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【热点】当前电表行业发展热点问题的讨论与引用

北极星输配电网  来源:中国现代电网量测技术  作者:张春晖  2017/1/10 8:57:53  我要投稿  

北极星输配电网讯: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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