我國繼電保護(hù)及自動化行業(yè)市場概述

富燁

目前國內(nèi)的繼電保護(hù)和自動化市場主要被幾大企業(yè)所瓜分，各企業(yè)在不同領(lǐng)域各有優(yōu)勢，智能電網(wǎng)建設(shè)將給中國繼電保護(hù)及自動化設(shè)備企業(yè)帶來巨大投資機(jī)遇，企業(yè)將在高端領(lǐng)域展開更為激烈的競爭。

2010年3月5日，溫家寶總理在政府工作報(bào)告中明確提出“加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)”。國網(wǎng)將加大對智能化關(guān)鍵設(shè)備（系統(tǒng)）研制力度，今年將初步形成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的運(yùn)行控制和互動服務(wù)體系，在關(guān)鍵技術(shù)和裝備上實(shí)現(xiàn)重大突破，這意味著與其相關(guān)的技術(shù)和設(shè)備市場蘊(yùn)藏著巨大投資機(jī)遇。

1.市場前景

1.1 智能電網(wǎng)

我國計(jì)劃到2020年全面建成統(tǒng)一的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，使電網(wǎng)的資源配置能力、安全穩(wěn)定水平，以及電網(wǎng)與電源和用戶之間的互動性得到顯著提高。據(jù)推測，前期標(biāo)準(zhǔn)制定與試驗(yàn)網(wǎng)搭建中，用于核心控制系統(tǒng)研制的經(jīng)費(fèi)或?qū)⒊^400億元人民幣，完成全部前期工作或?qū)⑼度?00億-800億元人民幣，而完成全網(wǎng)智能化，其投入總額或?qū)⒊f億元人民幣。

對于投資機(jī)遇，許繼集團(tuán)一位負(fù)責(zé)人表示，建設(shè)智能電網(wǎng)首先需要構(gòu)筑堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，這需要大量的智能電力設(shè)備，據(jù)估計(jì)這方面設(shè)備約占電網(wǎng)總投資的40%。“智能化變電站與數(shù)字化變電站相比，增強(qiáng)了智能的應(yīng)用能力，比如自適應(yīng)、自協(xié)調(diào)、互動、控制等，將實(shí)現(xiàn)自診斷功能。變壓器、互感器等產(chǎn)品同樣加入了自診斷功能。這就要求‘一次設(shè)備’實(shí)現(xiàn)智能化以建設(shè)一系列智能變電站，這對‘一次設(shè)備’生產(chǎn)廠家是一個利好消息。目前‘一次設(shè)備’智能化產(chǎn)品的研制上國內(nèi)外企業(yè)幾乎站在同一起跑線上。”

同時，他還表示，“‘一、二次設(shè)備’融合將使設(shè)備市場重新洗牌。建設(shè)智能電網(wǎng)，使‘一次設(shè)備’與‘二次設(shè)備’之間沒有明顯的界限，國網(wǎng)已提出了設(shè)備全壽命周期管理，未來在‘一次設(shè)備’里，將含有部分‘二次設(shè)備’的智能單元，這將打破現(xiàn)有設(shè)備制造企業(yè)的市場格局。相應(yīng)技術(shù)的提升會增強(qiáng)設(shè)備的保護(hù)功能，互動性和關(guān)聯(lián)性也會更強(qiáng)。”

從智能電網(wǎng)的幾個主要環(huán)節(jié)看，業(yè)內(nèi)人士指出，發(fā)電環(huán)節(jié)主要受益的是榮信股份、思源電氣，變電環(huán)節(jié)包括數(shù)字化互感器、開關(guān)控制、傳感器、繼電保護(hù)及自動化，受益的是國電南瑞、國電南自、許繼電氣、思源電氣、金智科技，調(diào)度環(huán)節(jié)則是國電南瑞和東方電子。

