國內市場(chǎng)主要為國網(wǎng)和南網(wǎng)集中招標采購,標準統一,市場(chǎng)化程度較高。智能電表招標首先由各省電力公司上報需求,再由國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)統一招標。每年國家電網(wǎng)平均會(huì )開(kāi)展 3-4 次智能電表招標,南方電網(wǎng)也有 1-2 次。國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)采取的均衡策略也制約了行業(yè)集中度提高,國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)智能電表及終端設備集中招標中標的生產(chǎn)廠(chǎng)商約 100 家左右,每年招標數量巨大,中標廠(chǎng)商相對分散。
近兩年由于智能電表建設告一段落,新的技術(shù)標準還在醞釀,國網(wǎng)和南網(wǎng)采購量呈整體下降的趨勢,每年招標次數減少,中標廠(chǎng)商數量也相應減少。但隨著(zhù)新的智能電表標準出臺,以及新一輪的智能電表改造,國內市場(chǎng)將繼續呈現較大市場(chǎng)需求。綜合 2015 年至 2017 年 5 月國家電網(wǎng)公司電能表及用電信息采集設備招標中標情況,威盛集團、河南許繼儀表有限公司、海興電力、浙江正泰儀器儀表有限責任公司等生產(chǎn)廠(chǎng)商處于單相智能電能表市場(chǎng)的位置,* 10 的供應商*達 27.36%。威盛集團、三星醫療、海興電力、炬華科技等生產(chǎn)廠(chǎng)商處于三相智能電能表市場(chǎng)的位置,* 10 的供應商*達 43.36%。
2015-2017年5月國家電網(wǎng)單相智能電表集中中標*情況
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2015-2017年5月國家電網(wǎng)三相智能電表集中中標*情況
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(三)行業(yè)技術(shù)水平和特點(diǎn)
1、行業(yè)技術(shù)水平
智能電表采用高精度 AD 轉換器,對電壓和電流信號采樣之后進(jìn)行 AD 轉換,利用嵌入式微處理器對數字信號進(jìn)行處理;通過(guò)各種通信接口和人機界面,實(shí)現信息交互和展現;利用控制單元和控制機構,實(shí)現遠程自動(dòng)控制。產(chǎn)品綜合利用了嵌入式計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)和通信技術(shù)以及多種軟件平臺和數據庫技術(shù)。在產(chǎn)品方面,國內企業(yè)在核心技術(shù)方面自主開(kāi)發(fā)能力仍有所欠缺,在創(chuàng )新能力、制造技術(shù)、自動(dòng)化生產(chǎn)及產(chǎn)品性能等方面與同行存在一定的差距。
2、行業(yè)技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展趨勢
智能電網(wǎng)主要包括四個(gè)部分:測量架構(AMI)、配電運行(ADO)、輸電運行(ATO)、資產(chǎn)管理(AAM)。技術(shù)上智能電網(wǎng)是通過(guò)以上四個(gè)部分之間的密切配合來(lái)實(shí)現的: AMI 同用戶(hù)建立通訊聯(lián)系并提供帶時(shí)標的系統信息; ADO 使用 AMI 的通訊收集配電信息并改善運行; ATO 使用 ADO 的信息改善運行和改善輸電阻塞,并使 AMI 用戶(hù)可以訪(fǎng)問(wèn)市場(chǎng), AAM 使用 AMI、ADO、 ATO 的信息改善運行效率和資產(chǎn)。
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從智能電網(wǎng)的發(fā)展順序來(lái)看, AMI 是實(shí)現智能電網(wǎng)的步。我國智能電表目前的發(fā)展特征是依托智能電網(wǎng)和現代管理理念,利用測量架構(AMI)、控制、高速通信、快速儲存等技術(shù),向模塊化、網(wǎng)絡(luò )化、系統化方向發(fā)展。
(1)采用測量架構
測量架構(Advanced Metering Infrastructure, AMI)是在有 IP地址的智能電表和電力公司之間的一種自動(dòng)雙向流通架構。電表架構旨在為電力公司提供實(shí)時(shí)的能耗數據,并且允許客戶(hù)在使用時(shí),以?xún)r(jià)格為基礎,對能源使用做出合理的選擇。
