智能变电站与常规变电站相比有哪些主要的技术优势？

当设备出现问题时，会发出预警并提供状态参数等，在一定程度上降低运行管理成本，减少隐患，提高变压器运行可靠性。智能高压开关设备是具有较高性能的开关设备和控制设备，配有电子设备、传感器和执行器，具有监测和诊断功能。电子式互感器是指纯光纤互感器、磁光玻璃互感器等，可有效克服传统电磁式互感器的缺点。变电站统一信息平台功能有两个，一是系统横向信息共享，主要表现为管理系统中各种上层应用对信息获得的统一化；二是系统纵向信息的标准化，主要表现为各层对其上层应用支撑的透明化。智能即为人性化，就是把变电站做成像人在调节一样，当低压负荷量增加时变电站送出满足增加负荷量的电量，当低压负荷量减小时，变电站送出电量随之减少，确保节省能源。

摘 要：本文以变电站智能监测为背景，探讨数据处理系统的设计和开发。主要介绍了智能监测与辅助控制系统的开发平台和关键技术，及其数据处理的流程和处理过程。并对以后数据处理的发展进行了展望。
关键词：智能监测与辅助控制；数据处理;通信网关
引言
智能监测与辅助控制系统主机系统包括三部分：通讯网关、客户端、Java主机应用平台。通讯网关724小时运行，用于采集各子系统数据和转发主机控制命令；客户端用于系统初始化时配置图像信息并提供视频、实时数据、告警数据及手动处理功能；Java主机应用平台724小时运行Web服务器，负责加工处理通讯网关采集的数据并提供控制命令，能通过IE查看实时数据、告警数据，同时提供实时数据、告警数据给客户端。
数据处理是Java应用平台的核心内容，是客户端、IE展示实时数据和告警数据的基础，是主机系统实现智能联动转发控制命令给子系统的处理核心。数据处理根据知识库配置信息，串联数据访问服务，从而达到加工处理通讯网关采集上送数据，提供处理后实时数据、告警数据、控制数据的功能流程。
1智能监测与辅助控制系统
11智能监测和辅助控制系统子系统
变电站配置的图像监视、安全警卫、火灾报警、消防、给排水、采暖通风等系统，它是由特定的软硬件组成的，能够完成监视和一些辅助控制功能的系统。
智能监测子系统英文命名Intelligent SubSystem，简称ISS。
12智能监测和辅助控制系统主机系统
部署于变电站和集控站，基于物联网技术的变电站智能监测及辅助控制系统的管理系统，由数据服务器、应用服务器、通讯网关以及运行于这些硬件平台上的软件系统组成。通过传感网测控平台接收各子系统的数据，存储并实时展现出来；评估变电站的运行状态，自动判出各类异常情况，执行判断结果，实现辅助系统间的协调联动，消除异常情况造成的影响；监测辅助系统的运行状态，执行远方集控中心的各项命令。
13通讯网关
属于主机系统的一部分，本身是嵌入式计算机；部署在变电站或者集控站，能以标准通讯方式连接本地的各个子系统，接收各子系统的数据，并能对子系统进行控制。
通讯网关英文命名：Communication Gateway，简称CGW。
2数据处理的内容和流程
21数据处理的内容
数据处理包括三部分内容：知识库、数据访问服务、数据处理专家。知识库用于提供监测类型、监测类型参数等基础信息的配置，数据访问服务是数据处理的数据来源和最终去处，数据处理专家是数据处理的核心。
22数据处理的原则
数据处理设计遵循标准性、独立性、扩展性、实用性设计原则。
221标准性
规范和标准是信息化建设的重中之重，是信息化成熟和发达程度的集中体现。知识库是智能监测与辅助系统标准化和规范化得集中体现。
