电力开关柜监测诊断系统全景调研与发展战略研究

电力开关柜监测诊断系统全景调研与发展战略研究 一、 电力设备检测行业分类 南网科技前身为成立于1988年的广华实业进出口公司，主营业务为电力产品的出口及电力生产设备、原辅材料、零部件的进口。伴随2017、2019年两次广电院业务重组，公司目前已形成两大主营业务，分别为技术服务和智能设备。其中，技术服务包括储能技术服务和试验检测及调试服务，智能设备包括智能配用电设备、智能监测设备和机器人及无人机，产品矩阵逐渐丰富。南网科技自2018年开始承接电网侧试验检测业务，能力逐渐覆盖电气一次、二次、化学环保等专业，并逐步成为南网地区少数几家具备较强资质和试验装备的公司。 从南网科技电力设备检测（试验检测及调试服务）业务经营情况来看，2018年至今，南网科技试验检测及调试服务收入实现了快速增长，2021年实现营收3．13亿元，2018-2021年复合增长率达到48．80%。试验检测及调试业务毛利率较高，2018以来稳定在40%左右。 二、 电力设备检测综述 电力设备使用过程中受磨损、腐蚀等影响，设备可靠性降低，可能出现技术性劣化甚至事故等情况。电力设备状态检测、监测产品，主要是通过对电力设备的电气、机械等状态进行检测和监测，来获取其运行状况、运行质量等信息，以便及时发现各种劣化过程的发展状况，并在可能出现故障或性能下降到影响正常工作前，及时进行维修、更换，从而保障整个电网运行的安全性、稳定性和可靠性。 三、 电力设备检测 是按照相关国家标准、行业标准等产品技术标准的要求，模拟电网内部各类运行环境，对电力设备在不同工况下的功能性能及稳定性进行考核，以评定电力设备是否满足质量要求。 电力设备，尤其是电力系统二次设备，属于智能电网、新能源领域的专业设备，对其检测侧重于电气性能及安全、电磁兼容、通信规约、动态模拟以及正在兴起的网络信息安全、可靠性等性能检验，属于高端技术密集型检测领域，对检测人员的经验和技术水平要求很高。电力系统二次设备检测的主要企业为中国电科院、开普检测和国网电力科学研究院实验验证中心等，检测机构相对集中，市场议价能力较强。 电力设备检测的第三方检测机构独立于任何电力设备生产制造商以及使用方，接受社会委托，向社会提供独立的第三方检测服务，包括：生产企业的委托检验、型式试验，认证检验，仲裁检验、科研成果鉴定试验、国家产品质量监督抽查、标准试验验证以及电力企业的市场准入及到货检验。 近年来，我国电网逐渐向高电压、长距离、大容量、交直流混联方向发展，电网运行特性更加复杂，安全稳定问题日益突出，对电力设备运行和控制技术也提出了更高的要求。而电力设备作为保障系统安全稳定运行的第一道防线，一旦发生故障，可能带来极大的停电损失，因此，必须对电力设备进行全方位检测，确保其投入使用后能够保障电力系统的安全稳定运行。 国内电力行业持续向好发展，为电力设备检测业务的壮大提供动力。近年来，我国电力生产和消耗量不断增长，火力发电占比达70%以上。根据中电联数据显示，2019年全年发电量达到71422亿千瓦时，同比增长3．5%；2020年1-5月份，发电量27325亿千瓦时，同比下降3．1%。 电力设备的研发、元器件采购、生产制造、安装入网、维护等全生命周期的各个环节均涉及检测。目前，我国电力设备检测主要由电力设备制造企业内设检测机构（第一方）、电力系统二次设备使用方所属检测机构（第二方）以及独立检测机构（第三方）参与完成。 独立于任何电力设备生产制造商以及使用方，接受社会委托，向社会提供独立的第三方检测服务，包括：生产企业的委托检验、型式试验，认证检验，仲裁检验、科研成果鉴定试验、国家产品质量监督抽查、标准试验验证以及电力企业的市场准入及到货检验。 目前，我国电力设备检测行业在技术经验、品牌积累、资质获取等方面存在较大的进入门槛。因此，对于新进入者而言存在一定的壁垒。 四、 电力设备检测产业链 从产业链来看，电力设备检测上游行业主要是各类检测设备、检测耗材的生产制造业，下游行业为电力设备制造业以及电力设备使用企业。 智能电网建设逐步加码配电网，电网数字化加速推进，电力设备检测行业迎来需求与功能的升级。目前，我国智能电网主架网干结构逐渐完善，电网建设加速向配网侧辐射及整体电网数字化改造转移；同时，电网经历了大规模智能电网建设后，存量在运资产体量巨大。伴随着国家电网调增全年固定资产投资目标，电网行业景气度持续向上，电力设备状态检测、监测行业不断打开成长空间。 五、 电力设备检测行业基本风险特征 （一）电力设备检测政策风险 电网建设属于基础设施建设，建设主体主要为两大电网，因此行业投资需要产业政策推动。随着智能电网改造的逐步推进，我国电网建设将迈入新阶段。