键桥智能电网输电线路在线综合监测平台产业化可行性报告(编辑修改稿)

键桥智能电网输电线路在线综合监测平台产业化可行性报告(编辑修改稿)内容摘要：

周孝信院士担任首席科学家的国家 973 计划项目“提高大型互联电网运行可靠性的基础研究”研究人员开展了基于智能和专家系统的电力系统故障诊断和恢复控制技术研究，为智能型电力系统动态调度与控制提供了基本的分析工具。 国家电网公司推行了 SG186 一体化平台建设， 山东、浙江、江苏、上海等各省（市）电力公司都在积极推动用电信息采集系统、营销业务系统信息化建设等项目，并取得突出成果。 可 再 生 能源 国家也启动了多项 863 高技术研究发展计划项目，在“十一五”期间，在三大先进能源技术领域设立重大项目和重点项目，包括：以煤气化为基础的多联产示范工程， MW级并网光伏电站系统，太阳能热发电技术及系统示范等项目。 、项目实施行业带动性 、项目实施有望带动一批相关产业发展 按照国家电网对于智能电网的规划纲要，智能电网的辐射范围相当广阔。 包括新材料、电力电子元器件制造 、电池制造、新能源发电、钢铁制造、通信设备、智能家电、电动汽车、智能家居等上下游产业。 后续还将衍生出诸如智能城市、智能交通等更多新兴产业。 、促进电子元器件行业的发展 智能电网的全面建设，需要大量的变压器、开关等设备，预计约 16 / 98 占电网总投资的 40%，这将提升电力电子元器件的研发速度与制造速度，变压器、高压开关、电抗器等一次设备行业，纷纷研究与传感器结合实现智能化的可能。 继电保护装置、自动化控制设备等二次设备行业，也将与一次设备厂商合作，探索一、二次设备集成融合的途径。 、促进 IT 智能 设备和相关软件的发展 智能电网将成为拉动电力行业信息化投资的主力。 计世资讯数据显示， 20xx 年智能电网领域的 IT 投资规模预计将达到 亿元人民币，比 20xx 年增长 %。 智能电网对 IT智能设备和相关软件的强烈需求，已经成为中外 IT巨头争夺的焦点。 早在 20xx 年， IBM就在中国发布了其“智慧的电力”战略以及系列解决方案； SAP、 ORACLE等也都针对国内智能电网发布了自己的解决方案。 东软、海联讯等国内厂商也在进行适用于智能电网建设的方案的研究。 、促进新能源产业应用建设的发展 智能电网的 建成将全面推动新能源建设的发展，减少温室气体排放，是推动未来经济发展的重要基础建设。 中国新能源的发展主要瓶颈为入网难及输送线路长。 风电、太阳能等新能源发电的间歇性、随机性、可调度性低的特点，大规模接入后对电网运行会产生较大的影响，需加大调峰电源建设。 中国风电资源集中于西北地区与集中在东部的电力市场逆向分布，需解决远距离大规模输送问题。 智能电网能够最大限度地将新能源的发电量吸纳、送出，并保证接入后电网的安全运行和调度。 智能电网的超高压输电线路建设能够最大限度的减少长距离电力输送的损耗。 智能调度将更为合理的配 送 17 / 98 电力，大大提高用电效率。 智能电网的建成，将大大提升能源的利用效率，降低对煤炭、天然气等能源的依赖，促进太阳能、风能等可再生能源的利用。 、促进电动企业行业的发展 电动汽车行业也将受益于智能电网建设。 智能电网不仅可以保障电动汽车有序充电，而且可以通过分时电价政策引导用户调整充电操作。 随着电池技术的突破，电动汽车甚至将成为移动储能单元，并最终成为智能电网的一部分。 预计到 2020 年，在智能电网相关技术的带动下，中国电动汽车的保有量将达到 3000 万辆，按照每辆车 5 万元计算，至少将带来 万亿的经济 收益。 、促使智能家庭行业的发展 智能电网的建设使得智能家庭的生活模式成为可能，人们的生活习惯将被彻底改变。 与智能电网相关的智能家庭功能主要是智能用电，包括：智能用电服务平台、智能电表、智能电器等。 智能用电家庭服务平台：通过无线通信技术延伸到水表、电表、气表等，进行数据抄收。 通过智能插座实现空调、电饭煲等电器的用电数据采集和控制。 通过智能电视、电脑、手机等各种智能终端设备进行家庭能源管理。 随时监控家中单个电器的用电、总体的用电情况和随时的费用清单，并通过数据分析，给用户提出合理的用电、节电建议。 