222独立性
将知识库、数据访问服务、数据处理专家从数据处理中分离开，解耦设计实现各部分的独立性。
223扩展性
随着物联网在线监测技术的不断发展可以进行相应扩充，满足智能监测与辅助控制系统持续发展的要求。
224适应性
面向实际应用，降低复杂度，考虑与综自动化等相关信息系统的接口。
23数据处理流程图
数据处理主要有以下几部分组成：数据访问服务、知识库和数据处理专家。
数据处理流程如下图所示：
图1数据处理流程
Fig 1 Flow of Data
图 2 数据处理流程图
Fig 2 Flow of data processing
3数据处理过程
31知识库
实现监测类型、监控类型参数、监测类型版本、模型参数、监测模型版本、告警规则、控制规则、控制命令等的灵活配置。保证系统的良好扩展性、灵活性。
主要有以下功能模块:变电站、变电站监测类型、监测类型、监测类型参数 监测类型参数版本、告警规则配置(根据参数配置)、告警点规则配置、命令配置 控制规则配置。
32数据访问服务
数据访问服务Java主机应用平台开发给客户端和通讯网关的一个数据访问接口，为客户端和通讯网关提供数据访问的服务。服务内容主要包括下面几个大类：通讯网关采集监测数据的存储、通讯网关采集状态量数据存储、通讯网关检索控制数据、通讯网关回执控制执行；客户端读缓冲区实时监测数据、客户端读缓冲区实时状态量数据、客户端检索告警数据、客户端写手动控制数据等。
33数据处理专家
数据处理专家将知识库和数据访问服务串起来，加入处理逻辑实现数据处理核心。
331数据解析
数据解析包括两部分解析：通讯网关交互数据串解析，客户端交互数据串解析。
需要解析的数据串包括root节点和data节点两部分。
解析root节点数据信息获取公共部分信息，如站、子系统、数据类型等。
解析data节点数据信息获取实时监测和变位事件数据信息。
332告警处理
根据告警规则配置及接收的实时监测数据，处理后获取告警信息。
告警处理：一、针对监测数据根据点告警规则或参数告警规则进行告警处理得到告警信息(需要结合综合点表找到告警数据点号)；二、子系统上送的告警事件(需要结合综合点表找到告警数据点号)。
333控制处理
根据控制规则配置、控制命令及接收的实时监测数据等，处理后获取控制信息。
控制处理：一、针对监测数据根据控制规则进行控制处理得到控制信息(需要结合综合点表找到控制数据点号)；二、子系统上送的告警事件根据控制规则进行控制处理得到控制信息(需要结合综合点表找到控制数据点号)。
334数据访问
通过数据访问功能，可以将告警、控制、状态量等信息存入数据库及数据缓存区，并进行相应的日志记录 *** 作。
4 展望
进入2010年,电力通信行业的数据处理信息化步伐加快,步子更加坚实。在充分调研的基础上，电力制定了集团公司企业的信息化建设规划和实施计划。总体看信息化建设规划，有别行业的各企业于过去的期间制定的信息化规划。应当说，电力企业的数据处理的科学性、安全性上表现突出，在项目建设上又很具体，具有可 *** 作性和有效性。数据处理的设计与发展对电力企业的信息化发展发挥重要作用。它的实现，将会为数字化电网和信息化企业的形成起到巨大的推动作用。
参考文献
[1]孙军平,盛万兴,王孙安新一代变电站自动化网络通信系统研究中国电机工程学报,2003,23(3):16-19