測量架構被認為是智能電網(wǎng)計劃的重要組成部分。兩種主導性新興技術(shù)是 RF 技術(shù)和電力線(xiàn)載波技術(shù)(plc)。 RF 技術(shù)采用低功耗、低成本的無(wú)線(xiàn)電系統來(lái)無(wú)線(xiàn)傳輸電表信息, PLC 則利用電力線(xiàn)本身來(lái)傳輸。AMI 下的智能電表,超過(guò)傳統電表單一電能計量等功能,它實(shí)際上成為分布于網(wǎng)絡(luò )上的系統傳感器和測量點(diǎn)。 AMI 系統的通信網(wǎng)絡(luò )可以進(jìn)一步支持配電自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化等應用。同時(shí), AMI 也為系統的運行和資產(chǎn)管理提供可靠的依據和支持。通過(guò)雙向通信, AMI 將電力公司和用戶(hù)緊密相連,它既可以使用戶(hù)直接參與到實(shí)時(shí)電力市場(chǎng)中來(lái),又促進(jìn)電力公司與用戶(hù)的配合互動(dòng)。輔以靈活的定價(jià)策略,可以激勵用戶(hù)主動(dòng)地根據電力市場(chǎng)情況參與需求側響應。智能電表的雙向計量功能也能夠使用戶(hù)擁有的分布式電源更容易的與電網(wǎng)互聯(lián)。
AMI 是建立智能電網(wǎng)的步,必須通過(guò) AMI 的實(shí)施來(lái)實(shí)現未來(lái)智能電網(wǎng)的通用通信系統和信息系統。在政府政策的推動(dòng)下,各國電力公司大多正在或計劃實(shí)施 AMI,把用戶(hù)和電力公司連接,實(shí)現產(chǎn)業(yè)升級并邁向智能電網(wǎng)。
(2)模塊化
智能電表采用功能模塊化設計有以下優(yōu)點(diǎn):首先,只需通過(guò)更換部分功能模塊就可以實(shí)現電表的升級換代,而無(wú)需更換整個(gè)電表,擺脫傳統電表設計中因不可更改導致的成批調換、淘汰以及系統重構的缺陷;其次,由于功能的模塊化和結構的標準化,改變電力公司過(guò)于依賴(lài)某一電表廠(chǎng)家產(chǎn)品,并為規范電表的研發(fā)提供了可能;第三,可以通過(guò)現場(chǎng)或遠程升級更換故障模塊,提高可維護性并節省維護費用。
(3)網(wǎng)絡(luò )化
網(wǎng)絡(luò )化可以實(shí)現將電能數據進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣和存儲,并經(jīng)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的傳輸,將信息實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)地輸送到用電信息管理系統,通過(guò)數據共享和分析實(shí)現供用電管理部門(mén)對異地用電信息的實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)的測量和監控。通過(guò)網(wǎng)絡(luò )化,可以將智能電表的部分功能從接入層上移到網(wǎng)絡(luò )層和數據管理平臺層,通過(guò)數據共享和綜合分析實(shí)現智能電表的功能,簡(jiǎn)化智能電表的設計。目前,可利用的通信網(wǎng)絡(luò )有:電力線(xiàn)載波(PLC)網(wǎng)、光纖與同軸電纜(HFC)網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)移動(dòng)(GSM/GPrs/Cdma)網(wǎng)。例如電力光纖入戶(hù)工程在技術(shù)上實(shí)現了只需一次施工,一個(gè)通道,一次性解決纜線(xiàn)入戶(hù)的問(wèn)題,可取代以往電線(xiàn)、網(wǎng)線(xiàn)、話(huà)線(xiàn)和有線(xiàn)電視等多條線(xiàn)路的多次施工,達到資源共享,為電能信息數據的傳輸提供了穩定可靠和價(jià)格低廉的數據傳輸信道和網(wǎng)絡(luò )。
(4)系統化
系統化是指綜合利用成熟的計算機技術(shù)和電力系統自動(dòng)化技術(shù), 在數據控制管理平臺實(shí)現海量用電數據的有效分析、處理與管理。在網(wǎng)絡(luò )化和系統化的推動(dòng)下,用電信息管理系統可以向著(zhù)分布性和開(kāi)放性的方向發(fā)展,使得用電信息管理功能的擴展更加靈活,性能不斷提高,使用更加簡(jiǎn)便。