年产50万件继电保护器生产线项目可行性研究报告－优秀可研报告word版

年产50万件继电保护器生产线项目可行性研究报告－优秀可研报告word版内容摘要：

为基础的 32 位微机保护。 16 南京电力自动化研究院一开始就研制了 16位 CPU为基础的微机线 路保护，已得到大面积推广，目前也在研究 32 位保护硬件系统。 东南大学研制的微机主设备保护的硬件也经过了多次改进和提高。 天津大学一开始即研制以 16 位多 CPU 为基础的微机线路保护， 1988年即开始研究以 32 位数字信号处理器 (DSP)为基础的保护、控制、测量一体化微机装置，目前已与珠海晋电自动化设备公司合作研制成一种功能齐全的 32 位大模块，一个模块就是一个小型计算机。 采用 32位微机芯片并非只着眼于精度，因为精度受 A/D 转换器分辨率的限制，超过 16 位时在转换速度和成本方面都是难以接受的；更重要的是 32 位微机芯片具有很 高的集成度，很高的工作频率和计算速度，很大的寻址空间，丰富的指令系统和较多的输入输出口。 CPU 的寄存器、数据总线、地址总线都是 32 位的，具有存储器管理功能、存储器保护功能和任务转换功能，并将高速缓存 (Cache)和浮点数部件都集成在 CPU 内。 电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力，高级语言编程等。 这就要求微机保护装置具有相当于一台 PC 机的功能。 在计算机保护发展初期，曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。 由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差，这个设想是不现实的。 现在，同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机，因此，用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟，这将是微机保护的发展方向之一。 天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。 这种装置的优点有： (1)具有 486PC 机的全部功能，能满足对当前和未来微机保护的各种功能要求。 (2)尺寸和结构与目前的微机保护装置相似，工艺精良 、防 17 震、防过热、防电磁干扰能力强，可运行于非常恶劣的工作环境，成本可接受。 (3)采用 STD 总线或 PC 总线，硬件模块化，对于不同的保护可任意选用不同模块，配置灵活、容易扩展。 继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。 但对如何更好 地满足电力系统要求，如何进一步提高继电保护的可靠性，如何取得更大的经济效益和社会效益，尚须进行具体深入的研究。 计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。 它深刻影响着各个工业领域，也为各个工业领域提供了 强有力的通信手段。 到目前为止，除了差动保护和纵联保护外，所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。 继电保护的作用也只限于切除故障元件，缩小事故影响范围。 这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。 国外早已提出过系统保护的概念，这在当时主要指安全自动装置。 因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围 (这是首要任务 )，还要保证全系统的安全稳定运行。 这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据，各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，确保系统的安全稳定运行。 显然，实现这种 系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。 这在当前的技术条件下是完全可能的。 对于一般的非系统保护，实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。 继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多，则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。 对自适应保护原理的研究已经过很长的时间，也取得了一定的成果，但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应，必须获得更多的系统运行和故障信息，只有实现保护的计算机网络化，才能做到这一点。 18 对于某些保护装置实现计算机联网， 也能提高保护的可靠性。 天津大学 1993 年针对未来三峡水电站 500kV 超高压多回路母线提出了一种分布式母线保护的原理，初步研制成功了这种装置。 其原理是将传统的集中式母线保护分散成若干个 (与被保护母线的回路数相同 )母线保护单元，分散装设在各回路保护屏上，各保护单元用计算机网络联接起来，每个保护单元只输入本回路的电流量，将其转换成数字量后，通过计算机网络传送给其它所有回路的保护单元，各保护单元根据本回路的电流量和从计算机网络上获得的其它所有回路的电流量，进行母线差动保护的计算，如果计算结果证明是母线内部故障则只跳 开本回路断路器，将故障的母线隔离。 在母线区外故障时，各保护单元都计算为外部故障均不动作。 这种用计算机网络实现的分布式母线保护原理，比传统的集中式母线保护原理有较高的可靠性。 因为如果一个保护单元受到干扰或计算错误而误动时，只能错误地跳开本回路，不会造成使母线整个被切除的恶性事故，这对于象三峡电站具有超高压母线的系统枢纽非常重要。 由上述可知，微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性，这是微机保护发展的必然趋势。 、控制、测量、数据通信一体化 在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保 护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。 它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。 因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。 