我国继电保护及自动化行业市场概述

2010-06-21富烨

电器工业 2010年5期

富烨

目前国内的继电保护和自动化市场主要被几大企业所瓜分，各企业在不同领域各有优势，智能电网建设将给中国继电保护及自动化设备企业带来巨大投资机遇，企业将在高端领域展开更为激烈的竞争。

2010年3月5日，温家宝总理在政府工作报告中明确提出“加强智能电网建设”。国网将加大对智能化关键设备（系统）研制力度，今年将初步形成坚强智能电网的运行控制和互动服务体系，在关键技术和装备上实现重大突破，这意味着与其相关的技术和设备市场蕴藏着巨大投资机遇。

1.市场前景

1.1 智能电网

我国计划到2020年全面建成统一的坚强智能电网，使电网的资源配置能力、安全稳定水平，以及电网与电源和用户之间的互动性得到显著提高。据推测，前期标准制定与试验网搭建中，用于核心控制系统研制的经费或将超过400亿元人民币，完成全部前期工作或将投入600亿-800亿元人民币，而完成全网智能化，其投入总额或将超万亿元人民币。

对于投资机遇，许继集团一位负责人表示，建设智能电网首先需要构筑坚强的网架结构，这需要大量的智能电力设备，据估计这方面设备约占电网总投资的40%。“智能化变电站与数字化变电站相比，增强了智能的应用能力，比如自适应、自协调、互动、控制等，将实现自诊断功能。变压器、互感器等产品同样加入了自诊断功能。这就要求‘一次设备’实现智能化以建设一系列智能变电站，这对‘一次设备’生产厂家是一个利好消息。目前‘一次设备’智能化产品的研制上国内外企业几乎站在同一起跑线上。”

同时，他还表示，“‘一、二次设备’融合将使设备市场重新洗牌。建设智能电网，使‘一次设备’与‘二次设备’之间没有明显的界限，国网已提出了设备全寿命周期管理，未来在‘一次设备’里，将含有部分‘二次设备’的智能单元，这将打破现有设备制造企业的市场格局。相应技术的提升会增强设备的保护功能，互动性和关联性也会更强。”

从智能电网的几个主要环节看，业内人士指出，发电环节主要受益的是荣信股份、思源电气，变电环节包括数字化互感器、开关控制、传感器、继电保护及自动化，受益的是国电南瑞、国电南自、许继电气、思源电气、金智科技，调度环节则是国电南瑞和东方电子。

1.2 “十一五”和“十二五”电网规划

“十一五”期间国家电网每年平均投资达2000—3000亿元，年复合增长率为15%。

根据国家电网规划，2010年特高压电网投资将达到830亿元左右，其中特高压交流为570亿元，特高压直流为260亿元。到“十二五”初期，初步建成“两纵两横”特高压骨干电网。到2020年，我国特高压电网基本建成，输送电量将达到2亿千瓦以上，占全国装机总容量的25%，两大电网公司在特高压电网上的投入约4060亿元，其中交流为2560亿元，直流为1500亿元。

1.3 风险

近年来，传统继电保护和自动化设备产品同质化日趋明显，低压产品技术门槛日益降低，产品利润已非常微薄。行业普遍面临着产品毛利率持续下降的风险，主要原因是中标价出现持续下降。

尽管近期智能电网和公司的资产注入让投资者对公司的预期大幅提升，智能电网详细规划能否如期于今年7月底出台、规划是否保证足够的投入力度都将影响智能电网的建设进程，进而影响设备商的利润。

2.市场格局

目前，二次设备的主要厂商有“南瑞系”三家、北京四方继保、国电南自、许继电气。2008年国网集中规模招标采购中标结果显示，保护类共有南瑞继保、四方继保、深圳南瑞科技、国电南自、许继电气五家公司中标。变电站计算机监控系统中标厂商共有8家，国电南瑞居首，南瑞继保次之，之后依次是四方继保、许继电气、国电南自等。南瑞集团旗下的南瑞继保和国电南瑞在二次设备领域中的份额优势十分明显。

据《输变电二次设备近期市场研究分析》透露，2008年变电站监控中标情况如下：国电南瑞33%、南瑞继保29%、四方继保14%、许继电气12%、国电南自6%，其他企业占6%。

现在，我国稳定控制系统的功能和应用达到国际领先水平，各电网开始与南瑞、北京四方等二次设备龙头企业进行数字化安全稳控装置的研究，因而在二次设备领域开辟了稳定控制这一细分市场。

数字化变电站方面，我国微机继电保护产品更新已经到了第4代，新建设和改造的变电站全部按照无人或少人值守设计。设备厂商也形成了南瑞继保、北京四方、国电南瑞、国电南自、许继电气、深圳南瑞的第一阵营，和东方电子、南京电研、南京立导、北京德威特、万力达、金智科技等组成的第二阵营。

电力自动化领域与其他行业的不同之处在于，该行业很少有外资介入，即使西门子、GE有部分业务介入，也主要集中在工业自动化领域，而电力自动化的核心领域继电保护、电网调度方面都被像国电南自、南瑞继保、国电南瑞、北京四方和许继电气等国内几大公司垄断。

