智能电网行业深度研究报告.pdf

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1、 行业及产业行业及产业 行业研究行业研究/行业深度行业深度 机械设备/电气设备机械设备/电气设备 2009 年 5 月 21 日2009 年 5 月 21 日 坚强的中国式智能电网将成电网投资新方向坚强的中国式智能电网将成电网投资新方向 智能电网行业深度研究报告 相关研究相关研究 分析师分析师 矫健 ? 投资评级与估值：我们看好智能电网行业，推荐具有较强软硬件结合能力和竞争优势的相关上市公司，推荐的次序依次是：国电南瑞、科陆电子、思源电气、荣信股份、国电南自、东华合创、东软集团和许继电气。 投资评级与估值：我们看好智能电网行业，推荐具有较强软硬件结合能力和竞争优势的相关上市公司，推荐的次序依次

2、是：国电南瑞、科陆电子、思源电气、荣信股份、国电南自、东华合创、东软集团和许继电气。 ? 关键假设点：电网公司能够落实投资计划。 ? 有别于大众的认识：有别于大众的认识：我们认为智能电网的优点主要有：（一）减少电网固定资产投资支出。（二）减少电网运行费用。（三）提高供电可靠性。（四）提高运营和资产管理水平。对于中国而言，建设以坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、 友好互动的智能电网为核心的高效能源体系， 有利于发展低碳经济，促进节能减排，应对气候变化，是解决中国电网自身问题以及低碳经济发展的必然选择。 ? 中国式智能电网将以特高压电网为主干网架，利用先进的通信信息和控制技术，构建以信息化、

3、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的智能电网。其特征将包括在技术上实现信息化、数字化、自动化和互动化，同时在管理上实现集团化、集约化、精益化、标准化。 中国式智能电网将以特高压电网为主干网架，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、国际领先的智能电网。其特征将包括在技术上实现信息化、数字化、自动化和互动化，同时在管理上实现集团化、集约化、精益化、标准化。 ? 中国智能电网主要包括发电、线路、变电、配电、用户、调度等环节。 中国智能电网主要包括发电、线路、变电、配电、用户、调度等环节。 ? 其中（一）发电侧将侧重发展清洁能源接入和谐波控制

4、技术； 其中（一）发电侧将侧重发展清洁能源接入和谐波控制技术； ? （二）输配电侧将涵盖（1）智能调度与分析系统、（2）柔性输电系统、（3）大容量储能装置、（4）智能化变电站和（5）配电自动化多个领域。其中变电站状态检测和全寿命管理将是智能化变电站的重要特征。 （二）输配电侧将涵盖（1）智能调度与分析系统、（2）柔性输电系统、（3）大容量储能装置、（4）智能化变电站和（5）配电自动化多个领域。其中变电站状态检测和全寿命管理将是智能化变电站的重要特征。 ? （三）用户侧的重点则在（1）营销系统、（2）用户信息采集与互动、（3）智能化用电装置研发与应用方面。 （三）用户侧的重点则在（1）营销系统、

5、（2）用户信息采集与互动、（3）智能化用电装置研发与应用方面。 ? 我们认为，中国智能电网将现在部分地区实行试点，然后在全国范围内逐步推广，最终到 2020 年建设完成。我们预计，到 2020 年智能电网总投资将不低于2000 亿，2015 年之前将完成主要框架建设。 我们认为，中国智能电网将现在部分地区实行试点，然后在全国范围内逐步推广，最终到 2020 年建设完成。我们预计，到 2020 年智能电网总投资将不低于2000 亿，2015 年之前将完成主要框架建设。 ? 我们预计，智能电网的投资构成上，不考虑大规模储能装置，配网自动化和用户侧将占 40%，智能变电站占 20%、智能调度占 15