1.2 “十一五”和“十二五”電網(wǎng)規(guī)劃

“十一五”期間國家電網(wǎng)每年平均投資達(dá)2000—3000億元，年復(fù)合增長率為15%。

根據(jù)國家電網(wǎng)規(guī)劃，2010年特高壓電網(wǎng)投資將達(dá)到830億元左右，其中特高壓交流為570億元，特高壓直流為260億元。到“十二五”初期，初步建成“兩縱兩橫”特高壓骨干電網(wǎng)。到2020年，我國特高壓電網(wǎng)基本建成，輸送電量將達(dá)到2億千瓦以上，占全國裝機(jī)總?cè)萘康?5%，兩大電網(wǎng)公司在特高壓電網(wǎng)上的投入約4060億元，其中交流為2560億元，直流為1500億元。

1.3 風(fēng)險(xiǎn)

近年來，傳統(tǒng)繼電保護(hù)和自動化設(shè)備產(chǎn)品同質(zhì)化日趨明顯，低壓產(chǎn)品技術(shù)門檻日益降低，產(chǎn)品利潤已非常微薄。行業(yè)普遍面臨著產(chǎn)品毛利率持續(xù)下降的風(fēng)險(xiǎn)，主要原因是中標(biāo)價(jià)出現(xiàn)持續(xù)下降。

盡管近期智能電網(wǎng)和公司的資產(chǎn)注入讓投資者對公司的預(yù)期大幅提升，智能電網(wǎng)詳細(xì)規(guī)劃能否如期于今年7月底出臺、規(guī)劃是否保證足夠的投入力度都將影響智能電網(wǎng)的建設(shè)進(jìn)程，進(jìn)而影響設(shè)備商的利潤。

2.市場格局

目前，二次設(shè)備的主要廠商有“南瑞系”三家、北京四方繼保、國電南自、許繼電氣。2008年國網(wǎng)集中規(guī)模招標(biāo)采購中標(biāo)結(jié)果顯示，保護(hù)類共有南瑞繼保、四方繼保、深圳南瑞科技、國電南自、許繼電氣五家公司中標(biāo)。變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中標(biāo)廠商共有8家，國電南瑞居首，南瑞繼保次之，之后依次是四方繼保、許繼電氣、國電南自等。南瑞集團(tuán)旗下的南瑞繼保和國電南瑞在二次設(shè)備領(lǐng)域中的份額優(yōu)勢十分明顯。

據(jù)《輸變電二次設(shè)備近期市場研究分析》透露，2008年變電站監(jiān)控中標(biāo)情況如下：國電南瑞33%、南瑞繼保29%、四方繼保14%、許繼電氣12%、國電南自6%，其他企業(yè)占6%。

現(xiàn)在，我國穩(wěn)定控制系統(tǒng)的功能和應(yīng)用達(dá)到國際領(lǐng)先水平，各電網(wǎng)開始與南瑞、北京四方等二次設(shè)備龍頭企業(yè)進(jìn)行數(shù)字化安全穩(wěn)控裝置的研究，因而在二次設(shè)備領(lǐng)域開辟了穩(wěn)定控制這一細(xì)分市場。

數(shù)字化變電站方面，我國微機(jī)繼電保護(hù)產(chǎn)品更新已經(jīng)到了第4代，新建設(shè)和改造的變電站全部按照無人或少人值守設(shè)計(jì)。設(shè)備廠商也形成了南瑞繼保、北京四方、國電南瑞、國電南自、許繼電氣、深圳南瑞的第一陣營，和東方電子、南京電研、南京立導(dǎo)、北京德威特、萬力達(dá)、金智科技等組成的第二陣營。

電力自動化領(lǐng)域與其他行業(yè)的不同之處在于，該行業(yè)很少有外資介入，即使西門子、GE有部分業(yè)務(wù)介入，也主要集中在工業(yè)自動化領(lǐng)域，而電力自動化的核心領(lǐng)域繼電保護(hù)、電網(wǎng)調(diào)度方面都被像國電南自、南瑞繼保、國電南瑞、北京四方和許繼電氣等國內(nèi)幾大公司壟斷。