摘 要：基于IEC61850标准，对研究数字化变电站重要意义进行了探讨。结合数字化变电站二次体系结构，对数字化变电站关键技术进行研究，从整体上对数字化变电站进行阐述。关键词：数字化变电站 ；意义 ；关键技术 ；体系结构
中图分类号：TM76 文献标识码：A
1实现数字化变电站的重要意义
变电站自动化技术经过十多年的发展已经达到一定的水平，一定程度上提高了电网建设的现代化水平，增强了输配电和电网调度的可靠性。然而，传统变电站自动化系统仍然存在下列问题：
互 *** 作问题
由于不同厂家变电站自动化系统采用的通信技术和协议各不相同，造成产品之间缺乏互 *** 作性，导致集成和维护成本的增加，也降低了系统的可靠性。
电磁式互感器的问题
传统互感器存在铁芯饱和、暂态特性差和体积庞大等缺点，难以满足现代自动化技术的需求。
常规一次设备的问题
目前多数变电站都没有装设状态监视设备，由于缺乏一次设备状态监视信息，通常只能采用计划检修，而不能实现状态检修。同时，非智能断路器设备也不能实现按波形控制合闸角和在线监测的功能。
线缆投资、运行维护费用较高
数字化变电站成功地解决了上述传统变电站存在的问题，是电力系统发展的必然趋势，是通讯技术、信息技术和计算机技术发展的必然结果。IEC61850标准以及数字化技术在变电站内的全面推广应用将是解决这些难题的关键所在。目前，国际电工委员会TC57工作组已经制定了《变电站通信网络和系统》系列标准——IEC 61850，为变电站自动化系统提供了统一平台和标准框架。随着电子式电流、电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行 *** 作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用，势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响，全数字化的变电站自动化系统即将得到广泛的应用。通过数字化变电站技术的研究和实施，提高变电站自动化系统以及整个电网的技术水平和安全稳定运行水平。
目前我国正在大力建设创新型国家，国家电网公司已成为全国“创新型试点企业”。国家电网公司高度重视科技进步和自主创新，将其作为公司和电网发展的战略支撑，力争掌握一批拥有自主知识产权的关键技术和核心技术，占据世界电力科技发展制高点，在能源技术创新中积极发挥主体作用和表率作用，服务创新型国家建设。而数字化变电站在各个方面均顺应了科技进步和自主创新的要求。首先在技术储备方面，IT技术与通信技术近些年来的突破性进展使得数字化变电站从技术和经济角度而言成为可能，智能化电气设备的发展，特别是智能化断路器、电子式互感器等机电一体化智能设备的出现，使得变电站进入了数字化发展的新阶段；其次在发展水平上看，在数字化变电站的研究、试验、工程推广等方面，国外企业也刚刚开展，尤其国内在ECT/EPT及变电站自动化等方面的研究工作并不落后于国外企业，可以说实现数字化变电站是建设创新型电网的要求，也是我国电力行业赶超国际水平的一个契机。
通过数字化66kV变电所的建设与研究，提出适合中国电网结构及运行方式的完整的66kV数字化变电站系统方案，将对鞍山以至整个辽宁电网的数字化建设工作产生积极影响。
数字化变电站含义及其关键技术
数字化变电站技术是指基于IEC61850标准建立全站统一的数据模型和数据通信平台，实现站内一次设备和二次设备的数字化通信，以全站为对象统一配置保护和自动化功能。
其主要特征包括：
——基于IEC61850的全站统一的数据模型及通信服务平台；
——智能化一次电气设备；
——基于全站统一授时的网络化二次设备。
我们认为实现“数字化变电站”的关键技术包括以下几点：
●IEC61850的体系架构
●全站功能的统一配置
●一体化功能系统控制器
●通信网络架构
●电子式电流/电压互感器
●智能化的一次设备
●全站统一的授时系统
数字化变电站基本内容
分析上述数字化变电站要求可见，完整的数字化变电站方案应包括符合IEC61850标准的全部一次、二次系统的实现。大体可分为以下几部分内容：
a一次部分
●变压器
●开关、刀闸
●直流系统等
b二次部分
二次系统在逻辑上按功能可分为过程层、间隔层和变电站层，结构如图1所示：
●硬件设备
为实现图1所示的逻辑功能，二次系统设备包括：
a电子式互感器、合并单元
b变压器智能单元
c开关、刀闸控制器
d直流系统智能单元
e满足IEC61850标准的系统控制器
f监控主机（ *** 作员站，工程师站）
g远动主机
h打印服务器
i工业以太网交换机和用于光纤通信的光端机
●软件系统
软件系统采用跨平台结构设计，可选择windows、Unix、linux *** 作系统；数据库结构按照IEC61850模型定义、实现，所有程序支持IEC61850模型。系统集成工程化工具为工程人员或用户提供完善、方便的配置、测试、维护手段，包括系统的配置/组态、实时库的管理、模型、通信的一致性测试、SCL配置文件和参数化的管理等功能。
●站内通信网络
系统应以网络交换以太网技术为基础，站级总线采用星型结构光纤10M/100M以太网，组网方式为VLAN虚拟以太网，具有自愈功能；过程总线选择星型结构光纤100/1000Mb以太网，防止出现实时信息在网络上发生碰撞以至影响实时响应要求。必要时可考虑采用VLAN优先级协调多以太网跨过多交换机运行。
在66kV数字化变电站的设计方案中，根据需要传输的数据量的计算结果，站级总线和过程总线均采用星形结构光纤100M以太网。
●授时系统
时钟同步系统由网络时间服务器（主时钟）及时钟扩展输出装置（扩展时钟）组成。时钟同步系统具有两台互为备用的网络时间服务器，时钟扩展输出装置的具体数量根据现场实际进行选项匹配，以满足时间系统对信号数量和种类的要求。网络时间服务器和时钟扩展输出装置既可以集中组屏，也可根据现场的实际情况单独组屏。
参考文献
[1]谢型果IEEE1588时钟同步报文硬件标记研究与实现[A]华中科技大学硕士学位论文[D]2008(06)
[2]许继电气电网保护自动化公司数字化变电站关键技术说明书[Z]2011（06）
[3]何永安IEC61850标准对于数字化变电站自动化系统的意义[J]北京电力高等专科报，2011(03)