6、%、柔性输电系统（含清洁能源接入侧设备）占 10%，其他投资占 15%。 我们预计，智能电网的投资构成上，不考虑大规模储能装置，配网自动化和用户侧将占 40%，智能变电站占 20%、智能调度占 15%、柔性输电系统（含清洁能源接入侧设备）占 10%，其他投资占 15%。 ? 股价表现的催化剂：智能电网初步设想及规划出台。 联系人联系人 吴昊 (8621)63295888417 ? 核心假设风险：若电网公司资金不足，将影响或延迟投资规划的具体实施。 地址：上海市南京东路 99 号 电话： （8621）63295888 上海申银万国证券研究所有限公司 http:/本公司或其关联机构在法律许可情况下

7、可能持有或交易本报告提到的上市公司所发行的证券或投资标的，还可能为或争取为这些公司提供投资银行或财务顾问服务。本公司在知晓范围内履行披露义务。客户可索取有关披露资料 。客户应全面理解本报告结尾处的“法律声明” 。 2009 年年 5 月月 智能电网行业深度研究智能电网行业深度研究 请参阅最后一页的信息披露和法律声明 1 申万研究拓展您的价值 投资案件投资案件 投资评级与估值投资评级与估值 我们看好智能电网行业，推荐具有较强软硬件结合能力和竞争优势的相关上市公司，推荐的次序依次是：国电南瑞、科陆电子、思源电气、荣信股份、国电南自、东华合创、东软集团和许继电气。 关键假设点关键假设点 电网公司能够

8、落实投资计划。 有别于大众的认识有别于大众的认识 我们认为智能电网的优点主要有： （一） 减少电网固定资产投资支出。 （二）减少电网运行费用。（三）提高供电可靠性。（四）提高运营和资产管理水平。对于中国而言，建设以坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的智能电网为核心的高效能源体系，有利于发展低碳经济，促进节能减排，应对气候变化，是解决中国电网自身问题以及低碳经济发展的必然选择。 中国式智能电网将以特高压电网为主干网架，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、国际领先的智能电网。其特征将包括在技术上实现信息化、数字化、自动化和互动化，同时在

9、管理上实现集团化、集约化、精益化、标准化。 中国智能电网主要包括发电、线路、变电、配电、用户、调度等环节。 其中（一）发电侧将侧重发展清洁能源接入和谐波控制技术； （二）输配电侧将涵盖（1）智能调度与分析系统、（2）柔性输电系统、（3）大容量储能装置、（4）智能化变电站和（5）配电自动化多个领域。其中变电站状态检测和全寿命管理将是智能化变电站的重要特征。 （三）用户侧的重点则在（1）营销系统、 （2）用户信息采集与互动、 （3）智能化用电装置研发与应用方面。 我们认为，中国智能电网将现在部分地区实行试点，然后在全国范围内逐步推广，最终到 2020 年建设完成。我们预计，到 2020 年智能电网

10、总投资将不低于 2000 亿，2015 年之前将完成主要框架建设。 我们预计，智能电网的投资构成上，不考虑大规模储能装置，配网自动化和用户侧将占 40%，智能变电站占 20%、智能调度占 15%、柔性输电系统（含清洁能源接入侧设备）占 10%，其他投资占 15%。 股价表现的催化剂股价表现的催化剂 智能电网初步设想及规划出台。 核心假设风险核心假设风险 若电网公司资金不足，将影响或延迟投资规划的具体实施。 2009 年年 5 月月 智能电网行业深度研究智能电网行业深度研究 请参阅最后一页的信息披露和法律声明 2 申万研究拓展您的价值 目目 录录 1. 智能电网是低碳经济下降本节能的重要方式智能

11、电网是低碳经济下降本节能的重要方式_ 4 1.1 智能电网简介智能电网简介 _ 4 1.2 智能电网的主要优点智能电网的主要优点_ 5 1.3 智能电网的主要应用智能电网的主要应用_ 7 2. 中国式智能电网将定义为坚强的智能的电网中国式智能电网将定义为坚强的智能的电网_ 9 2.1 中国应该发展智能电网中国应该发展智能电网_ 9 2.2 中国电网存在的主要问题中国电网存在的主要问题 _ 9 2.2 智能电网应具有中国式特点智能电网应具有中国式特点 _ 9 3. 特高压主干网架智能电网的基础特高压主干网架智能电网的基础_ 10 4. 配网自动化最为薄弱配网自动化最为薄弱_ 12 4.1 配网自