2.1 國電南自

國電南自2009年實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入18.96億元，同比增長12.94%；歸屬于上市公司股東的凈利潤為8931萬元，同比增長10.39%。

國電南自在發(fā)電機(jī)組保護(hù)市場占有率在50%以上，而主變保護(hù)市場占有率在60%左右，電抗器保護(hù)的市場占有率接近100%，行業(yè)優(yōu)勢十分明顯。

國電南自在數(shù)字化變電站方面的技術(shù)一直處在國內(nèi)領(lǐng)先地位，數(shù)字化變電站被認(rèn)為是智能電網(wǎng)的一個重要環(huán)節(jié)。2009年5月，國電南自承擔(dān)的500kV數(shù)字化變電站已經(jīng)在廣西桂林投運(yùn)，包括國電南自研制的國內(nèi)首套500kV電子式電流電壓互感器、保護(hù)、測控、智能終端等多種設(shè)備，這是數(shù)字化變電站技術(shù)在我國500kV電壓等級的首次應(yīng)用，到目前為止運(yùn)行良好。該項(xiàng)目完全具備了“一次設(shè)備智能化，二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)”三個數(shù)字化變電站的重要特征，實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化的目標(biāo)。

國電南自開發(fā)研制的SG750系列繼電保護(hù)裝置等4項(xiàng)科技成果，經(jīng)國家電網(wǎng)公司鑒定委員會評審，全部通過鑒定，整體性能指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，其中部分性能指標(biāo)處于國際領(lǐng)先水平。

此外，具有國際先進(jìn)水平的保護(hù)與自動化設(shè)備生產(chǎn)基地“江寧科技園”落成，預(yù)計(jì)總投資3億元，占地面積145畝。據(jù)悉，一期工程竣工并達(dá)產(chǎn)后，產(chǎn)能可達(dá)20億元。

日前，國電南自公布了“十二五”期間重點(diǎn)規(guī)劃項(xiàng)目，涉及電力、新能源節(jié)能減排、智能一次設(shè)備等多個領(lǐng)域。公司將快速打造電力自動化、新能源節(jié)能減排、智能一次設(shè)備三大產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)“兩輪驅(qū)動、三足鼎立”的戰(zhàn)略目標(biāo)。

2.2 許繼電氣

許繼電氣2009年公司營業(yè)收入突破30億元，達(dá)到30.39億元，較上年同期增長16.85%；實(shí)現(xiàn)凈利潤13019.7663萬元，較上年同期增長240.77%。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，國網(wǎng)入主、打造大型綜合電力設(shè)備供應(yīng)商使許繼電氣成為電氣設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈最全的上市公司。更重要的是，中國電科院有意增資收購許繼電氣母公司許繼集團(tuán)60%的股權(quán)，電科院收購許繼集團(tuán)后，部分高端研發(fā)產(chǎn)品可以通過許繼集團(tuán)這個平臺實(shí)施產(chǎn)業(yè)化，加快創(chuàng)新產(chǎn)品面向市場的速度。

此外，許繼電氣是交流特高壓項(xiàng)目繼電保護(hù)方面的三強(qiáng)之一，國內(nèi)擁有特高壓直流輸電保護(hù)技術(shù)的兩家企業(yè)之一。公司承接的世界上第一條±800kV特高壓直流輸電工程——云廣工程控制保護(hù)設(shè)備已成功發(fā)往現(xiàn)場，并已完成關(guān)鍵的分系統(tǒng)調(diào)試和站系統(tǒng)調(diào)試工作，均一次通過驗(yàn)收，受到業(yè)主一致好評。而國家電網(wǎng)收購許繼后，作為最大的電力裝備市場，必然給許繼帶來大量的訂單。