摘 要电网是经济社会发展的重要的基础设施，然而，近些年来，电网安全稳定运行的客观环境正在发生着巨大的变化。电网负荷快速的增长，大区电网互联初步形成，电力市场运行因素对电网运行的影响日益显现，加之受全球气候变化的影响，极端气候环境对电网安全稳定工作提出了很多的新挑战。本文通过对智能电网涉及的关键技术进行分析，来解决电力系统中常见的一些问题。
关键词智能电网；特点；关键技术
一、智能电网发展概述
2012年5月4日，国家科技部正式发布了《智能电网重大科技产业化工程“十二五”专项规划》（简称专项规划），明确了“十二五”期间电网科技发展思路与原则，确立了“十二五”期间基本建成以信息化、自动化、互动化为特征的智能电网，推动我国电网从传统电网向高效、经济、清洁、互动的现代电网的升级和跨越的总体发展目标，部署了九项重点任务。该规划是智能电网正式纳入国家“十二五”规划纲要以来，国家部委层面发布的首个关于智能电网的相关规划。规划内容涵盖了大规模清洁能源并网、储能、远距离输电以及配用电技术等世界智能电网发展热点，同时在分析我国能源与电力的战略需求的基础上，结合我国智能电网的范畴、特点以及发展阶段，将支撑电动汽车发展的电网技术，大电网智能运行与控制，智能输变电技术与装备，电网信息与通信技术，柔性输变电技术与装备以及智能电网集成综合示范等作为“十二五”期间智能电网的发展重点。
二、国家电网公司加快坚强智能电网建设
1建设智能电网是世界电网发展的必然趋势。对我国而言，建设坚强智能电网，既是基于城市化、工业化加快发展的基本国情，也是为了满足能源资源大范围优化配置、清洁能源大规模开发的需要，以及客户日益多元化的服务需求。
2国家电网公司制定了智能电网全面建设行动计划，明确了建设目标和重点任务。新一代智能变电站关键技术研究和关键设备研制全面启动。
三、智能电网的关键技术
目前，新一代智能变电站还处于前期研究阶段，但可以肯定的是，新一代智能变电站不会是颠覆式的。智能电网设备行业发展瓶颈主要反映在电子式互感器抗干扰性、长期稳定性尚需提高以及部分设备和元器件在运行可靠性和稳定性方面存在差距等方面。
1建立坚强、灵活的网络拓扑 坚强、灵活的电网结构是未来智能电网的基础。我国能源分布与生产力布局很不平衡，为了缓解此现状所带来的不利影响，我国开展了特高压联网工程、直流联网工程、点对点或点对网送电等工程的实施建设。如何进一步、优化特高压和各级电网规划成为需要解决的关键问题。
2实现开放、标准、集成的通信系统 智能电网的发展对网络安全提出了更高的要求，智能电网需要具有实时监视和分析系统目前状态的能力。
3配备高级的电力电子设备 电力电子设备可以实现电能质量的改善与控制，为用户提供电能质量满足其特定需求的电力，同时它们也是能量转换系统的关键部分，所以电力电子技术在发电、输电、配电和用电的全过程中均发挥着重要作用。
4智能调度技术和广域防护系统 智能调度是智能电网建设中的重要环节，调度的智能化是对现有调度控制中心功能的重大扩展，智能电网调度技术支持系统则是智能调度研究与建设的核心，是全面提升调度系统驾驭大电网和进行资源优化配置的能力、纵深风险防御能力、科学决策管理能力、灵活高效调控能力和公平友好市场调配能力的技术基础。
5高级读表体系和需求的侧管理 智能电网的核心在于构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一。人网和分布式管理的智能化网络系统，可对电网与用户用电信息进行实时监控和采集，并且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户，实现对电能的最优配置与利用，提高电网运营的可靠性和能源利用效率。
6高级配电自动化 高级的配电自动化将包含系统的监视与控制、配电系统管理功能和与用户的交互。
7可再生能源和分布式能源的接入 分布式能源包括分布式发电和分布式储能，其中分布式发电技术包括:微型燃气轮机技术、燃料电池技术、太阳能光伏发电技术、风力发电技术、生物质能发电技术、海洋能发电技术、地热发电技术等；分布式储能装置包括蓄电池储能、超导储能和飞轮储能等。
四、构建科技创新体系，推动智能电网全面细化实施
电力企业在智能电网具体建设和推广实施中居于主导地位。“十二五”期间，电力企业根据智能电网不同发展阶段的实际需求，以专项规划为指导，选取亟须解决的难点技术，重点突破，有序推进，实现发电、输变电、配用电以及电网运行控制等各个环节全面的技术跨越。在不断提升电网大范围优化配置能力的基础上，通过现代先进技术的高度融合，大规模开发和利用新能源和可再生能源、全面提高大电网运行控制的智能化水平，提高电网供电能力及抵御重大故障及自然灾害的能力，提升供电服务能力和水平，开展新一代智能变电站、分布式发电及微电网等技术的研究，实现我国电网的跨越式发展。同时，电力企业将继续发挥在智能电网技术创新中的引领作用，从基础研究入手，把握重大前沿课题，建立自主创新体系，重视电网各环节协调发展，引领国际智能电网技术发展。我国智能电网发展既需要关键技术的攻关和突破，又需要示范工程的建设和落实，是一项复杂的系统工程，涉及政策、资金、科技、人才、管理等多个方面，需要国家层面的积极引导与大力扶持。
五、信息安全是智能电网安全重要基础
我国坚强智能电网的定义是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。在这个概念中，通信信息平台、信息化、自动化、互动化、信息流等字眼都表明信息通信技术与电网发展密不可分。随着我国智能电网的建设，信息安全问题在电网调度自动化、继电保护和安全装置，发电厂控制自动化、变电站自动化、配网自动化，电力负荷装置、电力市场交易、电力用户信息采集、智能用电等多个领域都可能面临信息安全的威胁。可以说，信息安全已成为智能电网安全稳定运行和对社会可靠供电的重要基础，是电力企业生产、经营和管理的重要组成部分。
结束语
落实智能电网行动计划，规范建设和管理模式。把握投资力度和改造节奏，加强质量管控，有序推进智能电表安装应用。基本建成输变电设备状态监测系统。加强市场开拓，提高电动汽车充换电设施运营效益。根据市场评估和政策支持情况，稳步推进后续充换电设施建设。
参考文献
[1]陈树勇,宋书芳,李兰欣等智能电网技术综述[J]电网技术,2009
[2]钟金,郑睿敏,杨卫红等建设信息时代的智能电网[J]电网技术,2009
[3]刘骥,黄国方,徐石明智能电网状态监测的发展[J]电力建设,2009

