電力操作電源細(xì)分產(chǎn)品市場調(diào)研報告
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了解電力直流電源系統(tǒng)概念及構(gòu)成
1、直流系統(tǒng)是應(yīng)用于水力、火力發(fā)電廠，各類變電站和其它使用直流設(shè)備的用戶，為給信號設(shè)備、保護、自動裝置、事故照明、應(yīng)急電源及斷路器分、合閘操作提供直流電源的電源設(shè)備。直流系統(tǒng)是一個獨立的電源，它不受發(fā)電機、廠用電及系統(tǒng)運行方式的影響，并在外部交流電中斷的情況下，保證由后備電源—蓄電池繼續(xù)提供直流電源的重要設(shè)備。直流屏的可靠性、安全性直接影響到電力系統(tǒng)供電的可靠性和安全性。直流系統(tǒng)是以電池容量標(biāo)稱,如65AH,100AH常用名稱:GZDW-65AH,GZDW-100AH。
2、直流系統(tǒng)的用途：廣泛應(yīng)用于水力、火力發(fā)電廠，各類變電站和其它使用直流設(shè)備的用戶(如發(fā)電廠、變電站、配電站、石化、鋼鐵、電氣化鐵路、房地產(chǎn)等)，為信號設(shè)備、保護、自動裝置、事故照明及斷路器分、合閘操作提供直流電源，它也同樣廣泛的應(yīng)用于通信部門、計算機房、醫(yī)院、礦井、賓館，以及高層建筑的可靠應(yīng)急電源，用途十分廣泛。還有直流系統(tǒng)的心臟是蓄電池，對蓄電池進行科學(xué)的維護是直流系統(tǒng)的核心工作。
3、直流系統(tǒng)主要由兩大部份組成。一部份是電池屏另一部份是直流充電屏（直流屏）。電池屏就是一個可以擺放多節(jié)電池的機柜（800×600×2260）。電池屏中的電池一般是由2-12V的電池以9節(jié)到108節(jié)串聯(lián)方式組成，對應(yīng)電的電壓輸出也就是110V或220V。目前使用的電池主要是閥控式密封免維護鉛酸電池。直流屏主要是由機柜、整流模塊系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、絕緣監(jiān)測單元、電池巡檢單元、開關(guān)量檢測單元、降壓單元及一系列的交流輸入、直流輸出、電壓顯示、電流顯示等配電單元。
3．1、整流模塊系統(tǒng)：電力整流模塊就是把交流電整流成直流電的單機模塊，通常是以通過電流大小來標(biāo)稱（如2A模塊、5A模塊、10A模塊、20A模塊等等），按設(shè)計理念的不同也可以分為：風(fēng)冷模塊、獨立風(fēng)道模塊、自冷模塊、自能風(fēng)冷模塊和自能自冷模塊。它可以多臺并聯(lián)使用，實現(xiàn)了N+1冗余。模塊輸出是110V、220V穩(wěn)定可調(diào)的直流電壓。模塊自身有較為完善的各種保護功能如：輸入過壓保護、輸出過壓保護、輸出限流保護和輸出短路保護等。
3．2、監(jiān)控系統(tǒng)：監(jiān)控系統(tǒng)是整個直流系統(tǒng)的控制、管理核心，其主要任務(wù)是：對系統(tǒng)中各功能單元和蓄電池進行長期自動監(jiān)測，獲取系統(tǒng)中的各種運行參數(shù)和狀態(tài)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)及運行狀態(tài)及時進行處理，并以此為依據(jù)對系統(tǒng)進行控制，實現(xiàn)電源系統(tǒng)的全自動管理，保證其工作的連續(xù)性、可靠性和安全性。監(jiān)控系統(tǒng)目前分為兩種：一種是按鍵型還有一種是觸摸屏型。：監(jiān)控系統(tǒng)提供人機界面操作，實現(xiàn)系統(tǒng)運行參數(shù)顯示，系統(tǒng)控制操作和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置。