12、动化承上启下4.1 配网自动化承上启下 _ 12 4.2 中国配网自动化率仅 9%4.2 中国配网自动化率仅 9% _ 12 4.3 配网自动化系统构成4.3 配网自动化系统构成 _ 13 5. 用户端以电能量计费系统和智能电表为主用户端以电能量计费系统和智能电表为主 _ 13 5.1 多功能电能表是用户端智能化的基础多功能电能表是用户端智能化的基础 _ 13 5.2 基于调度的计费系统是用户端智能化的重要软件平台基于调度的计费系统是用户端智能化的重要软件平台 _ 14 6. 数字化变电站将全面推广数字化变电站将全面推广 _ 15 6.1 数字化变电站是智能输电网的物理媒介数字化变电站是智能输

13、电网的物理媒介 _ 15 6.2 基于继电保护和变电站监控的二次设备将广泛用于数字化变电站基于继电保护和变电站监控的二次设备将广泛用于数字化变电站 _ 16 6.3 状态监测是达到自修复能力的前提6.3 状态监测是达到自修复能力的前提 _ 18 7. 智能调度：中国式智能电网的核心智能调度：中国式智能电网的核心 _ 19 7.1 中国区域间电力共需不平衡7.1 中国区域间电力共需不平衡 _ 19 7.2 智能调度：中国式智能电网的核心7.2 智能调度：中国式智能电网的核心 _ 20 7.3 大型智能网调和配调是智能调度的两大基本形式7.3 大型智能网调和配调是智能调度的两大基本形式_ 22 8

14、. 柔性输电系统是智能大电网的特征柔性输电系统是智能大电网的特征 _ 24 9. 坚强的中国式智能电网将成电网投资新方向坚强的中国式智能电网将成电网投资新方向_ 24 10. 智能电网相关上市公司将受益智能电网相关上市公司将受益_ 25 2009 年年 5 月月 智能电网行业深度研究智能电网行业深度研究 请参阅最后一页的信息披露和法律声明 3 申万研究拓展您的价值 图表目录 图 1：智能电网示意图. 5图 1：智能电网示意图. 5 图 2：基于数据通信的一体化解决方案示意图 . 5图 2：基于数据通信的一体化解决方案示意图 . 5 图 3：智能电网应用范例. 6图 3：智能电网应用范例. 6

15、图 4：智能电网节能减排成本低廉 . 7图 4：智能电网节能减排成本低廉 . 7 图 5：智能电网的主要应用 . 8图 5：智能电网的主要应用 . 8 图 6：城网配网自动化率 24.2%，农网配网自动化率 0% . 12图 6：城网配网自动化率 24.2%，农网配网自动化率 0% . 12 图 7：中国配电网投资比例仍远低于发达国家 . 12图 7：中国配电网投资比例仍远低于发达国家 . 12 图 8：配网自动化示意图. 13图 8：配网自动化示意图. 13 图 9：新旧用电营销管理方式对比 . 14图 9：新旧用电营销管理方式对比 . 14 图 10：用电端数据流示意图 . 15图 10：

16、用电端数据流示意图 . 15 图 11: GIS控制系统将通过智能化控制与主设备通信互动 . 16图 11: GIS控制系统将通过智能化控制与主设备通信互动 . 16 图 12：数字化变电站的故障处理机制 . 18图 12：数字化变电站的故障处理机制 . 18 图 13：故障监测系统示意图 . 18图 13：故障监测系统示意图 . 18 图 14：稳控系统示意图. 19图 14：稳控系统示意图. 19 图 15：智能调度示意图（1） . 21图 15：智能调度示意图（1） . 21 图 16：智能调度示意图（2） . 21图 16：智能调度示意图（2） . 21 图 17：大型网调、省调和地调

