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2016年10月22日,由"中国现代电网量测技术平台"有关合作单位在(重庆市)重庆华立公司召开"当前电表行业发展热点问题讨论会"。
会上,就当前行业热点问题(5项)进行交流,讨论。
会后,由本文作者按当前行业热点问题专项讨论概要,分别予以汇编发布。
本文将汇总叙述当前行业热点问题(5项)的讨论概要,供有关单位编制2017年电表及通信新产品/新技术开发或经营工作计划的参考。
(文章出自于微信公众号中国现代电网量测技术 作者:张春晖 ID:dianwangliangce)
一,今后两年,国网智能电表需求总量或将大幅下降,电表企业如何应对?
1,2017_2018年,智能电表需求总量为何进入低谷?
"十二五"期间,在智能电表与用电信息采集系统建设推动下,国网智能电表年平均需求量6000万只(年投资约126亿元)。其中,2014/2015年智能电表实际招标量达到高峰9000万只(估计年投资189亿元)。由此,电表企业不断扩大产能,提升了对国网智能电表年集中招标量的期望值。
1)2016年,智能电表需求走向低谷的前奏
2016年,国网计划智
能电表安装应用6058万只(年投资约127亿元),实现用电信息采集基本全覆盖。据测算,国网采集用户将达到37758万户,总采集覆盖率95.5%,系统建设进入收尾阶段。
国网,2016年智能电表第一,二,三批集中招标量为6573万只(约投资138亿元),占全年计划指标的108.5%,但比2014/2015年智能电表实际招标总量下降30%。其中,2016年第一批招标量3794.3万只,第二批825.5万只,第三批1954万只。
由上可以看出:
今年智能电表第二批招标量大幅下降,只有第一批招标量的21.7%。
2016年第三批招标量(1954万只)或将转入2017年安装应用。
2)2017年,国网用电信息采集系统全部建成,智能电表市场需求要素将有较大的改变
用电信息采集系统实现全覆盖,需用智能电表1800万只。
新用户智能电表,国网年新增用户按总用户数的4%计算,需用智能电表1580万只。
智能电表继续推广。趸售,代管县上划国网管理用表,上划县按年平均20个县计算,需用智能电表500万只。
地方政府保障房建设,需用智能电表500万只。
计量故障处理,按国网总用户数的1%计算,需用智能电表400万只。
其它不可预见因数用表200万只。
2016年国网智能电表第三批招标量(1954万只)转入2017年应用,与2017年最后一批招标量转入2018年库存,按两者相消来估计。
以上合计,2017年智能电表需求量为4980万只(估计年投资105亿元),比2014/2015年智能电表实际招标总量下降44.6%。2017年国网计划智能电表需求量,按传统情况,将在当年1月的国网年度工作会议上发布。
3)2018年,国网新一代智能电表进入后期开发及挂网试用阶段,智能电表出现市场新因素
常规市场要素还是:新用户用智能电表,趸售,代管县上划国网管理用表,地方政府保障房建设,计量故障处理,其它不可预见因数用表五项,需用智能电表3100万只。
智能电表轮换。从2010年早期智能电表上网运行算起,到运行周期8年的表计,或将分期分批进行更新。2018年新一代国网表启用,要慎重一点,新型表应用按国网总用户的3%计算,年需用新型表1200万只。
以上合计,2018年智能电表需求量为4300万只(年投资约90亿元),比2014/2015年智能电表实际招标总量下降52%,或将成为智能电表年需求量的最低点。但是,国网如加大对新一代智能电表试用的资金投入,当年智能电表需求量"最低点"的情况,也可能不会出现。2018年国网计划智能电表需求量,按传统情况,将在当年1月的国网年度工作会议上发布。
4)2018年后,国网新一代智能电表进入批量应用阶段,智能电表市场需求回升
早期智能电表加快轮换。按国网总用户的8%计算,年平均需用智能电表3160万只。
其它方面智能电表需求,包括新用户,趸售,代管县上划国网管理,地方政府保障房建设,计量故障处理,其它不可预见因数用表五项,智能电表年平均需求量3100万只。
以上合计,2018年后,智能电表年需求量达到6260万只(估计年投资131亿元),将略超"十二五"由智能电表替换普通表的年平均需求量水平。
2,2018年后,推动智能电表市场需求回升的新动力?