3．3、絕緣監(jiān)測單元：直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測單元是監(jiān)視直流系統(tǒng)絕緣情況的一種裝置，可實時監(jiān)測線路對地漏電阻，此數(shù)值可根據(jù)具體情況設(shè)定。當(dāng)線路對地絕緣降低到設(shè)定值時，就會發(fā)出告警信號。直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測單元目前有母線絕緣監(jiān)測、支路絕緣監(jiān)測。
3．4、電池巡檢單元：電池巡檢單元就是對蓄電池在線電壓情況巡環(huán)檢測的一種設(shè)備?？梢詫崟r檢測到每節(jié)蓄電池電壓的多少，當(dāng)哪一節(jié)蓄電池電壓高過或低過設(shè)定時，就會發(fā)出告警信號，并能通過監(jiān)控系統(tǒng)顯示出是哪一節(jié)蓄電池發(fā)生故障。電池巡檢單元一般能檢測2V-12V的蓄電池和巡環(huán)檢測1-108節(jié)蓄電池。
3．5、開關(guān)量檢測單元：開關(guān)量檢測單元是對開關(guān)量在線檢測及告警干節(jié)點輸出的一種設(shè)備。比如在整套系統(tǒng)中哪一路斷路器發(fā)生故障跳閘或者是哪路熔斷器熔斷后開關(guān)量檢測單元就會發(fā)出告警信號，并能通過監(jiān)控系統(tǒng)顯示出是哪一路斷路器發(fā)生故障跳閘或者是哪路熔斷器熔斷。目前開關(guān)量檢測單元可以采集到1-108路開關(guān)量和多路無源干節(jié)點告警輸出。
3．6、降壓單元：降壓單元就是降壓穩(wěn)壓設(shè)備，是合母電壓輸入降壓單元，降壓單元再輸出到控母，調(diào)節(jié)控母電壓在設(shè)定范圍內(nèi)（110V或220V）。當(dāng)合母電壓變化時，降壓單元自動調(diào)節(jié)，保證輸出電壓穩(wěn)定。降壓單元也是以輸出電流的大小來標(biāo)稱的。降壓單元目前有兩種，一種是有級降壓硅鏈，一種是無級降壓斬波。有級降壓硅鏈有5級降壓和七級降壓，電壓調(diào)節(jié)點都是3.5V，也就是說合母電壓升高或下降3.5V時降壓硅鏈就自動調(diào)節(jié)穩(wěn)定控母電壓。無級降壓斬波就是一個降壓模塊，它比降壓硅鏈體積小，它沒有電壓調(diào)節(jié)點所以輸出電壓也比降壓硅鏈要穩(wěn)定，還有過壓、過流、和電池過放電等功能。不過目前無級降壓斬波技術(shù)還不是很成熟常發(fā)生故障，所以還是降壓硅鏈?zhǔn)褂眯V泛。
3．7、配電單元：配電單元主要是直流屏中為實現(xiàn)交流輸入、直流輸出、電壓顯示、電流顯示等功能所使用的器件如：電源線、接線端子、交流斷路器、直流斷路器、接觸器、防雷器、分流器、熔斷器、轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕開關(guān)、指示燈以及電流、電壓表等等。
4．電池容量選擇和模塊的配置。電池容量選擇要進行直流負(fù)荷的統(tǒng)計，直流負(fù)荷按性質(zhì)分為經(jīng)常負(fù)荷、事故負(fù)荷、沖擊負(fù)荷。經(jīng)常負(fù)荷主要是保護、控制、自動裝置和通信設(shè)置。事故負(fù)荷是指停電后必須由直流系統(tǒng)供電的負(fù)荷，如UPS、通信設(shè)置等。沖擊負(fù)荷是指極短時間內(nèi)施加的大電流負(fù)荷，比如斷路器分、合閘操作等。根據(jù)上述三種直流負(fù)荷統(tǒng)計就可以計算出事故狀態(tài)下的直流持續(xù)放電容量。一般在220KV的變電站直流系統(tǒng)的蓄電池要選擇兩組電池，電池容量是150AH-200AH，110KV的變電站直流系統(tǒng)的蓄電池要選擇一組電池，池容量是100AH-150AH，35KV的變電站直流系統(tǒng)的蓄電池要選擇一組電池，池容量是50AH-100AH。模塊數(shù)量的配置是要全部模塊出額定電流總值要≥最大經(jīng)常負(fù)荷加蓄電池充電電流.(蓄電池充電電流是按0.1c-0.2c10).如100AH的蓄電池組其充電電流是0.1c*100=10A,在不計算經(jīng)常負(fù)荷的情況下選用額定電流5A電流的模塊和話2臺模塊就可以滿足對蓄電池的充電，要實現(xiàn)N+1冗余總共選擇3臺5A模塊。