17、系统硬件结构图 . 22图 17：大型网调、省调和地调系统硬件结构图 . 22 图 18：配网调度系统. 23图 18：配网调度系统. 23 图 19：在线决策系统的五大模块 . 23图 19：在线决策系统的五大模块 . 23 图 20：智能电网投资结构预测（总投资将超过 2000 亿） . 25图 20：智能电网投资结构预测（总投资将超过 2000 亿） . 25 图 21：国电南瑞收入结构. 26图 21：国电南瑞收入结构. 26 图 22：科陆电子收入结构. 26图 22：科陆电子收入结构. 26 图 23：思源电气收入结构. 26图 23：思源电气收入结构. 26 图 24：荣信股份收

18、入结构. 26图 24：荣信股份收入结构. 26 图 25：国电南自收入结构. 26图 25：国电南自收入结构. 26 图 26：东华合创收入结构. 26图 26：东华合创收入结构. 26 图 27：许继电气收入结构. 27图 27：许继电气收入结构. 27 图 28：东软集团收入结构. 27图 28：东软集团收入结构. 27 表 1：与超高压相比特高压单位公里千瓦造价显著偏低 .10表 1：与超高压相比特高压单位公里千瓦造价显著偏低 .10 表 2：国家电网的大电网战略 .10表 2：国家电网的大电网战略 .10 表 3：南方电网和国家电网分阶段规划一览 .11表 3：南方电网和国家电网分阶

19、段规划一览 .11 表 4：适用于数字化变电站的二次设备 .17表 4：适用于数字化变电站的二次设备 .17 表 5：智能电网相关上市公司 .25表 5：智能电网相关上市公司 .25 表 6：相对估值表表 6：相对估值表.27.27 2009 年年 5 月月 智能电网行业深度研究智能电网行业深度研究 请参阅最后一页的信息披露和法律声明 4 申万研究拓展您的价值 1. 智能电网是低碳经济下降本节能的重要方式智能电网是低碳经济下降本节能的重要方式 1.1 智能电网简介智能电网简介 2006 年，美国 IBM 公司曾与全球电力专业研究机构、电力企业合作开发了“智能电网”解决方案。这一方案被形象比喻为

20、电力系统的“中枢神经系统”，电力公司可以通过使用传感器、 计量表、 数字控件和分析工具， 自动监控电网， 优化电网性能、防止断电、更快地恢复供电，消费者对电力使用的管理也可细化到每个联网的装置。这个可以看作智能电网最完整的一个解决方案，标志着智能电网概念的正式诞生。 2007 年 10 月，华东电网正式启动了智能电网可行性研究项目，并规划了从 2008年至 2030 年的“三步走”战略，即：在 2010 年初步建成电网高级调度中心，2020年全面建成具有初步智能特性的数字化电网，2030 年真正建成具有自愈能力的智能电网。该项目的启动标志着中国开始进入智能电网领域。 2009 年 2 月 28

21、 日，作为华北公司智能化电网建设的一部分华北电网稳态、动态、暂态三位一体安全防御及全过程发电控制系统在京通过专家组的验收。这套系统首次将以往分散的能量管理系统、电网广域动态监测系统、在线稳定分析预警系统高度集成，调度人员无需在不同系统和平台间频繁切换，便可实现对电网综合运行情况的全景监视并获取辅助决策支持。此外，该系统通过搭建并网电厂管理考核和辅助服务市场品质分析平台，能有效提升调度部门对并网电厂管理的标准化和流程化水平。 因此智能电网的目标是提高电网运营的安全性、可靠性和经济性，降低用户的电费支出，并提高能源利用效率，实现节能减排。如果智能电网能够达到上述目标，就能获得各个利益方的支持，其发