在智能電網(wǎng)領(lǐng)域，許繼電氣參與了電網(wǎng)調(diào)度、數(shù)字化變電站等業(yè)務(wù)，尤其是數(shù)字化變電站，公司研制了自己的互感器，現(xiàn)在賣一套數(shù)字化變電站系統(tǒng)的價(jià)格幾乎相當(dāng)于以前一套變電站自動化系統(tǒng)的10倍左右。許繼電氣將在特高壓和智能電網(wǎng)建設(shè)中獲益。

2.3 國電南瑞

2009年，國電南瑞新簽合同26.50 億元，同比增長39.47%；實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入17.79 億元，同比增長29.21%。這主要?dú)w功于公司穩(wěn)定的業(yè)績增長和外延資產(chǎn)注入，以及成本費(fèi)用控制能力的提高。

公司在軌道交通保護(hù)、電氣自動化以及農(nóng)網(wǎng)自動化領(lǐng)域表現(xiàn)搶眼。在軌道交通建設(shè)高速發(fā)展的帶動下，公司2009年軌道交通自動化實(shí)現(xiàn)53.60%的增長，隨著公司軌道交通到手訂單的陸續(xù)落實(shí)，預(yù)計(jì)該業(yè)務(wù)未來兩年仍能實(shí)現(xiàn)高速增長。而農(nóng)網(wǎng)自動化產(chǎn)品由于城鄉(xiāng)電網(wǎng)自動化資產(chǎn)的注入，2009年實(shí)現(xiàn)61.99%的強(qiáng)勁增長。考慮到兩網(wǎng)將加大城農(nóng)網(wǎng)的建設(shè),預(yù)計(jì)公司農(nóng)網(wǎng)自動化部分仍能維持30%以上的增長率。

公司綜合毛利率略有下滑，但仍維持在了30.66%的較高水平。公司2009年網(wǎng)調(diào)業(yè)務(wù)及軌道交通領(lǐng)域毛利率下滑較為明顯，而變電站自動化以及農(nóng)網(wǎng)自動化均維持較高水平。預(yù)計(jì)，隨著公司前期成套設(shè)備加工業(yè)務(wù)等配套資產(chǎn)的注入，公司毛利率水平仍有提升空間。

2010年，公司計(jì)劃新簽合同33億元，計(jì)劃實(shí)現(xiàn)銷售收入22.30億元、歸屬于上市公司普通股東的凈利潤3.24億元。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)以及軌道交通領(lǐng)域的高增長，公司2010年經(jīng)營計(jì)劃預(yù)計(jì)將可以實(shí)現(xiàn)。

公司未來將在以下領(lǐng)域產(chǎn)生增值：智能電網(wǎng)包括智能變電站自動化系統(tǒng)、智能用電信息采集系統(tǒng)及配套產(chǎn)品、智能配電網(wǎng)運(yùn)行控制系統(tǒng)、風(fēng)電機(jī)組控制及風(fēng)電場接入系統(tǒng)；軌道交通領(lǐng)域包括城市軌道交通指揮中心調(diào)度決策系統(tǒng)、城市軌道交通列車自動監(jiān)控與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。

2.4 南瑞繼保

目前，南瑞繼保在中國220千伏及以上繼電保護(hù)產(chǎn)品的市場占有率約45%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過ABB、阿海琺、西門子、通用電氣等國際公司在國內(nèi)市場占有率的總和，并成功完成了長江三峽、神六發(fā)射基地、大亞灣核電站、西電東送等重大工程。

南瑞繼保堅(jiān)持走自主創(chuàng)新、自主研發(fā)的道路，在電力系統(tǒng)的尖端技術(shù)方面達(dá)到國際領(lǐng)先水平。2008年，公司實(shí)現(xiàn)銷售收入31.6億元，其中海外銷售額超1億元，年均增長率超過100%，出口市場已擴(kuò)展到32個國家和地區(qū)。