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一、EPS應(yīng)急電源細(xì)分產(chǎn)品行業(yè)概況
EPS應(yīng)急電源已被廣泛應(yīng)用于建筑電氣領(lǐng)域和特殊應(yīng)急供電場合。隨著社會發(fā)展，越是信息化、現(xiàn)代化，就越依賴于電力。突然的斷電必然會給人們正常的生活秩序和學(xué)習(xí)帶來影響，尤其是對于生產(chǎn)、生活中特別重要的負(fù)荷，一旦中斷供電，將會造成重大的經(jīng)濟損失。然而，電力故障具有突發(fā)性，不以人們的意志為轉(zhuǎn)移，即使電網(wǎng)設(shè)施再先進，意外的斷電也在所難免。目前，城市供電系統(tǒng)的安全對策一般是采用并網(wǎng)供電，為城市電力提供可靠的電源保護。但從企業(yè)及工業(yè)、民用建筑使用情況來看，僅僅靠公用電網(wǎng)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，必須具備應(yīng)急供電系統(tǒng)（EPS），其重要性是在事故發(fā)生的情況下確保提供所需的應(yīng)急電力，以有效降低因為斷電而造成的損失，為人們生產(chǎn)和生活安全提供保障。
EPS應(yīng)急電源的分類
目前市場上的EPS應(yīng)急電源品牌眾多，大家在設(shè)計上所采用的控制方式和控制手段不盡相同，但針對所帶負(fù)載的種類大致可以歸納為以下三種：一是主要用于應(yīng)急照明和事故照明的單相EPS相應(yīng)我公司的WY系列；二是用于應(yīng)急照明、事故照明之外，還有應(yīng)用于空調(diào)、電梯、卷簾門、排氣風(fēng)機、水泵等電感性負(fù)載或兼而有之的混合供電的三相系列EPS相應(yīng)我公司W(wǎng)YS系列；三是直接給電動機供電的變頻系列EPS相應(yīng)我公司W(wǎng)YS/B系列。
EPS應(yīng)急電源可以說是近兩年才迅猛發(fā)展起來的一個新興產(chǎn)業(yè)，相比于發(fā)展成熟的UPS而言，有相同之處，也有不同之處。其相同點在于都具備在市電故障(中斷)情況下繼續(xù)向負(fù)載提供交流電源的功能，均采用了IGBT逆變技術(shù)和脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)。不同之處是UPS除了提供不間斷供電外，還兼?zhèn)涓纳剖须娖焚|(zhì)的功能，而EPS應(yīng)急電源則主要解決市電故障時的應(yīng)急供電問題；UPS主要是為IT行業(yè)設(shè)備提供用電保障，EPS應(yīng)急電源則適用于各種行業(yè)；UPS供電模式要求切換時間很短(0～10ms)，EPS應(yīng)急電源則相對較寬(0～4s)；UPS主要帶計算機類負(fù)載，而EPS應(yīng)急電源所帶負(fù)載混雜；UPS對于運行環(huán)境要求較高，EPS應(yīng)急電源則要求能適應(yīng)各種環(huán)境；UPS以一般用戶監(jiān)控為主，EPS應(yīng)急電源主要用于應(yīng)急供電，要求與消防聯(lián)動；UPS以維護信息傳輸暢通為主要目的，EPS應(yīng)急電源以防范重大災(zāi)難事故為主要目的?？梢孕蜗蟮乇扔鳎琔PS以“救數(shù)據(jù)”為主，而EPS以“救人”為主。一般EPS功率較大，機內(nèi)的逆變器處于備用狀態(tài)。
