电力信息及自动化产品--科技贷款项目可行性论证报告

科技贷款项目可行性论证报告项目名称：电力信息及自动化产品承担单位：湖南计算机股份有限公司企业负责人：张孜二零零一年八月十五日国家科学技术委员会制目录一、项目提出的背景、依据二、国内外发展概况及市场预测1、国内外配电自动化已达到的规模2、国内实施配电自动化的可能性3、国内中低压电网配电自动化的现状4、我国配电自动化的市场分析5、经营前景预测三、项目主要技术特点、指标1、公司产品定位2、公司产品分类3、公司产品的技术特点和指标四、项目实施方案1、产品开发计划2、产品试运行计划五、项目相关条件及需增条件、设备六、投资估算、资金筹措七、经济、社会效益分析及资金归还计划1、社会效益分析2、经济效益分析3、资金归还计划《电力信息及自动化产品》科技开发贷款项目可行性论证报告一、项目提出的背景、依据电力传输网的自动化管理包括三级电网（高压/中压/低压）自动化管理。目前，我国高压输电网的自动化模式已初步形成，逐步发展为运动、保护、监控、计量合一的数字化分布式管理装置、光纤/电缆通信传输方式的大型计算机综合管理的EMS系统（能量管理系统）。但是，中低压配网自动化目前没有形成完整的体系，尚处于起步阶段，配网自动化的特点是网络结构复杂，信息点多（高达几百上千个），分布分散，且每个测试点的数据量很小，实时性要求相对也较低。这一特点决定了解决信息通道将是配网自动化的一项主要工作，能否提供可靠、经济、传输质量符合要求的信息通道，实际上是配网自动化系统成败的关键问题之一。目前我们可利用的传输媒介很多，如光缆、电缆、无线、微波、公用电话网、电力载波及手持抄表器等，到底使用何种方式要综合比较，首要因素是价格，其次是实时性何可靠性，若采用光纤何电缆通信则敷设和维修工作量巨大，且造成通信频带利用率的极大浪费。若采用无线通信的方式，在城市由于高大建筑的不断增多，在山区由于电波传播途径的环境恶劣，对通信质量也是一个严峻的考验。同时，随着配网自动化系统规模不断壮大和数量不断增加，无线频段的拥挤或通道间串扰等原因极有可能会使传输质量难保证。从而影响整个系统的运行。鉴于中压配电网监控点数量庞大，实时性要求相对较低的特点，采用电力线载波作为配网自动化的通信手段将是最经济最可行的实现方案，可以基本满足中压配电网自动化管理的各种需求，为此有必要开发出适用于我国10KV、35KV配电网的WPH2000载波传输系统。我公司开发的电力信息及自动化产品是配电及配电管理自动化、电力企业管理信息系统及网络集成等软、硬件系列产品，为电力市场的管理及运营提供性能、高品质、高性价比的电力产品。二、国内外发展概况及市场预测1、国内外配电自动化已达到的规模国外配电自动化的主要内容是围绕着馈线自动化展开的。日本在70年代就开始进行高电压大容量的配电方式，以解决大城市的配电问题，并着手开发依靠配电设备及继电保护进行配电网络自动化运行的方法；从80年代到现在已完成了计算机系统与配电设备配合的配电自动化系统，在主要城市的配电网络上投入运行；其中大规模的配电自动化系统可控制4000个以上的中压开关，中小规模的也可控制1500个中压开关。香港港灯公司的3000多个中压开关全部可以遥控。韩国、台湾地区于90年代也完成了局部配电系统的馈线自动化，并建立了自己的配网自动化实验网络。与其它方面的现代化一样，配电技术的现代化是建立在一定的工业基础之上的，是社会技术经济发展到一定程度后的产物。2、国内实施配电自动化的可能性发展配电自动化的可能性，即什么样的网络才能实现配电自动化?随着社会和经济的发展，用户对电能质量和供电可靠性都提出了较高的要求，城市电网最终要达到供电可靠性99.99%的目标，除了加强电网改造，采用先进设备外，还要逐步实现配电自动化才有可能达到。目前我国大部分中低压电网设备陈旧，部分线路和设备存在过载现象，缺乏大规模实现中低压配网配电自动化的条件和物质基础，因此必须充分了解国情，探讨配电自动化在不同电压等级电网上实现的可能性，以便确定讨论范围。