随着行业的不断发展，行业主管部门会适时调整其投资重点和发展方向。若政策改动产生负面影响，将降低电力行业客户的市场需求。因此，国家的政策调整有可能使业内企业面临一定的经营压力。 （二）电力设备检测市场竞争加剧风险 伴随电力设备检测及智能监测技术的综合化发展趋势，各技术领域的竞争者通过综合化技术开发及应用，可能使得市场内单一技术领域直接竞争厂商较少的竞争格局发生变化，导致不同领域的间接竞争者变为直接竞争，进而使行业整体竞争程度加剧。过度的竞争环境将会使商品价格和毛利率下滑，同时使市场对商品质量要求提高。如果业内企业不能紧跟行业发展的潮流，不能根据客户需求及时进行技术创新和业务模式创新，则存在因竞争优势减弱而导致市场份额下降的风险。 （三）电力设备检测人才流失风险 电力设备检测及智能监测行业属于技术密集型行业，关键管理人员和核心技术人员是业内企业生存与发展的重要资源，也是业内企业的核心竞争力的所在。随着市场竞争的日益加剧，企业间对人才的争夺也日益激烈。关键管理人员和核心技术人员的流失将使业内企业面临风险，从而削弱企业的竞争力，对业务经营产生不利影响。 （四）电力设备检测技术革新风险 电力设备检测及智能监测产品研发具有多学科交叉的特征，具体涉及微电子技术、测控技术、通信技术、嵌入式软件技术、计算机应用软件技术、故障诊断技术、信息融合技术等多个领域。 六、 电力二次设备检测行业发展前景 宏观经济层面，随着社会经济的不断发展，电力工业、电力系统规模不断扩大，保障电网安全稳定运行的重要性日益提升，从而催生更多的检测需求，电力设备检测行业拥有广阔的市场前景。 产业政策方面，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确提出推进能源革命，建设清洁低碳、安全高效的能源体系，加快壮大新能源、高端装备、新能源汽车等产业，加快电网基础设施智能化改造和智能微电网建设，提高电力系统互补互济和智能调节能力，加强源网荷储衔接，提升清洁能源消纳和存储能力，政策面给电力装备产业链带来了巨大的发展空间。 2021年12月，在2021中国光伏行业年度大会暨光伏创新发展高峰论坛上，中国工程院院士汤广福称，要构建以新能源为主体的新型电力系统，其中包括要实现电力电源清洁化、电力系统柔性化、电力系统数字化和电力系统电力电子化。电力系统的发电、输电、变电、配电和用电各个领域，都广泛采用了电力电子装置，未来电力电子装置在电力系统各环节的占比仍将大幅度提升，包括灵活交流输电技术、特高压直流输电技术、柔性直流与直流电网技术等。 2022年3月22日，国家发改委、国家能源局发布《十四五现代能源体系规划》，根据规划，将推动电力系统向适应大规模高比例新能源方向演进，积极推动源网荷储一体化发展；创新电网结构形态和运行模式，加快配电网改造升级，积极发展以消纳新能源为主的智能微电网，稳步推广柔性直流输电；加快新型储能技术规模化应用，大力推进电源侧储能发展，支持分布式新能源合理配置储能系统。综上所述，电力设备行业受十四五规划、新能源汽车发展规划、碳达峰、碳中和行动计划、新型电力系统建设规划、十四五现代能源体系规划加大配电网、智能微电网、储能建设计划等的支持，将推动电力二次设备领域新一轮技术革新和产业发展，预计将带动相关领域的检验检测市场的规模扩张，电力二次设备检测行业发展前景良好。 七、 我国电力设备检测的发展瞻望 21世纪是脑力劳动的社会，同时也是体力劳动者缺乏的社会。电力设备检测绝对不能再依靠电工逐一的检测，而是要通过电气化通过计算机通过高素质人才来实现电力在线监测。所谓的电力在线监测技术是指直接安装在电力设备上可实时记录表征设备运行状态特征量的测量和诊断系统及技术。 国家电网已经公示提出：要全面实施电力设备状态的检修，实现设备的智能化和电气化，推广智能的设备和技术，对电网的安全实现在线的监控和预警。可以在典礼上安装一些先进的传感器、通讯器、专家分析器，然后通过计算机的信息处理技术分析数据库来判断电力设备所存在的问题和现有的状态。这不但有效的减少了人工的工作量，而且在不出现的问题情况下可以维护，在出现问题的情况的更能有效、准确的找出问题并予以解决。但是这也要求技术人员能是这个系统更加的完善，更加的稳定，使得电力监测设备系统更加的成熟，这样才能广泛的应用与电网。 国家电网的招标市场主要集中在智能变电站这一环节电力设备的智能检测在节省人力的前提下，可以高效的快速对的出现的紧急状况作出及时的反应或者进行及时的反馈。这都符合将来的发展。在未来几年，智能将是电力监测设备的发展主题，相信在不久的将来，智能的监测设备将会逐步完善并得到应用。