鑒于EPS應(yīng)急電源的主要設(shè)計思想是在市電突然中斷時提供安全可靠的應(yīng)急電力供應(yīng)，有效避免發(fā)生災(zāi)害時的人身傷亡和財產(chǎn)損失為原則。因此，在設(shè)計EPS時應(yīng)著重考慮其安全性、可靠性、適用性及合理性。主要有：
1）斷電轉(zhuǎn)換時間一般在毫秒級(25ms)，以保證供電的及時性；
2）負(fù)載適應(yīng)能力強，包括電容性、電感性、混合型負(fù)載，而且過載能力和抗沖擊能力強；
3）有多路輸出，防止輸出單一形成的故障；
4）有消防聯(lián)動和遠(yuǎn)程控制信號，可手動與自動相互轉(zhuǎn)換；
5）環(huán)境適應(yīng)能力強，適用于各種惡劣環(huán)境，有防止高低溫、濕熱、鹽霧、灰塵、震動及鼠咬等措施；
6）使用壽命長，有電池快速充電能力和管理能力；
7）節(jié)能，運行效率高，運行成本低；
8）有無人值守、自動操作功能；
9）報警功能齊全，能及時提供各種異常狀況的報警；
10）有強啟動功能，避免電池環(huán)節(jié)保護后無法啟動；
11）無煙霧、無噪音、無公害等；
12）維護簡單，維護費用低。
二、 EPS應(yīng)急電源細(xì)分產(chǎn)品行業(yè)發(fā)展趨勢
漢鼎咨詢認(rèn)為，隨著社會的進步和發(fā)展，環(huán)境要求的不斷提高，消防意識也越來越被人們重視。EPS以其特有的優(yōu)越性將被人們認(rèn)識和采用，在一個工程中，它可以靈活的運用在消防供電回路末端、個別重要場合等多種情況。在選擇應(yīng)急電源上，不再只局限于柴油發(fā)電機了，因為它們各自的特點分別適用于不同的工程，這將為整個社會的安全提供更有力的保障。深圳應(yīng)急電源、深圳EPS、汕頭應(yīng)急電源、汕頭EPS、湖南應(yīng)急電源、湖南EPS、天津應(yīng)急電源、天津EPS
電力自動化電源設(shè)備為發(fā)電廠、變電站的電力自動化系統(tǒng)、高壓斷路器分合閘、繼電保護裝置、自動裝置、信號裝置、通信系統(tǒng)、遙控執(zhí)行系統(tǒng)及事故照明等設(shè)備提供交流電源、直流操作電源、交流不間斷電源和二次電源等，主要應(yīng)用于國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)及其各地電力公司以及各大發(fā)電公司的變電站和發(fā)電廠以及石化、冶金、城市軌道交通等領(lǐng)域。
一、我國電力操作電源行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1、電源建設(shè)和電網(wǎng)建設(shè)對于電力自動化電源的需求。
電力自動化電源是輸變電設(shè)備的重要組成部分，無論是電源建設(shè)和電網(wǎng)建設(shè)的規(guī)模擴大還是技術(shù)改造都必須同時伴隨電力自動化電源的建設(shè)。
電源建設(shè)方面，2007年全國基建新增電力裝機容量10009萬千瓦，新增投運裝機9129萬千瓦，總裝機容量達到71329萬千瓦，同比增長14.36％。據(jù)預(yù)計，“十一五”期間將新增裝機42000萬千瓦，考慮到5900萬千瓦機組退役因素，2010年底全國裝機容量將達到88500萬千瓦；“十一五”期間，電源建設(shè)總投資高達10000億元，每年平均2000億元左右。
電網(wǎng)建設(shè)方面，根據(jù)國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)規(guī)劃報告，全國“十一五”電網(wǎng)建設(shè)和改造投資的總額將達13640億元，其中國家電網(wǎng)投資為11300億元，南方電網(wǎng)投資為2,340億元，是“十五”期間電網(wǎng)投資2倍多；而“十一五”后三年的電網(wǎng)建設(shè)和改造的投資額度約為9340億元，年均投資額3100億元左右。