南瑞繼保依托原創(chuàng)領(lǐng)先技術(shù)和先進(jìn)產(chǎn)品開拓海外市場。南瑞繼保公司在海外市場取得成功，關(guān)鍵在于其擁有的國際領(lǐng)先技術(shù)。在短短的四年時間，成功進(jìn)入了海外33個國家和地區(qū)的市場，300多個海外工程采用了南瑞繼保完全自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品和解決方案。

上世紀(jì)80年代，南瑞繼保公司創(chuàng)始人沈國榮發(fā)明了基于“工頻變化量”原理的繼電保護(hù)技術(shù)，使切除電網(wǎng)故障的動作用時平均比國外快了三分之一，被稱為“世界上動作速度最快、準(zhǔn)確率最高”的繼電保護(hù)。其次，公司以高性價(jià)比的產(chǎn)品獲得了不少海外電力用戶的青睞。

南瑞繼保公司在產(chǎn)品開發(fā)的同時，還設(shè)計(jì)相應(yīng)的自動檢測設(shè)備，保證所有的器件、控制模件、整機(jī)和系統(tǒng)通過自主研發(fā)的單模件專用自動試驗(yàn)設(shè)備、整機(jī)自動試驗(yàn)設(shè)備和數(shù)字仿真或動模系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)性驗(yàn)證。

南瑞繼保于2005年起籌資2000多萬元，建立了±800千伏直流輸電數(shù)字仿真系統(tǒng)，建立了世界上第一套±800千伏直流輸電物理動態(tài)模擬系統(tǒng)和交直流混合動模系統(tǒng)；2006年，又率先研制成功±800千伏直流控制保護(hù)系統(tǒng)并完成工程化實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。2008年，南瑞繼保公司為中國電科院特高壓仿真試驗(yàn)基地提供的直流控制保護(hù)系統(tǒng)投入使用，這也是我國目前惟一投入實(shí)際運(yùn)用的特高壓控制保護(hù)系統(tǒng)。

2.5 四方繼保

四方繼保一直致力于電力系統(tǒng)自動化及繼電保護(hù)裝置的研究、開發(fā)、生產(chǎn)和銷售。2007年至2009年，四方繼保實(shí)現(xiàn)歸屬母公司股東的凈利潤分別為1.03億元、1.15億元和1.27億元，基本每股收益分別為0.32元、0.36元和0.40元。以40倍的發(fā)行市盈率計(jì)算，一旦四方繼保上市，四方電氣所持股份市值將高達(dá)39.7億元。

目前，四方公司是中國為數(shù)不多的實(shí)現(xiàn)變電站間隔層全系列保護(hù)／測控裝置通過KEMA IEC61850認(rèn)證的公司。KEMA公司是國際上最權(quán)威的IEC61850一致性檢測認(rèn)證機(jī)構(gòu)。國際上目前實(shí)現(xiàn)全系列產(chǎn)品通過KEMA認(rèn)證的也只有ABB、西門子等少數(shù)大公司。

據(jù)四方公司研發(fā)中心總工程師任雁銘介紹，如今變電站的智能電子設(shè)備功能越來越強(qiáng)大，從最初各自獨(dú)立，相互不通信息，發(fā)展為利用最新的網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，將變電站內(nèi)各種智能設(shè)備組成一個有機(jī)和統(tǒng)一的整體，功能和性能進(jìn)一步優(yōu)化，形成了變電站自動化系統(tǒng)。但國際上此前缺乏一個關(guān)于變電站自動化系統(tǒng)通信的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不同廠家的智能設(shè)備之間無法通信和集成，嚴(yán)重制約了技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。 制定IEC61850標(biāo)準(zhǔn)就是要解決這些問題，實(shí)現(xiàn)一種技術(shù)、一個標(biāo)準(zhǔn)。