行业主要上市公司：国电南瑞(600406)、正泰电器(601877)、特变电工(600089)、长园集团(600525)、中国西电(601179)、卧龙电驱(600580)、平高电气(600312)、许继电气(000400)、科陆电子(002121)、森源电气(002358)

本文核心数据：中国智能电网产业链、中国智能电网竞争格局、中国发电装机总量等

产业概况

1、定义：以传统电网为基础

2015年，国家发展改革委、国家能源局联合印发的《关于促进智能电网发展的指导意见》(发改运行〔20151518号)中明确指出“智能电网是在传统电力系统基础上，通过集成新能源、新材料、新设备和先进传感技术、信息技术、控制技术、储能技术等新技术，形成的新一代电力系统，具有高度信息化、自动化、互动化等特征，可以更好地实现电网安全、可靠、经济、高效运行。

智能电网的概念涵盖了提高电网科技含量，提高能源综合利用效率，提高电网供电可靠性，促进节能减排，促进新能源利用，促进资源优化配置等内容，是一项社会联动的系统工程，最终实现电网效益和社会效益的最大化，代表着未来发展方向。智能电网以包括发电、输电、配电、储能和用电的电力系统为对象，应用数字信息技术和自动控制技术，实现从发电到用电所有环节信息的双向交流，系统地优化电力的生产、输送和使用。总体来看，未来的智能电网应该是一个自愈、安全、经济、清洁的并且能够提供适应数字时代的优质电力网络。

