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电力操作电源细分产品市场调研报告

来源:orbcn.com | 作者:臻婷 | 本文已影响

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了解电力直流电源系统概念及构成
  1、直流系统是应用于水力、火力发电厂,各类变电站和其它使用直流设备的用户,为给信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源的电源设备。直流系统是一个独立的电源,它不受发电机、厂用电及系统运行方式的影响,并在外部交流电中断的情况下,保证由后备电源—蓄电池继续提供直流电源的重要设备。直流屏的可靠性、安全性直接影响到电力系统供电的可靠性和安全性。直流系统是以电池容量标称,如65AH,100AH常用名称:GZDW-65AH,GZDW-100AH。
  2、直流系统的用途:广泛应用于水力、火力发电厂,各类变电站和其它使用直流设备的用户(如发电厂、变电站、配电站、石化、钢铁、电气化铁路、房地产等),为信号设备、保护、自动装置、事故照明及断路器分、合闸操作提供直流电源,它也同样广泛的应用于通信部门、计算机房、医院、矿井、宾馆,以及高层建筑的可靠应急电源,用途十分广泛。还有直流系统的心脏是蓄电池,对蓄电池进行科学的维护是直流系统的核心工作。
  3、直流系统主要由两大部份组成。一部份是电池屏另一部份是直流充电屏(直流屏)。电池屏就是一个可以摆放多节电池的机柜(800×600×2260)。电池屏中的电池一般是由2-12V的电池以9节到108节串联方式组成,对应电的电压输出也就是110V或220V。目前使用的电池主要是阀控式密封免维护铅酸电池。直流屏主要是由机柜、整流模块系统、监控系统、绝缘监测单元、电池巡检单元、开关量检测单元、降压单元及一系列的交流输入、直流输出、电压显示、电流显示等配电单元。
  3.1、整流模块系统:电力整流模块就是把交流电整流成直流电的单机模块,通常是以通过电流大小来标称(如2A模块、5A模块、10A模块、20A模块等等),按设计理念的不同也可以分为:风冷模块、独立风道模块、自冷模块、自能风冷模块和自能自冷模块。它可以多台并联使用,实现了N+1冗余。模块输出是110V、220V稳定可调的直流电压。模块自身有较为完善的各种保护功能如:输入过压保护、输出过压保护、输出限流保护和输出短路保护等。
  3.2、监控系统:监控系统是整个直流系统的控制、管理核心,其主要任务是:对系统中各功能单元和蓄电池进行长期自动监测,获取系统中的各种运行参数和状态,根据测量数据及运行状态及时进行处理,并以此为依据对系统进行控制,实现电源系统的全自动管理,保证其工作的连续性、可靠性和安全性。监控系统目前分为两种:一种是按键型还有一种是触摸屏型。:监控系统提供人机界面操作,实现系统运行参数显示,系统控制操作和系统参数设置。
  3.3、绝缘监测单元:直流系统绝缘监测单元是监视直流系统绝缘情况的一种装置,可实时监测线路对地漏电阻,此数值可根据具体情况设定。当线路对地绝缘降低到设定值时,就会发出告警信号。直流系统绝缘监测单元目前有母线绝缘监测、支路绝缘监测。
  3.4、电池巡检单元:电池巡检单元就是对蓄电池在线电压情况巡环检测的一种设备。可以实时检测到每节蓄电池电压的多少,当哪一节蓄电池电压高过或低过设定时,就会发出告警信号,并能通过监控系统显示出是哪一节蓄电池发生故障。电池巡检单元一般能检测2V-12V的蓄电池和巡环检测1-108节蓄电池。
  3.5、开关量检测单元:开关量检测单元是对开关量在线检测及告警干节点输出的一种设备。比如在整套系统中哪一路断路器发生故障跳闸或者是哪路熔断器熔断后开关量检测单元就会发出告警信号,并能通过监控系统显示出是哪一路断路器发生故障跳闸或者是哪路熔断器熔断。目前开关量检测单元可以采集到1-108路开关量和多路无源干节点告警输出。
  3.6、降压单元:降压单元就是降压稳压设备,是合母电压输入降压单元,降压单元再输出到控母,调节控母电压在设定范围内(110V或220V)。当合母电压变化时,降压单元自动调节,保证输出电压稳定。降压单元也是以输出电流的大小来标称的。降压单元目前有两种,一种是有级降压硅链,一种是无级降压斩波。有级降压硅链有5级降压和七级降压,电压调节点都是3.5V,也就是说合母电压升高或下降3.5V时降压硅链就自动调节稳定控母电压。无级降压斩波就是一个降压模块,它比降压硅链体积小,它没有电压调节点所以输出电压也比降压硅链要稳定,还有过压、过流、和电池过放电等功能。不过目前无级降压斩波技术还不是很成熟常发生故障,所以还是降压硅链使用效广泛。
  3.7、配电单元:配电单元主要是直流屏中为实现交流输入、直流输出、电压显示、电流显示等功能所使用的器件如:电源线、接线端子、交流断路器、直流断路器、接触器、防雷器、分流器、熔断器、转换开关、按钮开关、指示灯以及电流、电压表等等。
