了變電站保護(hù)和控制性能，從而改善和提高了電網(wǎng)的控制水平；使變電站設(shè)計(jì)合理、布局緊湊、運(yùn)行安全可靠。更為重要的是變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展，為電網(wǎng)綜合自動(dòng)化的發(fā)展和深入提供了廣闊的天地。

根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2017-2022年中國(guó)輸配電設(shè)備行業(yè)產(chǎn)銷(xiāo)需求與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，截至到2016年底，全國(guó)投入電網(wǎng)運(yùn)行的35-110kV變電站約31000余座（不包括用戶(hù)變），220kV變電站約有1500座，500kV變電站大約有100座，每年變電站的數(shù)量以3-5座的速度增長(zhǎng)。

以國(guó)家電網(wǎng)公司為例，公司發(fā)布的《“十二五”規(guī)劃》中指出：“十三五”期間，國(guó)家電網(wǎng)公司還將繼續(xù)推進(jìn)智能電網(wǎng)和智能變電站建設(shè)，到2020年將比“十二五”期間多建8000多座智能變電站。變電(換流)容量在2020年要達(dá)到61億千伏安(千瓦)(比2015增長(zhǎng)68%)。不計(jì)入新建智能變電站投資，“十二五”期間國(guó)網(wǎng)公司僅變電環(huán)節(jié)智能化改造投資就達(dá)113億元。其中，變電站智能化改造約94億元，智能變電站集控中心投資近17億元。

近年來(lái)，我國(guó)變電站自動(dòng)化市場(chǎng)保持著穩(wěn)定快速的發(fā)展勢(shì)頭。2007年變電站自動(dòng)化市場(chǎng)規(guī)模約為54.5億元，到2016年變電站自動(dòng)化市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大到約72億元，較2007年增長(zhǎng)32.11%。

圖表2：2007-2016年變電站自動(dòng)化市場(chǎng)規(guī)模（單位：億元）

“十三五”變電自動(dòng)化智能改造空間達(dá)百億

由于傳統(tǒng)繼電保護(hù)、變電自動(dòng)化系統(tǒng)非常分散，無(wú)法進(jìn)行精確計(jì)算，所以我們采取的方法是先測(cè)算傳統(tǒng)二次設(shè)備的金額，然后按照一定的溢價(jià)測(cè)算智能化二次設(shè)備的市場(chǎng)空間。經(jīng)過(guò)測(cè)算，如果按照3500座110KV、220KV、500KV智能變電站的數(shù)量，那么智能變電站二次設(shè)備“十三五”期間的市場(chǎng)規(guī)模約為96.57億元，年均約20億元。（注：在這里我們僅對(duì)110KV、220KV、500KV智能變電站二次設(shè)備的市場(chǎng)空間進(jìn)行測(cè)算，沒(méi)有考慮傳統(tǒng)二次設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模）。

圖表3：“十三五”期間傳統(tǒng)繼電保護(hù)、變電自動(dòng)化的智能改造市場(chǎng)容量計(jì)算（單位：億元）

按照市場(chǎng)慣例，可將中國(guó)變電站自動(dòng)化分為兩類(lèi)：一是電力系統(tǒng)變電站自動(dòng)化，二是廠礦企業(yè)變電站自動(dòng)化。

截至到2016年底，全國(guó)電力系統(tǒng)35kV及以上等級(jí)變電站約有近33000余座，其中只有近一半實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，目前多數(shù)正處于更新改造階段。而每年有上千座35kV及以上等級(jí)新建變電站投入運(yùn)行，新建變電站基本上都采用自動(dòng)化系統(tǒng)模式。

根據(jù)電力系統(tǒng)變電站的發(fā)展歷史規(guī)律，結(jié)合當(dāng)前國(guó)家及各級(jí)電力企業(yè)對(duì)電力變電站的投資力度，采用移動(dòng)平均外推預(yù)測(cè)及時(shí)間序列方法，預(yù)計(jì)未來(lái)5年電力系統(tǒng)變電站自動(dòng)化市場(chǎng)規(guī)模每年保持在60-80億元的擴(kuò)張。另外，根據(jù)廠礦企業(yè)變電站自動(dòng)化市場(chǎng)規(guī)模相當(dāng)于電力系統(tǒng)變電站自動(dòng)化市場(chǎng)總體規(guī)模的40%，預(yù)計(jì)未來(lái)5年廠礦企業(yè)變電站自動(dòng)化的市場(chǎng)規(guī)模每年擴(kuò)張24-32億元。

（來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院）