22、展前景也会更加广阔。 智能电网是一个完整的信息架构和基础设施体系，实现对电力客户、电力资产、电力运营的持续监视， 利用 “随需应变” 的信息提高电网公司的管理水平、 工作效率、电网可靠性和服务水平。 与传统的电网相比，智能电网进一步扩展对电网的监视范围和监视详细程度，整合各种管理信息和实时信息，为电网运行和管理人员提供更全面、完整和细致的电网状态视图，并加强对电力业务的分析和优化，改变过去那种基于有限的、时间滞后的信息进行电网管理的传统方式，帮助电网企业实现更精细化和智能化的运行和管理。 智能电网同样也能帮助中国电网企业有效减少电网固定资产投资支出， 减少电网运行费用，提高供电可靠性，提高企业

23、运营管理水平，帮助企业创新运营管理，更有力地支持经济和社会的发展。 2009 年年 5 月月 智能电网行业深度研究智能电网行业深度研究 请参阅最后一页的信息披露和法律声明 5 申万研究拓展您的价值 图图 1：智能电网示意图：智能电网示意图 资料来源：申万研究 图图 2：基于数据通信的一体化解决方案示意图：基于数据通信的一体化解决方案示意图 资料来源：IBM，申万研究 1.2 智能电网的主要优点智能电网的主要优点 我们认为智能电网的优点主要有： 2009 年年 5 月月 智能电网行业深度研究智能电网行业深度研究 请参阅最后一页的信息披露和法律声明 6 申万研究拓展您的价值 （一）减少电网固定资产

24、投资支出。通过智能电表与分时电价手段的结合，可抑制电力高峰负荷需求增长，减少和延缓电网投资；通过设备状态监测，可实现对设备更好的管理和维护，延长设备寿命，延迟设备投资；通过对设备状态和用户负荷情况的详细掌握，可提高电网投资和改造的针对性、合理性。 （二）减少电网运行费用。自动计量管理能帮助电网企业缩短电费回收时间，减少窃电损失，减少客服成本；远程资产监控能够避免设备出现事故维修和更换；移动作业能有效的提高现场作业效率，减少作业人员和费用。 （三）提高供电可靠性。通过网络实时重构，保证电力设施运行在额定范围内，减少停电发生；故障发生时，快速检测、定位和隔离故障，并指导作业人员快速确定停电原因，恢

25、复供电，缩短停电时间。 （四） 提高运营管理和资产管理水平。 通过实施智能电网， 梳理和完善业务流程；逐步从传统检修模式向状态检修过渡； （五）加强需求侧管理，提高客户服务水平。 智能电网不是一个单纯的技术问题，还涉及到电网企业的业务流程和管理模式。因此，在考虑智能电网时，要首先对电网企业的业务流程进行梳理，业务变革和管理变革要先行。IBM 的国际实践表明，智能电网不是一个固定的、一成不变的方案，电网企业要根据自己的业务目标和要解决的关键问题，对智能电网进行裁剪和调整，以适合自己的情况。 图图 3：智能电网应用范例：智能电网应用范例 资料来源：IBM，申万研究 2009 年年 5 月月 智能电

26、网行业深度研究智能电网行业深度研究 请参阅最后一页的信息披露和法律声明 7 申万研究拓展您的价值 思科的研究成果表明，在环保的能够增加发电量的方式中，智能电网的成本最低廉。 图图 4：智能电网节能减排成本低廉：智能电网节能减排成本低廉 资料来源：思科，申万研究 1.3 智能电网的主要应用智能电网的主要应用 从国际上看，智能电网的主要应用包括： （一）智能电网平台：支持核心电网自动化 连接电网中所有相关节点对于收集电网状态信息是十分重要的。过去，只是收集高压电网和部分中压电网的信息，而现在全面查看电网状态正变得日益重要。管理人员能够发现所有地区的电网损耗，并能更好地管理可再生能源，它们通常能向以

27、前未监控的地区供电。管理系统效率日趋复杂，这也需要集成分散的决策机制，即将智能集成入电网，从而实现电网管理的优化，大幅度减少断电现象。 （二）电网监控和管理：利用收集的信息 如果采取正确的措施来快速隔离问题，代价高昂的断电现象即可避免。公用事业公司正在安装传感器以接近实时地（秒到毫秒级延迟）监控电网，尽早地发现故障。这些监控系统将从起始的输电网扩展至配电网。 电网性能信息被集成入公用事业公司的 SCADA 系统，提供自动、接近实时的电网电力控制能力。 （三）集成维护：延长资产生命周期 从中长期来看，收集信息能够优化电网资产的维护战略。由于使用、年限和许多其他因素的不同， 资产状况可能存在很大差