一般情況下，電力自動化電源設(shè)備投資占每個新增變電站投資額的1％。此外，電力自動化電源的使用周期為8-10年，電力系統(tǒng)每隔8-10年須對其進行更換，而部分技術(shù)和質(zhì)量達不到發(fā)電廠、變電站安全運行要求的電源設(shè)備還將提前更換。因此，隨著發(fā)電廠和變電站基數(shù)加大，即使未來新建項目投資力度放緩，僅技術(shù)改造項目的市場需求量亦相當(dāng)可觀。據(jù)漢鼎咨詢預(yù)測，2009-2011年我國電力系統(tǒng)對直流操作電源的需求約為200億元，年均需求約為40億元。
2、我國核電市場對于電力自動化電源的需求頂點財經(jīng)
截止至2007年，全國總裝機容量達到71329萬千瓦，其中全國核電裝機容量達到885萬千瓦，占比1.24％，根據(jù)規(guī)劃，到“十一五”期末核電裝機容量要達到1000萬千瓦，到2020年將達到4000萬千瓦。預(yù)計15年投資總額4500億元。
核電站對電力自動化電源設(shè)備的技術(shù)要求較高。公司是國內(nèi)第一個產(chǎn)品應(yīng)用于核電站輔助設(shè)施（田灣核電站）和核電站常規(guī)島改造與新建（大亞灣核電站和嶺澳核電站）項目的國內(nèi)電源設(shè)備制造商。公司已完全具備研發(fā)、設(shè)計符合核電站安全要求的電源設(shè)備的相關(guān)經(jīng)驗核電市場容量較大。核電站對電力自動化電源設(shè)備的技術(shù)和質(zhì)量要求高，且須對其進行鑒定，因此核電站此類設(shè)備的附加值較高，比如公司參與的嶺澳核電站常規(guī)島項目的單筆中標(biāo)金額約為630萬元，同期由法國Areva公司中標(biāo)嶺澳核電站核島部分直流設(shè)備的中標(biāo)金額約6,000萬元。同時由于公司產(chǎn)品技術(shù)先進、性能優(yōu)良且公司已具備相關(guān)經(jīng)驗，公司將參加遼寧紅沿河、福建寧德、廣東陽江等200萬千瓦級核電項
目投標(biāo)，目前正著手進行相關(guān)的準(zhǔn)備工作。根據(jù)公司銷售中心統(tǒng)計，遼寧紅沿河、福建寧德、廣東陽江等12臺100萬千瓦級核電項目常規(guī)島和核島項目對電力自動化電源設(shè)備需求量約為3.6億元。
據(jù)漢鼎咨詢預(yù)測，2009-2011年我國包含電力行業(yè)在內(nèi)各行業(yè)對直流操作電源的市場需求量約為280億元，年均需求約為56億元，年均增長幅度約23％，其中電力系統(tǒng)對直流操作電源的需求約為200億元，年均需求約為40億元；預(yù)計未來幾年電力專用UPS電源與逆變電源的年需求量約為15-20億元。因此未來幾年我國電力自動化電源的市場容量較大。
二、我國電力操作電源行業(yè)競爭格局及發(fā)展前景
電力自動化電源行業(yè)屬于充分競爭行業(yè)，據(jù)不完全統(tǒng)計，直流操作電源行業(yè)約有1000多家生產(chǎn)廠家，市場份額較為分散，市場整體集中度不高，但在企業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品質(zhì)量和市場份額上真正有競爭力的企業(yè)不過5-6家。搖錢樹下教你搖錢術(shù)
經(jīng)過了十多年的發(fā)展，高頻開關(guān)直流操作電源的技術(shù)已日趨成熟，設(shè)備國產(chǎn)化率幾達100％，該行業(yè)已發(fā)展成為輸變電及控制設(shè)備行業(yè)中為數(shù)不多的具備國際競爭力的行業(yè)
漢鼎咨詢指出，我國電力電源建設(shè)投資增長較快，據(jù)公司預(yù)計，“十一五”期間，電源建設(shè)總投資將達到10,000億元左右。一般情況下，電力自動化電源設(shè)備投資占每個新增變電所投資額的1％；電力自動化電源的使用周期是8-10年，未來在新建項目投資力度放緩的情況下，技術(shù)改造、升級項目的市場容量相當(dāng)可觀。