摘要:电力作为现代社会的基础能源,在我国整个能源结构中占据着重要位置。随着社会的不断发展,国民经济对于电力能源的需求规模也不断扩大。在市场竞争条件下,经济发展需求推动了电力系统配电控制设备及自动化技术的发展,尤其是在信息技术的支持下,我国电力系统控制设备的自动化水平不断提高。
关键词:电力系统;控制设备;发展过程;未来趋势
一、发展历程
在我国,电务系统控制设备设备历经半个世纪的发展,目前已经形成一个比较完善的产品体系。10KV及以下电力系统配电控制设备从较早的性能指标低、容量小、体积大、功能单一、规格品种少,发展到现在具备高性能、小体积、电子化、智能化、模块化、多功能等特性的产品。从原来主要依靠进口或合资产品,到现在大部分都用国产设备替代,国内配电控制设备厂商蓬勃发展,部分产品设计及生产性能能媲美甚至超越合资产品。在设计方面,各大厂家已经采取了CAD或PRO-E等软件进行三维设计,同时将设计、数据库、计算分析和加工等有机地结合起来,很大程度上提高了产品的设计速度和可行性,并且降低了相关技术人员的劳动强度。
二、发展前景
我国农网改造、特高压、超高压直流输电等工程的建设,带动了输配电设备行业的快速发展,经过近年的发展我国逐渐向智能电网全面建设阶段面局。输配电及控制设备制造产为是与电力工业密切相关的行业,受国民经济影响较大,也是国民经济发展重要的装备产业,担负着为国民经济、国防事业及人民生活电气化提供所需的各种各样的电气设备的重任。近年来我国电力工业的长期发展潜力为输配电及控制设备制造企业提供了广阔的发展空间。
总体指标波动较小,行业进入稳定提升价段
图表1:2014-2016年输配电设备行业经营效益分析(单位:家,亿元,%)
据数据显示,2012-2017年我国输配电行业规模以上企业数小幅增加,至2017年企业数达到12540家,仅较上年增加341家。2017年我国输配电设备行业实现销售收入32476.36亿元;实现利润总额35809.68亿元;实现产品销售利润4149.49亿元。整体来看,近年来国内输配电设备行业总体规模有所上升。
图表2:2012-2017年输配电设备行业销售收入规模及增速(单位:亿元,%)
电力工业改革发展,促进输配电设备需求增加。电力行业的发展是一国经济发展重要的动力源泉和基本保障,2009-2016年我国不断加大在电力建设上的投资规模,2015年我国电力建设投资实现了跨越式的增长,达到8694亿元,较上年同比增加11.98%,至2016年电力投资规模继续扩大,达到8840亿元。2017年,随着,国内电力投资的沉淀化发展,其投资规模有所下降至8014亿元,较上年同比下降9.34个百分点。
图表3:2009-2017年全国电力建设累计完成投资额及增长情况(单位:亿元,%)
从整体发电情况看,2013-2017年我国发电总量不断增加,由2013年的53721亿千瓦时上升至2017年的64179亿千瓦时。其中火电仍为现阶段的主要发电能源,2017年火力发电量为45513亿千瓦时,占当年发电总量的70.92%;随着国家对环保重视程度的提升及新能源发电的重视,以风电和核电为主的新能源发电量不断增加,2017年发电量分别为3057亿千瓦时和2483亿千瓦时。未来,在国家政策及技术的不断促进下,新能源发电量的占比将会进一步提升。
图表4:2013-2017年我国各能源发电量统计(单位:亿千瓦时)
从发电装机容量看,在发电量不断增加的影响下,2013-2017年我国发电装机容量也在不断增加,由2013年的137018万千瓦增加至2017年的177703万千瓦。火电仍为主要的装机方向,2017年火电装机容量占比为62.24%;随着国家对风电、太阳能发电等新能源发电的重视,2013年开始其发电装机容量成倍增加,至2017年风电装机容量为16367万千瓦,太阳能发电达到13025万千瓦。
图表5:2013-2017年我国发电装机容量(单位:万千瓦)
随着电力建设投资规模的不断增加和我国发电量的不断增加,实质上表现的是在经济不断发展的影响下,用电需求的不断增加。而几项指标均能表现出,未来随着电力改革、特高压和超高压直流输配电项目等的发展,输配电行业的发展将逐渐向着技术革新,需求驱动的方向转变,且规模会稳定提升。
三、未来趋势
1、智能控制系统
智能系统是电力系统实现自动化控制的核心。在自动化技术的发展中,智能系统的建立不仅能够提高自动化技术运行的效果,还能从整体上实现对电力系统的管理。随着现代智能技术的不断发展,智能技术在自动化电力系统中的发展潜力巨大,智能控制系统的实现能够有效减少电力系统控制中认为操作造成的失误,从而保证自动化运行的可靠性和安全性。
2、柔性交流输电系统
在电力系统的运行中,自动化输电系统能够很好地保证电力能源的有效供应。在柔性交流输电系统运行的过程中,该系统一方面运用远程遥感技术、传感技术等实现对输电系统的有效检测,通过对系统信息的科学分析判断电力系统的运行情况,并做出自动化调整;另一方面通过与智能系统的配合,对输电系统的效率和性能进行调节,以保证电力供应过程的稳定可靠。
3、动态监控系统
电力系统的运行存在一定的风险,对运行过程的有效检测是确保及时发现系统运行问题,提高运行效果的关键。自动化技术相较于传统电力运行技术的优势就在于实现了对系统的动态监测,即在电力传输的过程中,
每一个传输信息都能够及时传送到系统检测设备中来,对于已出现的运行故障,或者潜在故障,监测系统能够将故障发生的信息进行分析、并传送到系统处理中心进行集中处理,进而不断提升数据监控的准确性与安全性。
四、总结
自动化电力系统的建立是推动其实现自动化、智能化发展的关键,目前我国自动化电力系统要想实现长效发展就应该从以下几点把握其发展趋势:提高技术人员的专业水平,自动化技术的研究、应用与普及离不开专业人才,从目前我国自动化电力系统中的人才结构来看,专业人才的缺乏依然是制约发展的主要因素。因此,做好专业人才的培养与引进是保证系统建设的关键,也是推动我国自动化电力系统整体运行水平的重要影响因素;引进先进的操作系统,目前我国自动化电力系统在技术研发中还存在一定的瓶颈,因此加强国际间的合作,积极引进国外先进的技术系统,以更新不再适应现代市场经济发展需求的电力系统设备,应用先进技术,如人工智能技术、自动化仿真技术等,这不失为一条建设自动化电力系统的捷径;利用自动化技术实现对计算机和网络设备的信息收集与处理,利用网络技术实现对整个电网信息数据的收集与整合,提高对变电站的管理效果,提高计算机调度技术的效果,完善电力系统自动化运行。
参考文献:
[1]展宗波,赵健.电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析[J].山东工业技术,2016(11)。
[2]潘正昊.电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析[J].科技创新与应用,2017(10)。
[3]刘瑞阳.电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析[J].山东工业技术,2017(09)。
[4]数据来源前瞻产业研究院。
论文作者:魏江
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/1/4
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