目前，为了测量、保护和控制的需要，室外变电站的所有设备，如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。 19 所敷设的大量控制电缆不但要大量投资，而 且使二次回路非常复杂。 但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置，就地安装在室外变电站的被保护设备旁，将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过计算机网络送到主控室，则可免除大量的控制电缆。 如果用光纤作为网络的传输介质，还可免除电磁干扰。 现在光电流互感器 (OTA)和光电压互感器 (OTV)已在研究试验阶段，将来必然在电力系统中得到应用。 在采用 OTA 和 OTV 的情况下，保护装置应放在距 OTA 和 OTV 最近的地方，亦即应放在被保护设备附近。 OTA 和 OTV 的光信号输入到此一体化装置中并转 换成电信号后，一方面用作保护的计算判断；另一方面作为测量量，通过网络送到主控室。 从主控室通过网络可将对被保护设备的操作控制命令送到此一体化装置，由此一体化装置执行断路器的操作。 1992 年天津大学提出了保护、控制、测量、通信一体化问题，并研制了以TMS320C25 数字信号处理器 (DSP)为基础的一个保护、控制、测量、数据通信一体化装置。 近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，在继电保护领域应用的研究也已开始。 神经网络是一种非线性映射的方法 ，很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。 例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题，距离保护很难正确作出故障位置的判别，从而造成误动或拒动；如果用神经网络方法，经过大量故障样本的训练，只要样本集中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障时都可正确判别。 其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。 将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。 天津大学从1996 年起进行神经网络式继电保护的研究，已取得初步成果。 可以 20 预见，人工智能技 术在继电保护领域必会得到应用，以解决用常规方法难以解决的问题。 建国以来，我国电力系统继电保护技术经历了 4 个时代。 随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。 国内外继电保护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化，这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。 中国继电保护器的市场 市场空间大 未来前景看好 截至 2020 年底，仅国网公司系统各电压等级的继电保护装置已达到 30 万余套，其中 220 千伏及 以上系统继电保护装置达到 61125套。 微机保护得到普及， 220 千伏及以上保护微机化率达到 %；220 千伏及以上系统继电保护按照双重化配置，线路保护双重化率达到 100%；变压器保护双重化率达到 %；母线保护双重化率达到%；线路保护光线化率达到 %；故障信息系统在网省公司得到推广，继电保护装备水平得到了飞跃式的提高。 对应继电保护装置在电力系统的广泛应用，我国继电保护行业也取得了跨越式的发展。 2020 年，参与行业统计的规模以上企业数量为 360 家，共完成主营业务收入 231 亿元， 实现利润总额为 亿元。 从 1958 年建立第一个继电器专业生产厂，经过 50 年四个历史阶段的跨越式发展，我国继电保护行业现已成为产品齐全，制造企业达到 600 多家，年产值 270 多亿元，从业人员 6 万多人的大产业。 此外，电网二次设备的市场空间不断扩大。 电网二次设备的发展与电网投资密切相关，其市场容量通常为电网投资总量的 6%左右。 按照这个比例推算， “十一五 ”期间，电网二次设备的市场规模约为 150亿元／年。 从细分市场的角度来看，继电保护装置和变电站自动化仍占据排头位置，每年大约有 50 亿元的规模；电网调度自动化每年 投 21 资规模为 6 亿～ 11 亿元，较 “十五 ”期间平均水平略有上升；基于大城市电网建设的拉动，配电自动化将会有较大发展， “十一五 ”期间市场容量将达到 40 亿元以上；随着电力市场化改革的深入，预计电力市场未来五年的市场容量为 20 亿～ 30 亿元。 企业面临大好机遇 受益于 “十一五 ”期间国家对电网投资，电网二次设备的高低端企业均将面临大好发展机遇。 按照 2020 年的数据分析，继电保护行业集中度较高，为寡头垄断型行业。 在高端领域，国电南瑞和南瑞继保分别占据着电力自动化和继电保护的领导者地位；而作为国内配套能力最强的许继集团 ，在特高压直流输电控制保护系统以及换流阀方面遥遥领先，其配网自动化业务也颇具实力；国电南自在电力环保设备方面更胜一筹；东方电子在调度自动化、电力市场、变电站自动化领域仍然具有较强的市场影响力。 在中低端领域，新近上市的珠海万力达在厂矿企业用继电保护方面可谓是一家龙头企业；另一家上市公司江苏金智在电力自动化和电力信息化业务领域也算是后起之秀；珠海优特在电力系统微机五防方面也是一个正在崛起的企业。 通过以上分析，本项目的 发展战略是以资源优势为依托，以高效利用资源，实现可 持续发展为目的，以发展优势产业为目标，以自身的优势为基础，以专业化生产为方向， 以浙江、广东、福建等地为主要市场，立足于国内市场，同时努力开拓国外市场，并不断进行技术创新，将企业做大做优做强，努力挤身电子信息行业强队之中。 第四章 发展规划、产业政策和行业准入分析 发展规划分析 项目符合《国家十一五规划纲要》中要 “加快发展循环经济， 22 提高资源利用率 ”的社会发展政策； 项目符合《江西省十一五规划纲要》中 “坚持以人为本，着力建设创新创业江西、绿色生态江西、和谐平安江西 ”的社会发展目标； 项目符 合《赣州市十一五规划纲要》、《赣州市工业主导产业发展规划》的有关精神； 项目符合《县十一五规划》的产业政策相关精神； 项目建设所在位于县工业园区，符合县城市规划发展要求。 综上所述，拟建项目符合国家、地方政府规划，项目目标与规划内容是相衔接和协调的。 项目符合《国务院关于加强节能工作的决定》以及国家 “十一五规划中 ”企业特别是重点企业和行业加强节能降耗，建设节约性社会，走经济与社会可持续发展的政策导向； 项目属于国家发展与改革委员会《产业结构调整指导目录（ 2020年本）》 鼓。