3、国内中低压电网配电自动化的现状国际上现流行的配电管理系统和配电自动化主要是针对中低压系统而言的，因此，国外配电自动化也往往称为馈线自动化。实现馈线自动化在技术上是完全可行的，阻碍馈线自动化全面实行的关键是可遥控开关的价格较高，即使在经济发达的先进国家也是如此。如法国的一个大型配电自动化计划，第一期工程也只在0.1%的配变站建立自动化控制功能。因此即使在欧洲及日本等经济发达国家，中压配网也仅在特别需要或不得不进行配电自动化的网络中实现配电自动化控制。为了减少高昂的人力检修费用，日本部分电力公司也在考虑在负荷密度特别低的低压配电网实施配电自动化控制，以节省人力费用。目前，我国地区供电局的管辖范围一般为110～220kV网络，这一级的变电站基本有数据采集SCADA系统，对这样的高压城市电网进行管理和控制，可在原有能量管理系统(EMS)的基础上，增加部分投资即可，因我国110～220kV网络的综合自动化已达到一定的水平。我国除台湾、香港、澳门外，国家电力公司管辖的电力企业遍布全国30个省、市、自治区，约有几百个地区供电局，这一级供电局管理的高压配电网已达到一定的自动化水平。但全国几千个县市区供电局管理的中低压电网还基本不具备全面实现配电自动化的条件，然而，配电管理系统和配电自动化正应运行在这一级电网。4、我国配电自动化的市场分析配电网的应用是经济建设所决定的,无论是大城市配电网还是小型城市、县级城市甚至农村配网,配电网改造及配电网自动化大势所趋。当前我国配电网处于高速发展的时期,国家从政策上给予很大支持,具有相应的资金条件,我国配电网刚刚开始,我国配电网的规模及覆盖面,市场之大是任何一个经济发达或发展中国家无法比拟的。应该注意的是我国的配电网与国外配电网有许多区别,不可能完全照搬国外的产品和技术,必须在吸收国外先进技术和设备的基础上,开展我国配电网改造和自动化的研究。配电网自动化是近几年来电力应用技术的新型技术,主要涉及中低压电网,作用对象是电力经营用电企业。目前世界各国对此都表示十分关注，国内一些电力自动化企业如东方点子、北京电科院等单位推出了部份产品，一些大中城市也开始了试点。5、经营前景预测我国电力系统长期以来形成了重发、轻供、不管用的局面，全国大部分地区表面上电量供大于求，而实质上是配电网落后有电送不出，用户需要却得不到，如居民用电、农村用电线损高、电费高、电压低、供电不可靠，这已成为电力系统供用电的瓶颈。因此，国家计划在3年内投资2700亿来改造城乡电网，预计自动化设备部分占10％左右，即270亿，尤其是改造配电网，并逐渐实现配网自动化以达到：电能合理分配以降低能耗、供电可靠性提高以减少电能损失、供电质量提高以使各种电气设备使用寿命得以延长、配电自动化的应用可精确估计各种设备的使用状态而使设备能得到充分利用、情报资料精确完整以及劳动力的大大减少等。并且电网建设改造中一律采用国内产品,这无疑给民族电力设备制造企业带来了巨大的商机。三、项目主要技术特点、指标1、公司产品定位公司产品定位主要为两类：配电、用电领域的电力自动化（配电及配电管理自动化），这类业务主要针对近三年的“三网改造”，在配电、用电领域较易实现自动化控制，进入这些领域的综合自动化开发，相对比较容易，目前东方电子、许继电气、国电南自等企业都推出了类似的产品。当然，2000年是“三网改造”的全面开工启动时期，以公司的信誉和实力，在这部分市场，将会争取到一定的份额，这类业务仍将为公司提供可观的利润。电力企业管理信息系统及网络集成，公司开发的应用软件，起点高、涵盖面广、本地化程度高、成本低，具有国外软件无法比拟的优势，能够为电力企业信息化管理提供全面解决方案。随着我国电力工业改革，将逐步实现联网，在全国建立大范围内的电力市场，所以建立在能量管理系统（EMS，包括高精度多功能电表）、配电网调度自动控制系统（DAS）、电力管理信息系统（MIS）基础之上的综合管理系统，是未来的发展方向。