28、异。 固定周期式的传统维护策略不再适用。 2009 年年 5 月月 智能电网行业深度研究智能电网行业深度研究 请参阅最后一页的信息披露和法律声明 8 申万研究拓展您的价值 管理人员能够对资产进行持续监控，关键问题可被提早发现。借助全新通信技术，现场技术人员能够获得关键资产状态信息，确保问题得以及时解决。这一全新的维护方法能够显著地延长资产使用寿命，避免发生代价高昂的中断事件。 （四）智能计量：实时能耗监控由于受到产量、燃料价格、气候条件和需求波动等供需关系的影响，当今批发市场的电力价格反复无常。一般来说，晚间非高峰用电的价格比白天的价格低 50%。 但是， 消费者通常只是见到一个与时间周期无关

29、的平稳价格。在能源法规制订者的要求下，一些公用事业公司开始以“智能电表”替换传统的机械电表，使客户能根据一天中的时间段选择可变价位。通过让客户随时看到其所消耗能源的实际成本，他们能够相应地做出调整，关闭一些设备，将能耗从高价格时段转换至低价格时段。 这一错峰用电和限电机制能够同时降低消费者成本和消费者对公用事业公司的高峰需求。 （五）需求方管理：降低家庭、办公室和工厂的电力消耗通过持续监控电力消耗和主动管理设备耗能方式，需求方管理能够有效地减少家庭、办公室和工厂的电力消耗。 管理的内容包括需求响应计划、 智能电表和可变电价、 配备智能设备的智能楼宇，以及能源仪表板。这些创新组合在一起，使公用事

30、业公司和消费者能够更有效地管理和响应电力需求的变化。 （六）集成可再生能源：鼓励家庭和企业安装自己的可再生能源 （七）汽车电网：直至最近，抽水蓄能电站依然是大规模存储电力的唯一经济的选择。随着插电型油电混合车（PHEV）和电动汽车的开发，新的机遇将改变市场。例如，当汽车电池价格低时，可用来存储电能，而当价格升高时，可再卖回给电网。就驾驶者而言，其车辆将成为控制电力成本的一种有效方式，而公用事业公司则能利用 PHEV 车队为电网供电，以解决高峰期的电力需求。 图图 5：智能电网的主要应用：智能电网的主要应用 资料来源：思科，申万研究 2009 年年 5 月月 智能电网行业深度研究智能电网行业深度

31、研究 请参阅最后一页的信息披露和法律声明 9 申万研究拓展您的价值 2. 中国式智能电网将定义为坚强的智能的电网中国式智能电网将定义为坚强的智能的电网 2.1 中国应该发展智能电网中国应该发展智能电网 中国是全球碳排放最高的国家，同时也是碳减排潜力最大的国家，我们相信中国将面临来自欧美等发达国家比较大的碳减排压力。 我们认为，发展坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的智能电网是解决中国电网自身问题以及低碳经济发展的必然选择。 2.2 中国电网存在的主要问题中国电网存在的主要问题 我们对中国电网存在的主要问题进行了归纳， 试图借以寻找中国式智能电网的发展重点。 表格标题 表格标题 序

32、号 序号 部位 部位 问题 问题 1 电源 快速调节电源不足，电网调峰矛盾突出，抑制系统低频振荡、发电机次同步谐振需进一步研究。风电场运行、控制、调度水平不满足大规模接入要求。光伏并网技术仍处于起步阶段。2 线路 线路规划、设计、检修、运行、评估和辅助决策手段不完善、灵活交流输电技术（FACTS）有待突破。 配网 网架薄弱，自动化覆盖不到 9%。实用水平低，亟待完善。 4 储能技术 储能电池大规模应用技术不足。 5 调度 特高压互联大电网控制和调度能力弱，实施监控和预警系统的在线分析能力弱。 7 变电站 自动化系统较先进，但是装置故障率高、可靠性差、系统开放性不足、架构不灵活。状态检测技术不成