关注与开发基于ir46标准的下一代智能电表:
国网,"双芯"智能电表设计方案的制定,由2016年2月启动,2016年9月完成初稿。ir46项目计划,2017年12月报批检定规程,2018年底建起溯源体系。
1)ir46标准概要
国际法制计量组织(oiml)的ir46是有功电能表标准
ir46要求电能表软件分离,就是法制计量相关与法制计量无关部分的软件分离
ir46对表计性能新的重点要求:
一是,有功电能表的准确度等级,改用a,b,c,d来表征,相对的负荷电流(从转折电流到最大电流)功率因数为1时,基本最大允许误差(%)为+/-2.0,+/-1.0,+/-0.5,+/-0.2。
二是,增加从启动电流到最小电流的准确度要求及计算方法。
三是,脉冲电压的试验值大幅提升。
四是,耐久性,在指定的(电压,功率因数,负荷电流点)时,并持续保持1000h,温度70度,湿度95%下,测试计量误差
五是,射频(rf)电磁场辐射80_6000mhz
六是,随机振动
七是,防止太阳辐射,灯型/波长:uva340,测试时间66天
八是,表面30mm处场强200mt
九是,对整表提出考核:最大允许"组合误差"的要求,并按附加误差是否符合95%置信度高斯正态分布,提出两个"组合误差"计算公式。
2)国网"双芯"智能电表设计框架
"双芯"电表设计原则,法制计量功能与非计量功能相互独立。非计量部分软件在线升级,不影响法制计量部分的准确性,稳定性
计量芯独立运行,法制认证,不允许软件升级
管理芯软件允许升级
"双芯"直接通过spi接口进行数据交换。管理芯的故障不影响计量芯的运行
3)新一代国网表需求
电池可更换,解决电池欠压问题
管理芯在线升级,解决非计量功能需求不能变更问题
采用面向对象的dl/t698.45协议
4)未来发展需求
多表集采:模组化设计,上下行通信,m_bus接口,无缝连接ihd
采集2.0:模块与管理芯通信接口速率达到9600_115200bps(待定)
柔性电价:法制计量部分保存有功1min,无功15min间隔冻结数据。保存1年数据。
5)外观设计
保证已有流水线不作调整,外形尺寸,端钮兼容当前国网要求
采用模块化设计
6)显示方案:采用点阵式液晶
7)计量芯功能要求
计量芯作为法制计量部分,功能不能升级
计量芯设计的重点要求:独立性,数据可追溯,数据准确可靠,时钟要安全。
8)管理芯功能要求
管理芯采用模组化设计方案(显示/通信/负荷曲线/费控/事件等模块独立设计)
升级数据下载,采用数据加密+链路验证的方式
识别新程序与参数是否匹配
下载与更新,不影响计量芯正常工作
3,面对新情况,电表企业的应对之策
自2010年以来,由于国网推行智能电表集中招标机制,电表企业因电表市场稳定,新产品需求不旺而受益,发展。面对2017_2018年新情况,电表企业要在继续做好电表基本市场基础上,加大开发人才与资金投入,协同高等院校,重点搞好企业升级,转型产品与市场开发。
1)为何要继续用心做好国网智能电表这个基本市场?
前面已经叙述,2017_2018年国网智能电表需求总量或将进入低谷,但是还有年需用智能电表4300万只(估计投资90亿元)以上的保底市场,可以支持企业生存,稳定员工队伍。应该看到:对电力用户按期远程抄表收费,是国网整体运作的终端环节,智能电表是电表企业收益有保障的永恒市场。在智能电网建设的电力设备需求中,作为单一电力产品,智能电表是电网招标金额较大,中标企业控制较严的,电表企业需要尊惜,维护这个基本市场。
因此,电表企业必须继续用心做好国网智能电表集中招标各环节的工作,保证在电表企业技术经营情况考核,表计入围计量测试,编制全套标书,计量产品质量检查等方面,不出现一票否决的情况,争取投标入围考核名次进入前列。同时,要保障供应新产品的质量,做到售后优质服务。
2)重视计量产品升级的开发工作
2016年,国网启动三项重要计量技术标准
的制修订工程,即«基于ir46理念的"双芯"智能电表设计方案»编制,2013年版智能电表系列企业标准修订,早期智能电表轮换更新办法及测试技术方面的规章制定。为此,电表企业要安排做好下列工作:
一是,跟踪以上国网三项计量技术标准制修订的全过程,适时参与各项标准宣贯,组织力量进行标准消化与引用研究。
二是,组织新一代国网表样机试制与送检。
这次新一代国网表采用许多新选用/改进技术需要专注研究,主要有:
计量芯,管理芯的基本功能与参数要求与测试
spi接口与通信模块接口定义
面向对象的dl/t698.45协议
esam模块及加密技术新要求
多表集抄的模块化设计
改用点阵液晶设计