、项目实施能实现电缆输电网精细化管理 智能电网输电线路在线监测综合平台是一个集成了视频监控、红外测温、远程图像、地下电缆可视化、绝缘子泄露电流监控、光纤测 18 / 98 温、环流监测、行波测距等各种线路实时状态监测的综合在线监测平台，以 GIS 作为展示的形式，提供各项监测数据的实时状态显示、分析和记录，以及历史监测数据的查询、索引和回放等功能，为确保整个输电电网安全稳定运行，实现输电电网的在线状态监测和分析、智能预警及运行监控，达到应急指挥、快速反应的目的提供支持。 输电线路状态监测利用先进的测量、信息、通信和 控制等技术，以线路运行环境和运行状态参数的集中在线监测为基础，建设输电线路状态监测系统，开展状态评估，实现灾害预警。 作为智能电网领域重要的输电线路监测领域，改变以往粗放型的电缆运行管理模式，建设供电局电缆输电网运行监控中心，实现电缆输电网精细化管理，落实 “四化”建设工作的实践成果，以专业化管理为主线，完善各项基础资料，整合各类系统资源，缩短管理链条，充分体现集约化与精细化的管理理念。 监控中心构建对电缆线路和电缆隧道的监控网络，实现生产管理模式的根本转变，提升电缆网络设备管理水平和职能水平，初步实现电缆网络 的可控、在控，从根本上转变了生产管理模式。 、项目实施可行性 、 项目 将 极大 提高电网可用性，具有极强经济适用性 本项目 智能电网改变传统电网单向输送的模式，每一个终端用户都成为电网上活跃的结点，形成一个整体的智能化高效率的电网。 智能电网利用现在使用的电力网，结合了现代信息技术。 通过密布各个环节的传感器，实现电网与用户的互动，将用户的需求及时反映到电网的动作中。 智能电网将利用分散式计算系统来提供实时分析，其目 19 / 98 的是在不断降低成本和提高效率的同时，提高整个电网的可靠性及可用性。 智能电表能将太阳能、风 能等生产的电流直接接入到家庭用电负荷或并入大电网，并担当“家庭用电大管家”，自动调节家用电器在不同电价时段的运行。 智能电表不同于传统电表之处在于它是双向实时通信，具有互动的特征，它能够提供实时数据，为实施阶梯电价提供了可能。 20xx20xx 年，中国每年新安装的智能电表将约达 8000万块。 智能电器不但节能高效，可以根据电价自动分时工作，而且给电网干扰最小。 、项目是针对电力行业现实需求具有极强市场前景 智能电网项目是针对电力行业现实需求提出的，其首要应用领域是电力行业。 根据《国家电网公司“十一五” 电网发展规划及 2020年远景目标》，国家电网公司“十一五”期间电网投资总额达 10450亿元。 以此为依据编制的《重点城市电网“十一五”规划及 2020 年远景展望专题报告》表明 31 个重点城市“十一五”期间电网投资规模达 亿元，其中用于通信系统、调度自动化、信息系统、配电自动化等专项投资规划占电网投资的 %，投资总额达 亿元。 这只是 31 个重点城市的电网投资，仅占国家电网公司总投资的 %,且不包括南方电网部分。 在交通投资方面，据国家发改委资料显示，“十一五”计划期间，中国城市交通投 资将达 8,000 亿元，其中至少有 2,000 亿元将用于地铁建设。 根据统计资料， 20xx 年全国将有近 20 个城市都计划建设新的地铁或轻轨项目，预计总线路数 20 / 98 量 100 条以上，总长度约 4,000 公里。 智能电网应用的市场前景广阔。 、项目产业化实施各方面条件均已成熟 本项目属于《深圳新能源产业振兴发展规划（ 20xx20xx）》确定的有关智能电网等新能源领域产业化项目，符合国家和深圳市节能减排、环境保护、循环经济、安全生产等要求。 企业拥有相关发明专利和进入实质审查的发明专利，多项软件著作权。 项目采用的科技成果 和技术已经成熟，项目主要技术获得了深圳市科技进步奖，具有先进性和迫切的推广应用价值，项目产品已经得到电力系统多方面的应用，包括广州亚运会隧道电缆在线监测系统，和遍布全国的电力变电站智能图像、红外测温等产品和系统。 智能电网传输线路在线监测是电力系统最重要的基础建设之一，对于维护电力设施的安全运行和预警具有重要意义，可以说没有在线监测和维护系统，电力系统是无法保持长久、安全、可靠运行的。 通过本项目的产业化，可以带动智能电网传感检测、通信传输、太阳能风能、电力耦合供电、海量数据共享分析、电力云等技术的发展。 通过 技术创新和适应应用，进一步增强产业的竞争力，提供产业供给聚集效应，为智能电网提供低成本、多品种等相关竞争力产品，促进相关产业的发展。 由于项目所需要的材料和工具 80%以上都是国内供给，本项目完全是智能电网领域的主要分支，是新能源领域重要的技术方向，其产业化后，经济效应显著，社会效益明显，带动相关产业的迅速发展，具有非常高的产业度。 