33、熟、不完善。全寿命管理局限面大，智能电网装备技术水平低。继电保护和安控装置的标准化水平需提高。 8 用 电 服 务环节 营销技术支持系统不完善，管理网损大。信息平台发展不均衡，综合决策支持能力不强。配用电网缺乏可靠、经济、实用化的通信防护四，对公众用户的支持能力不足。 资料来源：申万研究 2.2 智能电网应具有中国式特点智能电网应具有中国式特点 在欧美等发达国家，用户侧管理投资（最后一英里）将占总投资的一半以上，而在中国，针对特高压电网的特殊需求，相对而言输配电侧和发电侧的重要程度将显著提高。 我们认为， 中国式智能电网的主要特征应该围绕着技术和管理上如何提高效率来展开。具体而言，在技术上，智

34、能电网应能够实现信息化、数字化、自动化和互动化，在管理上实现集团化、 集约化、 精益化、 标准化。 未来的智能电网将是将是将电力流、信息流、业务流融为一体的完整体系。 我们认为，中国发展智能电网应该具有中国式的特点。 2009 年年 5 月月 智能电网行业深度研究智能电网行业深度研究 请参阅最后一页的信息披露和法律声明 10 申万研究拓展您的价值 中国式智能电网将是以特高压电网为主干网架， 各级电网协调发展的坚强电网为基础的，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、国际领先的智能电网。 其特征将包括在技术上实现信息化、数字化、自动化和互动化，同时在管

35、理上实现集团化、集约化、精益化、标准化。中国智能电网的应用环节将主要包括发电、线路、变电、配电、用户、调度等环节。 其中（一）发电侧将侧重发展清洁能源接入和谐波控制技术； （二）输配电侧将涵盖（1）智能调度与分析系统（2）柔性输电系统（3）大容量储能装置（4）智能化变电站和（5）配电自动化多个领域。其中变电站状态检测和全寿命管理将是智能化变电站的重要特征。 （三）用户侧的重点则在（1）营销系统、（2）用户信息采集与互动、（3）智能化用电装置研发与应用方面。 3. 特高压主干网架智能电网的基础特高压主干网架智能电网的基础 目前，发展特高压输电技术与装备已列入国家中长期科技发展规划纲要、加快振兴装

36、备制造业的若干意见和我国应对气候变化的国家方案， 上不上特高压的争论已经成为历史。特高压的到网电价明显低于中东部经济发达地区煤电上网电价，特高压到网电将与中东部火电形成竞争态势，这有利于充分发挥市场配置作用，降低电力供应成本。不仅如此，经测算，与超高压（直流 800kv 以下，交流 1000kv 以下）相比，特高压（直流 800kv，交流 1000kv）的单位公里千瓦造价也显著偏低。 表表 1：与超高压相比特高压单位公里千瓦造价显著偏低 ：与超高压相比特高压单位公里千瓦造价显著偏低 线路 线路 三峡-上海 三峡-上海 四川-上海 四川-上海 电压等级 500kv 直流 800kv 特高压直流

37、距离（公里） 1050 2000 容量（万千瓦） 300 640 单位造价：元/公里千瓦 2.22 1.41 总造价（亿元） 70 180 资料来源：国家电网公司，申万研究 我们预计，随着特高压技术的逐渐成熟，基本的思路将是大水电通过特高压直流送出，到负荷中心再进入大电网，而大煤电则直接进入未来的 1000kv 特高压交流团网。这一点，我们可以从国家电网公司的“一特三大”战略和“三华同步”构想中一窥端倪。随着 2008 年-2010 年特高压交直流的试验线路的相继落成，特高压将于2010 年左右迎来高速发展期。 表表 2：国家电网的大电网战略：国家电网的大电网战略 关键词 关键词 一特三大战略