2、产业链剖析

智能电网产业链共涉及发电、变电、输电、配电以及用电五个大环节。其中，发电环节主要包括了可再生能源发电(水力发电)与不可再生能源发电(火力发电);而中游则为智能电网的各个环节，主要有智能变电、智能输电和智能配电;下游则是电能的终端用户的用电环节，主要分为工业用电、居民用电以及各种类型的商业用电。

我国电网体系经过多次变革，演变成了目前的“5+2+N”体系，即电网发、输、变、配、用五大环节中，发电、输电、变电与配电环节均掌握在五大电厂与双网手中，而私营企业可以参与的部分仅为用电环节与相关设备的制造。

产业发展历程：向新能源体系转型

中国的智能电网被定义为“坚强的智能化电网”(Strong & Smart
Grid)。在“2009特高压输电技术国际会议”上，国家电网公司首次提出了中国的智能电网发展规划，并确立了总体发展目标，即加快建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。

2009年，中国正式启动智能电网计划，自此我国智能电网建设拉开了序幕。根据规划，2009-2010年时我国智能电网的规划试点阶段;2011-2015年是我国智能电网的全面建设阶段;2016-2020年，是我国智能电网的引领提升阶段。

2020年末，我国已基本全面建成统一的坚强智能电网，技术和装备达到国际先进水平。根据我国发布的《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》中的内容，我国下一步电力能源的发展方向将转向新能源方向。

产业发展现状

1、行业整体情况：需求拉动电网升级，目前已基本建成坚强智能电网

2003-2008年，我国发电装机量从391亿千瓦时上升至793亿千瓦，装机总量翻了一倍，至2019年，我国发电总装机量已经达到2011亿千瓦。然而，我国电网规模的不断提升以及线路复杂度的迅速增加，给我国电网带来了巨大的挑战，倒逼电网升级。提高电网的信息化、自动化、智能化成为了重要任务。

自2008年实施坚强智能电网建设以来，我国电网投资一直保持快速增长势头，从2010年的2644亿元增长到2017年的5843亿元，年复合增速1199%。2018年后，我国电网投资开始逐步进行管控，投资额度逐渐下降，2020年，我国电网投资额4605亿元，主要是因为电网公司推行精准投资，意在压减低效投资。“三型两网”战略目标确定后，国家电网投资结构将趋向信息化和智能化，智能电网是建设重点。

根据规划，截至2020年，我国智能电网发展的引领提升阶段已经基本完成，基本全面建成统一的坚强智能电网，技术和装备也达到国际先进水平。

2、细分市场一：发电环节

——发电环节发展重点

优化电源结构，强化网厂协调，提高电力系统安全运行水平;研究和应用常规机组快速调节技术;依托国家风电和太阳能发电研究检测中心等重点工程，加快清洁能源发电及其并网运行控制技术研究，重点开展风电功率预测和风电场多时间尺度建模、低电压穿越和有功无功控制等问题研究，促进大规模清洁能源科学合理利用;开展风光储输联合示范工程，为清洁能源大规模并网运行提供技术保障和工程示范;推动大容量储能技术研究，适应间歇性电源快速发展需要。

——发电供给总量

据国家统计局统计数据显示，2014年以来，我国电力生产行业总发电量呈现稳步增长趋势，2020年发电量777906亿千瓦时，比上年增长37%;2021年1-4月中国发电量25276亿千瓦时，同比上升1818%。

——电力供给结构

国家统计局数据显示，2020年全国规模以上电厂发电量777906亿千瓦时，同比增长37%。其中，水电135521亿千瓦时，发电量占比1742%;火电533025亿千瓦时，发电量占比6852%;风电与太阳能发电合计72735亿千瓦时，发电量占比935%;核电36625亿千瓦时，发电量占比471%。

3、细分市场二：变电环节

——变电环节发展重点

智能变电站是衔接智能电网发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节的关键，是坚强智能电网建设中实现能源转换和控制的核心平台之一，也是实现风能、太阳能等新能源接入电网的重要支撑。智能变电站在技术和功能上能更好的满足智能电网信息化、自动化、互动化的要求，可大幅提升设备智能化水平和运行的可靠性，实现无人值班和设备 *** 作自动化，提高资源使用和生产管理效率，运行更加经济、节能和环保。