2.1 国电南自

国电南自2009年实现营业收入18.96亿元，同比增长12.94%；归属于上市公司股东的净利润为8931万元，同比增长10.39%。

国电南自在发电机组保护市场占有率在50%以上，而主变保护市场占有率在60%左右，电抗器保护的市场占有率接近100%，行业优势十分明显。

国电南自在数字化变电站方面的技术一直处在国内领先地位，数字化变电站被认为是智能电网的一个重要环节。2009年5月，国电南自承担的500kV数字化变电站已经在广西桂林投运，包括国电南自研制的国内首套500kV电子式电流电压互感器、保护、测控、智能终端等多种设备，这是数字化变电站技术在我国500kV电压等级的首次应用，到目前为止运行良好。该项目完全具备了“一次设备智能化，二次设备网络化，符合IEC61850标准”三个数字化变电站的重要特征，实现了全数字化的目标。

国电南自开发研制的SG750系列继电保护装置等4项科技成果，经国家电网公司鉴定委员会评审，全部通过鉴定，整体性能指标达到国内同类产品先进水平，其中部分性能指标处于国际领先水平。

此外，具有国际先进水平的保护与自动化设备生产基地“江宁科技园”落成，预计总投资3亿元，占地面积145亩。据悉，一期工程竣工并达产后，产能可达20亿元。

日前，国电南自公布了“十二五”期间重点规划项目，涉及电力、新能源节能减排、智能一次设备等多个领域。公司将快速打造电力自动化、新能源节能减排、智能一次设备三大产业，实现“两轮驱动、三足鼎立”的战略目标。

2.2 许继电气

许继电气2009年公司营业收入突破30亿元，达到30.39亿元，较上年同期增长16.85%；实现净利润13019.7663万元，较上年同期增长240.77%。

业内人士认为，国网入主、打造大型综合电力设备供应商使许继电气成为电气设备产业链最全的上市公司。更重要的是，中国电科院有意增资收购许继电气母公司许继集团60%的股权，电科院收购许继集团后，部分高端研发产品可以通过许继集团这个平台实施产业化，加快创新产品面向市场的速度。

此外，许继电气是交流特高压项目继电保护方面的三强之一，国内拥有特高压直流输电保护技术的两家企业之一。公司承接的世界上第一条±800kV特高压直流输电工程——云广工程控制保护设备已成功发往现场，并已完成关键的分系统调试和站系统调试工作，均一次通过验收，受到业主一致好评。而国家电网收购许继后，作为最大的电力装备市场，必然给许继带来大量的订单。

在智能电网领域，许继电气参与了电网调度、数字化变电站等业务，尤其是数字化变电站，公司研制了自己的互感器，现在卖一套数字化变电站系统的价格几乎相当于以前一套变电站自动化系统的10倍左右。许继电气将在特高压和智能电网建设中获益。

2.3 国电南瑞

2009年，国电南瑞新签合同26.50 亿元，同比增长39.47%；实现营业收入17.79 亿元，同比增长29.21%。这主要归功于公司稳定的业绩增长和外延资产注入，以及成本费用控制能力的提高。

公司在轨道交通保护、电气自动化以及农网自动化领域表现抢眼。在轨道交通建设高速发展的带动下，公司2009年轨道交通自动化实现53.60%的增长，随着公司轨道交通到手订单的陆续落实，预计该业务未来两年仍能实现高速增长。而农网自动化产品由于城乡电网自动化资产的注入，2009年实现61.99%的强劲增长。考虑到两网将加大城农网的建设,预计公司农网自动化部分仍能维持30%以上的增长率。

公司综合毛利率略有下滑，但仍维持在了30.66%的较高水平。公司2009年网调业务及轨道交通领域毛利率下滑较为明显，而变电站自动化以及农网自动化均维持较高水平。预计，随着公司前期成套设备加工业务等配套资产的注入，公司毛利率水平仍有提升空间。

2010年，公司计划新签合同33亿元，计划实现销售收入22.30亿元、归属于上市公司普通股东的净利润3.24亿元。随着智能电网建设的推进以及轨道交通领域的高增长，公司2010年经营计划预计将可以实现。

公司未来将在以下领域产生增值：智能电网包括智能变电站自动化系统、智能用电信息采集系统及配套产品、智能配电网运行控制系统、风电机组控制及风电场接入系统；轨道交通领域包括城市轨道交通指挥中心调度决策系统、城市轨道交通列车自动监控与计算机联锁系统。

2.4 南瑞继保

目前，南瑞继保在中国220千伏及以上继电保护产品的市场占有率约45%，远远超过ABB、阿海珐、西门子、通用电气等国际公司在国内市场占有率的总和，并成功完成了长江三峡、神六发射基地、大亚湾核电站、西电东送等重大工程。

南瑞继保坚持走自主创新、自主研发的道路，在电力系统的尖端技术方面达到国际领先水平。2008年，公司实现销售收入31.6亿元，其中海外销售额超1亿元，年均增长率超过100%，出口市场已扩展到32个国家和地区。