公司目前开发的企业信息管理系统就是这类，公司以其软件开发优势，以较高的起点切入这部分市场。我们认为，公司最具竞争力、最具潜力的是这一类业务。2、公司产品分类配电及配电管理自动化的产品A、EDT2001系列配电自动化系统a)主站系统b)子站系统i.EDT2001配电子站ii.EDT2002馈线自动化终端iii.EDT2003配电变压器数据采集终端iv.EST2004配电自动化终端c)通信系统B、配电自动化管理系统a)变电站管理子系统b)大用户管理子系统c)公用台区配变运行状态监测系统C、电量数据采集及能量管理系统D、能量管理系统E、精度全电子多功能电能表电力企业管理信息系统及网络集成产品A、配电网地理信息系统B、电力市场运营系统C、发电商竟价上网辅助决策系统D、电力企业管理信息系统3、公司产品的技术特点和指标A、EDT2001系列配电自动化系统EDT2001系列配电自动化系统主要指各电力局、电站、供电局、计量局、工业用户所辖区域的10kV/35KV送电线网络，其配电自动化的目的是对柱上负荷开关监控，既要完成RTU（FTU）的三遥功能，又要具有故障状态的识别功能，从而配合配电自动化主站实现配电网正常运行时的工况监测和信息的快速传递，网络重构，以及配网故障时的故障隔离和非故障区域的快速恢复供电。此外，配电自动化还应与用电管理系统、负荷管理系统、电能计费系统、地理信息系统统一规划以构成一体化整体。■产品主要特点：．先进、开放、可持续发展的系统平台；．功能强大的实时GIS系统平台；.SCADA/DMS/GIS系统完全一体化设计；．灵活、高性价比、支持多种方式的通信系统；．构架分层、功能分层；．丰富多彩的应用；．对单相故障有效的馈线自动化方案；■产品主要功能：1.对辖区所需监控的全部柱上开关的安全监视与控制（SCADA功能），实现配网的优化运行；2．故障诊断、故障隔离和非故障区域的快速恢复供电（对单相故障有效）；3．配网状态估计、网络拓扑、潮流计算、短路电流计算、电压/无功优化、安全分析、系统重构等高级应用；4．收集配电变压器终端(EDT2003)信息，形成配变负荷曲线，通过集中抄表终端实现电量自动集中抄收，与原有负荷控制管理系统通信，实现包括负荷预计、负荷分配在内的负荷管理功能；5．自动绘图、设备管理、地理信息系统（AM/FM/GIS）；6．基于GIS平台的故障投诉、检修管理；7．与地调SCADA/EMS系统通信；8．与MIS系统接口实现数据共享。9．与用电营业系统进行通信。■产品系统结构根据配电自动化系统的实际情况和需求，根据其规模大小，是否需监测开关，可不设/可设配电子站，所有现场信息直接/间接通过配电终端送入调度中心，与配电主站直接通信。根据是否设配电子站，来完成对电力线路上电站出口开关的监控。同时通信速率也会受到影响、限制。此外，该系统着重考虑其三个应用子系统SCADA、DMS、AM/FM/GIS的一体化协作，下图所示为EDT2001配电自动化系统分层结构图：配电主站层主站系统负责采集、管理馈线自动化终端传上来的数据；负责数据的处理、存储、事故的报警、远方的控制；事故的隔离、无故障区域的供电恢复。它是整个系统的最高层，负责本地区配电网的监视和控制。配电主站系统采用基于性价比高、图形处理显示能力强的高档微机工作站和WindowsNT服务器作为硬件支撑平台，Sybase数据库作为数据库支撑平台。系统软件是基于开放式、一体化设计思想的EDT2005软件支撑平台。系统集成有配电自动化系统、负荷管理系统，AM/FM/GIS系统等多种系统。它作为人机交互的窗口，可完成各种图形显示、系统维护、设备管理、报表打印、与其它系统的信息交换功能，并具有对可控装置的控制调节。通信处理机完成馈线数据的收集、整理、上传给后台机和人机工作站，负责通信规约的解释和翻译。配电终端层它们是整个系统的最底层，完成柱上开关（FTU：EDT2002）、配电变压器（TTU：EDT2003）和环网开关（FTU：EDT2002）等各种现场信息的采集处理和监测控制，通过