变电环节主要解决智能变电站的研究和推广、全站设备的智能化、可再生能源规范接入及设备检修向状态检修过渡等问题。变电环节智能化内容主要包括智能变电站自动化关键技术与装备、设备在线监测一体化和自诊断、变电一次设备智能化的关键技术与设备研制与应用、智能变电站监测装置和自动化装置的检测检定、技术标准体系、运行环境监测、运维管理集约化等。主要的目标是：

——变电环节发展规划

变电环节的总体目标是：应用智能变电站相关技术，实现电网运行数据的全面采集和实时共享，支撑电网实时控制、智能调节和各类高级应用;2020年，110(66)kV及以上智能变电站占变电站总量的65%左右。

根据国网的规划，未来我国智能变电站将迎来爆发式增长：

——变电环节投资规模

“根据国家电网发布的“十三五”规划，在“十三五”期间，国家电网在智能电网的变电环节加大了投入力度，新建7700座智能变电站，并对原有变电站进行智能化改造，预计智能化改造率达100%。由此可见，智能变电站在国家电网建设中的重要性，随着国家对智能变电站重视度的不断提高，智能变电站产业也将迎来更大的发展机遇。智能变电站成智能电网规划重头戏，110KV规格智能变电站规划数量高达2300座。

4、细分市场三：用电环节

——用电环节发展重点

用户环节主要解决用户用电效率低、用户管理与服务标准规范体系不健全等问题。

用户环节的重点方向是构建智能化双向互动体系，实现电网与用户的双向互动，满足用户多样化需求。同时通过智能电网推动智能楼宇、智能家电、智能交通等领域技术创新，改变终端用户用电模式，提高用电效率。

——用电环节投资规模预测

1)用电信息采集系统市场

2021-2026年，智能电表与用电信息采集系统建设将带来总计超过2000亿元的市场需求。用户用电信息采集系统是通过对配电变压器和终端用户的用电数据的采集和分析，实现用电监控、推行阶梯定价、负荷管理、线损分析，最终达到自动抄表、错峰用电、用电检查(防窃电)、负荷预测和节约用电成本等目的。

用户用电信息采集系统主要需要智能电表和用电信息采集管理系统。未来2-3年，智能用电市场预计将保持20%-30%的年均增速。

2)电动汽车充电桩市场

在中国汽车工程学会发布的《汽车产业中长期发展规划八大重点工程实施方案》中，到2025年，我国新能源汽车年产销达到700万辆，动力电池系统比能量达到350Wh/kg，新能源汽车产销占整体汽车市场的20%。同时，根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟发布的数据，2020年底我国电动汽车充电桩保有量5074万个，较2019年增速超过60%，由此测算，2025年，我国充电桩保有量在727万个左右。

产业竞争格局

1、区域竞争

从我国发电量上来看，2020年，全国发电量排行前十的省份分别是：内蒙古56338亿千瓦时、山东55137亿千瓦时、江苏省50495亿千瓦时、广东省50099亿千瓦时、新建维吾尔自治区40315亿千瓦时、四川省39808亿千瓦时、云南省34512亿千瓦时、山西省33669亿千瓦时、浙江省33665亿千瓦时、河北省31958亿千瓦时。

2、企业竞争：市场参与者较多

在企业竞争方面，目前我国智能电网行业涉及面较广，市场参与者较多，在发电方面大多依靠四大电厂，而输配电方面则是国家电网与南方电网进行垄断，民营企业多为设备提供商。

产业发展前景及趋势

1、智能电网发展趋势

根据《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》等指导文件，我国十四五期间将会大力发展战略性新兴行业、统筹推进基础设施建设，在未来五年的时间里，新能源将成为地方经济发展的一大着力点。根据国家《关于促进智能电网发展的指导意见》、《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》等指导文件，为实现“安全、可靠、绿色、高效”的总体目标，围绕智能电网发输配用全环节，未来发展趋势包括五大重点领域，分别为清洁友好的发电、安全高效的输变电、灵活可靠的配电、多样互动的用电、智慧能源与能源互联网。

2、智能电网发展前景分析

根据国家电网智能化规划报告，智能电网投资重点在用电、配电、变电及通信环节，主要为提升电网自动化、信息化、互动化水平，强化资源配置能力、改善安全稳定运行水平、适应清洁能源发展与并网等。智能电网就是能源(电力)的信息物理系统，未来五年间年均智能化投资额在500-700亿元之间。

以上数据来源于前瞻产业研究院《中国智能电网行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

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