  4.电池容量选择和模块的配置。电池容量选择要进行直流负荷的统计,直流负荷按性质分为经常负荷、事故负荷、冲击负荷。经常负荷主要是保护、控制、自动装置和通信设置。事故负荷是指停电后必须由直流系统供电的负荷,如UPS、通信设置等。冲击负荷是指极短时间内施加的大电流负荷,比如断路器分、合闸操作等。根据上述三种直流负荷统计就可以计算出事故状态下的直流持续放电容量。一般在220KV的变电站直流系统的蓄电池要选择两组电池,电池容量是150AH-200AH,110KV的变电站直流系统的蓄电池要选择一组电池,池容量是100AH-150AH,35KV的变电站直流系统的蓄电池要选择一组电池,池容量是50AH-100AH。模块数量的配置是要全部模块出额定电流总值要≥最大经常负荷加蓄电池充电电流.(蓄电池充电电流是按0.1c-0.2c10).如100AH的蓄电池组其充电电流是0.1c*100=10A,在不计算经常负荷的情况下选用额定电流5A电流的模块和话2台模块就可以满足对蓄电池的充电,要实现N+1冗余总共选择3台5A模块。
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一、EPS应急电源细分产品行业概况
    EPS应急电源已被广泛应用于建筑电气领域和特殊应急供电场合。随着社会发展,越是信息化、现代化,就越依赖于电力。突然的断电必然会给人们正常的生活秩序和学习带来影响,尤其是对于生产、生活中特别重要的负荷,一旦中断供电,将会造成重大的经济损失。然而,电力故障具有突发性,不以人们的意志为转移,即使电网设施再先进,意外的断电也在所难免。目前,城市供电系统的安全对策一般是采用并网供电,为城市电力提供可靠的电源保护。但从企业及工业、民用建筑使用情况来看,仅仅靠公用电网还远远不够,必须具备应急供电系统(EPS),其重要性是在事故发生的情况下确保提供所需的应急电力,以有效降低因为断电而造成的损失,为人们生产和生活安全提供保障。
    EPS应急电源的分类
    目前市场上的EPS应急电源品牌众多,大家在设计上所采用的控制方式和控制手段不尽相同,但针对所带负载的种类大致可以归纳为以下三种:一是主要用于应急照明和事故照明的单相EPS相应我公司的WY系列;二是用于应急照明、事故照明之外,还有应用于空调、电梯、卷帘门、排气风机、水泵等电感性负载或兼而有之的混合供电的三相系列EPS相应我公司WYS系列;三是直接给电动机供电的变频系列EPS相应我公司WYS/B系列。
      EPS应急电源可以说是近两年才迅猛发展起来的一个新兴产业,相比于发展成熟的UPS而言,有相同之处,也有不同之处。其相同点在于都具备在市电故障(中断)情况下继续向负载提供交流电源的功能,均采用了IGBT逆变技术和脉宽调制(PWM)技术。不同之处是UPS除了提供不间断供电外,还兼备改善市电品质的功能,而EPS应急电源则主要解决市电故障时的应急供电问题;UPS主要是为IT行业设备提供用电保障,EPS应急电源则适用于各种行业;UPS供电模式要求切换时间很短(0~10ms),EPS应急电源则相对较宽(0~4s);UPS主要带计算机类负载,而EPS应急电源所带负载混杂;UPS对于运行环境要求较高,EPS应急电源则要求能适应各种环境;UPS以一般用户监控为主,EPS应急电源主要用于应急供电,要求与消防联动;UPS以维护信息传输畅通为主要目的,EPS应急电源以防范重大灾难事故为主要目的。可以形象地比喻,UPS以“救数据”为主,而EPS以“救人”为主。一般EPS功率较大,机内的逆变器处于备用状态。
    鉴于EPS应急电源的主要设计思想是在市电突然中断时提供安全可靠的应急电力供应,有效避免发生灾害时的人身伤亡和财产损失为原则。因此,在设计EPS时应着重考虑其安全性、可靠性、适用性及合理性。主要有:
    1)断电转换时间一般在毫秒级(25ms),以保证供电的及时性;
    2)负载适应能力强,包括电容性、电感性、混合型负载,而且过载能力和抗冲击能力强;
    3)有多路输出,防止输出单一形成的故障;
    4)有消防联动和远程控制信号,可手动与自动相互转换;
    5)环境适应能力强,适用于各种恶劣环境,有防止高低温、湿热、盐雾、灰尘、震动及鼠咬等措施;
    6)使用寿命长,有电池快速充电能力和管理能力;
    7)节能,运行效率高,运行成本低;
    8)有无人值守、自动操作功能;
    9)报警功能齐全,能及时提供各种异常状况的报警;
    10)有强启动功能,避免电池环节保护后无法启动;
    11)无烟雾、无噪音、无公害等;
    12)维护简单,维护费用低。
二、 EPS应急电源细分产品行业发展趋势