具有温度补偿的内置硬件时钟电路
管理芯在线升级技术
法制计量部分的软件认证
ir46提出的表计性能新要求:射频电磁场辐射80_6000mhz,随机振动,防止太阳辐射,表面30mm处场强200mt影响,脉冲电压提升测试值,整机的组合误差要求。
新一代国网表造型设计
三是,关注与研究早期智能电表轮换下来后的测试技术与试验装置新需求。
3)强化企业转型产品开发工作
近几年,电表企业产品转型工作已经起步,大都转向配电设备,新能源产品市场。转型新产品开发一般走捷径:先是市场调研,貼牌仿制/兼并需求产品企业,样机取证送检,投标入围后挤进新市,见效快。但是,转型产品还是跟着新的市场需求走,需要熟息新客户,营销十分困难。
本文作者建议:有经济技术实力的电表企业,走电网量测技术创新产品开发的路径,选择有市场前景,开发有难度,不受电网集中招标限制的电网量测创技术新产品开发。重点推荐产品:
一是,智能化终端产品产业化,包括:供水/供气/供热智能化终端。公变台区/电力负荷控制/用户专变智能化终端。
主要用途:"多表合一采集"工程,网格社区供水/供气/供热计量,公变台区,电力用户等不同应用场景下,现场紧急事件处理/多指标场景综合控制,补偿。
关键技术
智能化终端的自主决策与响应,需要进行建模,逻辑函数(单指标)/复合逻辑函数(多指标)及算法的研究。
现场应急事件处理,需要事先制定出自主决策与响应的高级逻辑程序。
为走向产业化,需进行智能化控制芯片开发。
二是,基于用户内部统计电表的低压电网最大负荷监测与控制系统
主要用途:工商企业,酒店,医院,办公楼,展会,剧场等的低压电网最大负荷监测与控制,保障用户内部重点场景供电。
关键技术
采用专门软件算法,对非重要负荷选择性的脱网与适时接入,保障重要负荷供应。
采用专门逻辑算法,配合统计电表对用电能耗实时监测,保证低压电网正常运行前提下,基于用户对负荷优先级排序,控制下游主,次支路分合。
三是,配电网名目繁多的在线监测系统融合组网技术
主要用途:以县级/地市域配电网为基础,探索配变,高压开关,电缆/架空线,无功补偿设备,高压开关柜/高压计量柜,环网柜,故障定位/安全保障设备等在线监测系统的融合组网技术,提升配电网安全,经济,电能质量在线监测整体水准。
关键技术
新型传感器引用研究
调研,疏理,提炼各类在线监测系统底层模块与系统架构的类同,差异。
编制各类在线监测系统模块化与融合组网方案。
四是,具有谐波全功率(有功功率,无功功率,畸变功率,视在功率)计算功能的计量系列产品,包括三相多功能表,现场校验仪,电能计量标准装置。
主要用途:
计量芯片基本功能与参数的选用
智能电表的实验室正弦波检定,与现场非正弦波实负荷计量值差异的鉴别。
推进«用户功率因数电费奖惩办法»修订,建议用户功率因数,改用畸变功率因数算法。
推动用户谐波电能谐波能耗测评工作
推进国家电价管理部门出台"谐波源用户电费奖惩办法"。
关键技术
ieee1459--2010标准引用研究
谐波/基波全功率的各项功率算法
谐波全功率的各项功率计量溯源。
说明:本文以上叙述的电网量测技术创新产品概要,随后将由本文作者撰写电网量测技术创新产品专题文稿发布。
二,"十三五"期间,国网智能电表配套采集建设市场的需求与开拓
近几年,本文作者多次提到:电表企业要用心做好智能电表,采集终端和低压计量箱3个基本市场。本文重点讨论"十三五"期间第2个基本市场的需求与开拓。
"十三五"期间,国网智能电表配套采集建设可以分两个时间段进行需求评估:2016和2017年,继续推进用电信息采集系统建设,实现全网总用户(39500万户)用电采集全覆盖。2017年后,国网将继续保持对智能电表配套采集建设有较大而长期的需求,目前还看不到底线。由此,电表企业的转型,首先需要强化采集终端技术与市场的开发。
本文部分内容录用于重庆市电科院文稿:«重庆公司宽带载波通信系统建设推广情况»,济南积成公司:«用电采集2.0主站概要与采集终端性能提升建议»
1,"十三五"智能电表配套采集建设需求要素将有较大改变:
1)继续推广智能电表的配套采集建设
2016--2017年,国网重点要实现用电信息采集系统全覆盖,两年新增采集用户7885万户(包括采集终端780万台),估计两年投资95亿元。
趸售,代管县上划国网管理用表。上划县,按年平均20个县(500万户)计算,5年共计上划2500万户(包括采集终端500万台),"十三五"合计投资约30亿元。
2)新装智能电表配套采集建设。国网年平均新增用户按总用户数的4%计算,"十三五"新增用户6320万户(包括采集终端630万台),估计投资76亿元。