21 / 98 、项目产业化后市场需求 及竞争优势 分析 、项目产业化主要目标市场 中国的电网公司分为国家电网和南方电网。 国家电网划分为 5 大区域电网 (华北、华东、东北、华中、西北 )和 26 个省电网公司；南方电网包括广东、广西、云南、贵州和海南五省电网公司。 各省电网公司，下设城市供电局。 国网公司 20xx 年 110千伏及以上输电线路长度 万公里，变电容量 亿千伏安。 其中 220 千伏及以上输电线路长度 万公里，变电容量 亿千伏安。 20xx 年～ 20xx 年，新建 750 千伏智能变电站约 19 座， 500 千伏智能变电站约 182 座， 330千伏智能变电站约 60 座， 220 千伏智能变电站约 1198 座， 110（ 66）千伏智能变电站约 3710 座。 在大中城市的电力建设中及电力供应中，电缆 隧道也成了城市供电的主要通道，然而长期以来，电缆隧道的自然环境、电缆的运行情况一直影响着设备稳定运行。 在全国经济大发展、各省大规模改造建设的背景下，保障城市电力的安全稳定运行显得尤为重要。 根据十二五计划，国家电网公司第一期输变电设备状态监测系统总投资为 亿元 (注：不含南方电网公司 )，目的是为了提升电缆监测管理水平、保障电网稳定运行、提高抗御自然灾害的能力；特别是我国电缆总长度达到 万公里，需要长期投资建设、维护，可以说此类项目的立项市场前景广阔，意义重大。 键桥通讯在全国部署了 21 个办事处和 9 个子公司，覆盖全国各 22 / 98 网省公司以及地市供电局；键桥通讯是专网通讯 (电力、石油、地铁轨道交通 )这一行业内的主要服务提供商，所以，针对国家电网和南方电网这一目标市场，键桥通讯极具可操作性。 、项目产业化市场规模预测 、“十二五” 输变电设备状态监测系统建设规模及预期目标 根据《国家电网公司“十二五”电网智能化规划》，“十二五”期间输电智能化建设的主要目标是：全面推广输电线路智能化巡检技术，在部分地区推广应用直升机、无人机、机器人等智能巡检技术，并使其成为一种常态化运维方式；进一步深入开展 输电线路状态评估和状态检修关键技术研究，初步建成输电线路全寿命周期设备管理系统；结合输变电设备状态监测系统建设，到 20xx 年，初步实现对总部和各网省公司所辖重要输电设备的智能化状态监测；柔性交流输电技术得到全面推广，关键技术和装备达到国际领先水平，大幅提高输电线路输送能力和系统安全稳定水平；结合可再生能源基地送出，尤其是未来海上风电发展需求，全面推广柔性直流输电技术，扩大柔性直流输电试点范围，解决部分地区无功电压、传输受限等突出问题。 在试点应用的基础上，在特高压线路、跨区长距离输电线路、网内主干线路以及人 工巡检无法到达地区推广应用直升机、无人机以及机器人智能巡检。 同时，推广应用 PDA 智能巡视系统等其他先进适用技术，提高输电设备智能化巡检水平。 完善输电线路智能评估技术，全面实施状态检修。 研究设备寿命 23 / 98 管理与预测、设备可靠性分析、设备故障诊断技术和信息管理与决策等状态检修关键理论和技术，开发输电线路状态评估、状态检修所需的参数库。 完善输电线路系统的安全风险评价、可靠性评估、寿命预测和经济性评价等智能评估。 在输电线路状态评估的基础上，完成状态检修的关键技术研究。 各网省公司结合自身特点和建设需要，可在本环节重点项 目之外，开展高压电缆内置式传感器局放检测系统、应用于 750kV 输电线路的智能重合闸试点等输电智能化项目研究与试点应用。 统一开发输变电设备状态监测系统平台，整合现有输电、变电设备状态监测系统，适应输变电设备状态检修和集约化、专业化管理需要。 加强和完善特高压、跨区电网输变电状态监测系统建设，实现跨区电网输变电设备运行状况的集中监测。 利用先进的测量、信息、通信和控制等技术，对特高压线路、跨区电网、大跨越、灾害多发区的环境参数（雷电、风速、温度、覆冰、污秽等）和运行状态参数（风偏、振动等）进行集中实时监测，开展状态评估，实现灾害预警。 对变电站设备状态进行实时监测，由不同类型的状态监测单元完成变压器、组合电器、容性设备等一次设备的油色谱、局部放电、介质损耗等参量的在线监测，从而达到及时准确掌握设备状态、提前预警的目的。 各网省公司输电设备状态监测系统，在输电线路状态监测方面，实现全网雷电活动联网探测和高精度定位、全部特高压线路和大跨越杆塔状态在线监测、主要灾害多发区和微气象区监测等功。