2008年1月23日，四方公司6大類間隔層設(shè)備在荷蘭KEMA公司順利通過了IEC61850一致性檢測與認(rèn)證，具體包括高中低壓線路保護(hù)裝置、變壓器保護(hù)裝置、母線保護(hù)裝置、測控裝置。四方公司是目前亞洲唯一實(shí)現(xiàn)變電站間隔層全系列裝置通過KEMA IEC61850認(rèn)證的公司。

2007年6月，四方公司在西北電網(wǎng)投入第一個330千伏變電站——聶劉變電站，這是在國內(nèi)第一個投運(yùn)的使用IEC61850技術(shù)的330千伏變電站，也是當(dāng)時國內(nèi)投運(yùn)的電壓等級最高、系統(tǒng)集成最高（4家設(shè)備）間隔層設(shè)備最多（86臺保護(hù)／測控裝置）的IEC61850變電站。

四方公司作為該變電站的系統(tǒng)集成商，通過IEC61850直接將其他3個廠家的保護(hù)裝置接入CSC-2000(V2)的監(jiān)控、運(yùn)動系統(tǒng)。接入3個廠家的保護(hù)裝置沒有使用保護(hù)管理機(jī)等協(xié)議轉(zhuǎn)換器，而是與其他廠家的保護(hù)設(shè)備直接使用IEC61850，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，完成了不同廠家設(shè)備的互操作。同時在該站中也涉及到四方公司老一代產(chǎn)品CSL100系列的高壓線路保護(hù)，為四方公司提供了全面的解決方案，解決了新老產(chǎn)品之間的過渡問題。

3.趨勢

微處理機(jī)和計(jì)算機(jī)技術(shù)引入電器設(shè)備，使電器設(shè)備具有智能化功能，另使開關(guān)電器，包括智能化斷路器和智能化電動機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)與中央控制計(jì)算機(jī)雙向通訊。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，隨著計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，配電系統(tǒng)和電動機(jī)控制中心已形成了智能化監(jiān)控、保護(hù)與信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

智能化斷路器與電動機(jī)控制器是開關(guān)柜和電動機(jī)控制中心實(shí)現(xiàn)智能化主要電器元件。微處理器引入斷路器，首先使斷路器保護(hù)功能大大增強(qiáng)。諸如：它三段保護(hù)特性中短延時可設(shè)置成I2t特性，以便與后一級保護(hù)更好匹配；接保護(hù)可實(shí)現(xiàn)選擇性，對斷續(xù)電弧接故障可帶記憶功能。

目前自動化控制中使用大量軟起動器、電力電子調(diào)速裝置和不間斷電源等，這些裝置都會使配電系統(tǒng)產(chǎn)生高次諧波，而模擬式電子脫扣器一般反映故障電流峰值，電源高次諧波會造成斷路器誤動作。而帶微處理器智能化斷路器中央處理單元能準(zhǔn)確反映負(fù)載電流真實(shí)有效值(RMS值)，它采樣和保持電路能消除輸入信號中高次諧波，能避免高次諧波造成誤動作。

智能化過載繼電器與傳統(tǒng)雙金屬熱繼電器相比具有一系列優(yōu)點(diǎn)，它能保護(hù)多種起動條件電動機(jī)，具有很高動作可靠性。它可保護(hù)電動機(jī)過載與斷相，并可保護(hù)接、三相不平衡、反相或低電流等。智能化電動機(jī)保護(hù)繼電器基礎(chǔ)上進(jìn)一步開發(fā)智能電動機(jī)控制器，兼有監(jiān)控、保護(hù)和通訊功能。

結(jié)束語

雖然智能電網(wǎng)為繼電保護(hù)及自動化企業(yè)帶來巨大商機(jī)，但是企業(yè)能否在競爭中占得先機(jī)，主要取決于企業(yè)的實(shí)力、產(chǎn)品的性能，以及是否符合行業(yè)未來的發(fā)展趨勢，未來繼電保護(hù)及自動化將更具智能化，動作更為準(zhǔn)確快速，并有監(jiān)控和通訊等功能。

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