汉鼎咨询认为,随着社会的进步和发展,环境要求的不断提高,消防意识也越来越被人们重视。EPS以其特有的优越性将被人们认识和采用,在一个工程中,它可以灵活的运用在消防供电回路末端、个别重要场合等多种情况。在选择应急电源上,不再只局限于柴油发电机了,因为它们各自的特点分别适用于不同的工程,这将为整个社会的安全提供更有力的保障。深圳应急电源、深圳EPS、汕头应急电源、汕头EPS、湖南应急电源、湖南EPS、天津应急电源、天津EPS
电力自动化电源设备为发电厂、变电站的电力自动化系统、高压断路器分合闸、继电保护装置、自动装置、信号装置、通信系统、遥控执行系统及事故照明等设备提供交流电源、直流操作电源、交流不间断电源和二次电源等,主要应用于国家电网、南方电网及其各地电力公司以及各大发电公司的变电站和发电厂以及石化、冶金、城市轨道交通等领域。
    一、我国电力操作电源行业发展现状
    1、电源建设和电网建设对于电力自动化电源的需求。
  电力自动化电源是输变电设备的重要组成部分,无论是电源建设和电网建设的规模扩大还是技术改造都必须同时伴随电力自动化电源的建设。
  电源建设方面,2007年全国基建新增电力装机容量10009万千瓦,新增投运装机9129万千瓦,总装机容量达到71329万千瓦,同比增长14.36%。据预计,“十一五”期间将新增装机42000万千瓦,考虑到5900万千瓦机组退役因素,2010年底全国装机容量将达到88500万千瓦;“十一五”期间,电源建设总投资高达10000亿元,每年平均2000亿元左右。
  电网建设方面,根据国家电网和南方电网规划报告,全国“十一五”电网建设和改造投资的总额将达13640亿元,其中国家电网投资为11300亿元,南方电网投资为2,340亿元,是“十五”期间电网投资2倍多;而“十一五”后三年的电网建设和改造的投资额度约为9340亿元,年均投资额3100亿元左右。
  一般情况下,电力自动化电源设备投资占每个新增变电站投资额的1%。此外,电力自动化电源的使用周期为8-10年,电力系统每隔8-10年须对其进行更换,而部分技术和质量达不到发电厂、变电站安全运行要求的电源设备还将提前更换。因此,随着发电厂和变电站基数加大,即使未来新建项目投资力度放缓,仅技术改造项目的市场需求量亦相当可观。据汉鼎咨询预测,2009-2011年我国电力系统对直流操作电源的需求约为200亿元,年均需求约为40亿元。
  2、我国核电市场对于电力自动化电源的需求顶点财经
    截止至2007年,全国总装机容量达到71329万千瓦,其中全国核电装机容量达到885万千瓦,占比1.24%,根据规划,到“十一五”期末核电装机容量要达到1000万千瓦,到2020年将达到4000万千瓦。预计15年投资总额4500亿元。
  核电站对电力自动化电源设备的技术要求较高。公司是国内第一个产品应用于核电站辅助设施(田湾核电站)和核电站常规岛改造与新建(大亚湾核电站和岭澳核电站)项目的国内电源设备制造商。公司已完全具备研发、设计符合核电站安全要求的电源设备的相关经验核电市场容量较大。核电站对电力自动化电源设备的技术和质量要求高,且须对其进行鉴定,因此核电站此类设备的附加值较高,比如公司参与的岭澳核电站常规岛项目的单笔中标金额约为630万元,同期由法国Areva公司中标岭澳核电站核岛部分直流设备的中标金额约6,000万元。同时由于公司产品技术先进、性能优良且公司已具备相关经验,公司将参加辽宁红沿河、福建宁德、广东阳江等200万千瓦级核电项
目投标,目前正着手进行相关的准备工作。根据公司销售中心统计,辽宁红沿河、福建宁德、广东阳江等12台100万千瓦级核电项目常规岛和核岛项目对电力自动化电源设备需求量约为3.6亿元。
  据汉鼎咨询预测,2009-2011年我国包含电力行业在内各行业对直流操作电源的市场需求量约为280亿元,年均需求约为56亿元,年均增长幅度约23%,其中电力系统对直流操作电源的需求约为200亿元,年均需求约为40亿元;预计未来几年电力专用UPS电源与逆变电源的年需求量约为15-20亿元。因此未来几年我国电力自动化电源的市场容量较大。
    二、我国电力操作电源行业竞争格局及发展前景
    电力自动化电源行业属于充分竞争行业,据不完全统计,直流操作电源行业约有1000多家生产厂家,市场份额较为分散,市场整体集中度不高,但在企业规模、产品质量和市场份额上真正有竞争力的企业不过5-6家。摇钱树下教你摇钱术
经过了十多年的发展,高频开关直流操作电源的技术已日趋成熟,设备国产化率几达100%,该行业已发展成为输变电及控制设备行业中为数不多的具备国际竞争力的行业
    汉鼎咨询指出,我国电力电源建设投资增长较快,据公司预计,“十一五”期间,电源建设总投资将达到10,000亿元左右。一般情况下,电力自动化电源设备投资占每个新增变电所投资额的1%;电力自动化电源的使用周期是8-10年,未来在新建项目投资力度放缓的情况下,技术改造、升级项目的市场容量相当可观。


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