南瑞继保依托原创领先技术和先进产品开拓海外市场。南瑞继保公司在海外市场取得成功，关键在于其拥有的国际领先技术。在短短的四年时间，成功进入了海外33个国家和地区的市场，300多个海外工程采用了南瑞继保完全自主知识产权的产品和解决方案。

上世纪80年代，南瑞继保公司创始人沈国荣发明了基于“工频变化量”原理的继电保护技术，使切除电网故障的动作用时平均比国外快了三分之一，被称为“世界上动作速度最快、准确率最高”的继电保护。其次，公司以高性价比的产品获得了不少海外电力用户的青睐。

南瑞继保公司在产品开发的同时，还设计相应的自动检测设备，保证所有的器件、控制模件、整机和系统通过自主研发的单模件专用自动试验设备、整机自动试验设备和数字仿真或动模系统进行系统性验证。

南瑞继保于2005年起筹资2000多万元，建立了±800千伏直流输电数字仿真系统，建立了世界上第一套±800千伏直流输电物理动态模拟系统和交直流混合动模系统；2006年，又率先研制成功±800千伏直流控制保护系统并完成工程化实验验证。2008年，南瑞继保公司为中国电科院特高压仿真试验基地提供的直流控制保护系统投入使用，这也是我国目前惟一投入实际运用的特高压控制保护系统。

2.5 四方继保

四方继保一直致力于电力系统自动化及继电保护装置的研究、开发、生产和销售。2007年至2009年，四方继保实现归属母公司股东的净利润分别为1.03亿元、1.15亿元和1.27亿元，基本每股收益分别为0.32元、0.36元和0.40元。以40倍的发行市盈率计算，一旦四方继保上市，四方电气所持股份市值将高达39.7亿元。

目前，四方公司是中国为数不多的实现变电站间隔层全系列保护／测控装置通过KEMA IEC61850认证的公司。KEMA公司是国际上最权威的IEC61850一致性检测认证机构。国际上目前实现全系列产品通过KEMA认证的也只有ABB、西门子等少数大公司。

据四方公司研发中心总工程师任雁铭介绍，如今变电站的智能电子设备功能越来越强大，从最初各自独立，相互不通信息，发展为利用最新的网络和计算机技术，将变电站内各种智能设备组成一个有机和统一的整体，功能和性能进一步优化，形成了变电站自动化系统。但国际上此前缺乏一个关于变电站自动化系统通信的统一标准，不同厂家的智能设备之间无法通信和集成，严重制约了技术的进一步发展。制定IEC61850标准就是要解决这些问题，实现一种技术、一个标准。

2008年1月23日，四方公司6大类间隔层设备在荷兰KEMA公司顺利通过了IEC61850一致性检测与认证，具体包括高中低压线路保护装置、变压器保护装置、母线保护装置、测控装置。四方公司是目前亚洲唯一实现变电站间隔层全系列装置通过KEMA IEC61850认证的公司。

2007年6月，四方公司在西北电网投入第一个330千伏变电站——聂刘变电站，这是在国内第一个投运的使用IEC61850技术的330千伏变电站，也是当时国内投运的电压等级最高、系统集成最高（4家设备）间隔层设备最多（86台保护／测控装置）的IEC61850变电站。

四方公司作为该变电站的系统集成商，通过IEC61850直接将其他3个厂家的保护装置接入CSC-2000(V2)的监控、运动系统。接入3个厂家的保护装置没有使用保护管理机等协议转换器，而是与其他厂家的保护设备直接使用IEC61850，实现互联互通，完成了不同厂家设备的互操作。同时在该站中也涉及到四方公司老一代产品CSL100系列的高压线路保护，为四方公司提供了全面的解决方案，解决了新老产品之间的过渡问题。

3.趋势

微处理机和计算机技术引入电器设备，使电器设备具有智能化功能，另使开关电器，包括智能化断路器和智能化电动机控制器实现与中央控制计算机双向通讯。进入20世纪90年代，随着计算机信息网络的发展，配电系统和电动机控制中心已形成了智能化监控、保护与信息网络系统。

智能化断路器与电动机控制器是开关柜和电动机控制中心实现智能化主要电器元件。微处理器引入断路器，首先使断路器保护功能大大增强。诸如：它三段保护特性中短延时可设置成I2t特性，以便与后一级保护更好匹配；接保护可实现选择性，对断续电弧接故障可带记忆功能。

目前自动化控制中使用大量软起动器、电力电子调速装置和不间断电源等，这些装置都会使配电系统产生高次谐波，而模拟式电子脱扣器一般反映故障电流峰值，电源高次谐波会造成断路器误动作。而带微处理器智能化断路器中央处理单元能准确反映负载电流真实有效值(RMS值)，它采样和保持电路能消除输入信号中高次谐波，能避免高次谐波造成误动作。

智能化过载继电器与传统双金属热继电器相比具有一系列优点，它能保护多种起动条件电动机，具有很高动作可靠性。它可保护电动机过载与断相，并可保护接、三相不平衡、反相或低电流等。智能化电动机保护继电器基础上进一步开发智能电动机控制器，兼有监控、保护和通讯功能。