3)用电采集运维。到"十三五"末,国网总用户数估计将达到4.7亿户,按年平均80%用户的智能电表配套采集建设列入运维计划,5年运维投资约94亿元。
4)现有窄带电力线载波通信方式需求逐步进行淘汰更新。"十三五"采用宽带载波通信技术的用户,按国网总用户数的15%计算,合计投资约36亿元。
5)以上合计,"十三五"期间国网智能电表配套采集建设(包括采集终端1910万台),用电采集运维及本地通信方式更新,总投资约为331亿元。
2,"十三五"智能电表配套采集建设通信新技术需求
1)国网,新一代用电信息采集系统技术架构总体研究课题已经启动。
早在2014年1月,国网有关部门文稿:«用电信息采集系统应用现状及发展趋势»指出:由于电力线(窄带)载波通信,微功率无线通信,无线公网通信,无线专网230mhz通信,光纤通信分别不同程度的存在通信质量/干扰严重/运行费用高/接入容量与覆盖面有限/投资大与布线困难等问题,对主站应用,智能费控,用电信息安全防护技术要求提升,因此需要研究提出用电信息采集系统通信网技术体系,研究提出基于互联网,电信网和广播电视网的用电信息采集系统技术方案,实现数据,语音,视频等业务的融合。
2)开展低压电力线宽带载波通信规模化应用前的技术准备:
国网正在制定低压电力线宽带载波(2---12mhz)通信系列技术规范,估计2016年底可以敲定。
重庆市电科院:在国内率先在实验室/现场开展低压电力线宽带载波通信性能测试技术研究。
在实验室,研制国内首套屏蔽式宽带载波多级测试系统。
在现场,建立了大型公变台区宽带载波通信典型测试环境。
在实验室/现场,能进行低压电力线宽带载波通信互联互通测试,包括终端交叉采集,模块交叉中继,混合组网采集等测试。
3)电网通信密码新技术研究。
4)基于大数据的采集智能运维技术。
5)"电力光纤到户关键技术研究与示范"项目启动。
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8月21日,国网新疆电力有限公司在新一代用电信息采集系统(以下简称采集2.0)上线自主研发的台区负荷监测微应用。这一微应用可实时在线监测、智能分析预警9.1万个低压台区1100万户低压客户及专变客户负荷,提升低压台区负荷监测和调控精细化水平。此前,国网新疆电力开展负荷监测工作主要由值班员抽取
12日记者从国网新疆电力有限公司公司获悉,新疆目前已全面实现了全量用户用电信息小时级采集,电网运维精细化水平得到进一步提升。用电信息采集系统是电网企业开展电网运维管理的重要基础工具,具有“感知数据总入口、控制指令总出口”的重要定位,通过对变压器和用户终端的用电数据信息进行采集分析,
6月29日,国网河北省电力有限公司计量资产一本账监管平台正式上线。国网河北电力的省市县所四级计量资产管理人员应用该平台可开展计量资产台账、实物管理及运营决策。年初,国网河北电力营销中心全面梳理计量资产各环节业务管理情况,引入云服务及数据中台技术,按照微服务架构整合分散的业务系统数据
6月25日,国网江苏省电力有限公司新一代用电信息采集系统(以下简称“采集2.0”)灾备系统率先在国家电网公司系统内投入运行,在故障条件下采集业务可连续高效运转。以往,国网江苏电力采集2.0依托江苏南京江宁生产机房开展江苏全省用电信息采集全量业务,实现用电数据采集、传输、存储、计算研判等功
6月5日,天津新一代用电信息采集系统完成网络割接及系统部署操作,正式上线运行。作为客户侧能源互联网的基础核心部分,该系统由国网天津市电力公司营销服务中心联合天津电力信通公司共同完成部署联调及功能验证,共接入客户739万户、终端16.8万台、电能表741万只,实现了天津市电力全量采集档案数据接
5月26日,国网江西省电力有限公司最后四家地市供电公司用电信息采集系统1.0运维功能停用下线,新一代用电信息采集系统(用电信息采集系统2.0)上线应用,标志着国网江西电力新一代用电信息采集系统正式运行。用电信息采集系统2.0上线运行初期,采集数据质量已优于用电信息采集系统1.0,各项性能、技术
4月17日,国网黑龙江省电力有限公司新一代用电信息采集系统正式单轨运行。该系统实现了全量档案数据接入、全量量测数据采集,目前共计已接入41.5万台采集终端、1957.61万只电能表、1942.35万户客户。新一代用电信息采集系统提升了采集质量管理、终端在线监测、台区线损监测、时钟管理、分布式电源监测
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