38、 一特三大战略 “三华同步” “三华同步” 2009 年年 5 月月 智能电网行业深度研究智能电网行业深度研究 请参阅最后一页的信息披露和法律声明 11 申万研究拓展您的价值 内容 发展特高压电网， 促进西部地区大型水电基地建设和北部地区大型煤电基地集约化开发， 变输煤为输电， 将清洁的电能从西部和北部大规模输送到中东部地区， 并为东南沿海大型核电基地建设提供坚强的电网支撑， 实现电力资源在全国范围优化配置。 指 “华北华东华中同步电网” ，它是建筑在“三特一大战略”基础上的、以特高压为网架的交流同步大电网，它将承载我国 70%的电量供应。 作用 对于优化我国能源结构， 提高能源资源利用效率，

39、 提高电力在终端能源消费的比重， 进而促进经济发展方式转变具有重大意义， 其关键是加快建设特高压电网。 通过建设特高压交直流输电通道，将陕北、晋东南、蒙西、锡盟、宁东煤电基地及西南水电基地的电力分别送入京津冀鲁、华中东部、华东等负荷中心地带，实现更大范围内的资源优化配置。解决目前跨大区 500 千伏交流弱联系所存在的低频振荡问题，提高系统的动态稳定性。由特高压交流和特高压直流形成的强交强直并列运行结构，有利于提高大电网的灵活性和安全稳定水平。 资料来源：国家电网公司，申万研究 表表 3：南方电网和国家电网分阶段规划一览：南方电网和国家电网分阶段规划一览 南方电网“十一五”规划 南方电网“十一五

40、”规划 南方电网“十二五”规划 南方电网“十二五”规划 （1）贵广第二回直流工程、交流工程，满足黔电送粤的需要； （2）龙滩水电站送出工程，加强西电东送交流通道中间电源支撑（3）500kV 海南交流海底电缆联网工程等（4）800kV 的云广直流输电工程， 输电距离约为 1600km， 规划输电容量为 5000MW（5）到 2010 年，南方交直流混合电网将形成“八条交流、五条直流”混合运行的大电网。 结合澜沧江、乌江、金沙江、怒江等流域水电资源开发，加大西电东送， 推进南方电网与东南亚联网工作， 建成东西贯通、南北互联的大电网。 国家电网“十一五”规划 国家电网“十一五”规划 国家电网“十二、

41、三五”规划 国家电网“十二、三五”规划 全面建成特高压交流试验示范和特高压直流示范工程， 初步形成华北华中华东特高压同步电网， 基本建成西北 750千伏主网架， 公司经营区域实现全部联网， 跨国电力合作取得重大突破。 “十一五”公司电网投资 12150 亿元。 到 2010年，公司 220 千伏及以上交直流线路达到 38.9 万公里，变电容量达到 16.4 亿千伏安，跨区、跨国输电容量达到 8500万千瓦，交换电量达到 3800 亿千瓦时。 特高压电网全面发展，形成以华北、华中、华东为核心，联结各大区电网、 大煤电基地、 大水电基地和主要负荷中心的坚强网架。到 2020 年，建成特高压交流变电

42、站 53 座，变电容量 3.36 亿千伏安， 线路长度 4.45 万公里； 建成直流输电工程 38 项， 输电容量 1.91 亿千瓦， 线路长度 5.23 万公里。特高压及跨区、跨国电网输送容量达到 3.73 亿千瓦。电网技术装备和运行指标达到国际先进水平。 资料来源：南方电网公司，国家电网公司，申万研究 我们认为，在中国发展智能电网不仅不应与特高压电网相冲突，智能电网更应以特高压主干网为基础协调发展。 2009 年年 5 月月 智能电网行业深度研究智能电网行业深度研究 请参阅最后一页的信息披露和法律声明 12 申万研究拓展您的价值 4. 配网自动化最为薄弱配网自动化最为薄弱 4.1 配网自动

43、化承上启下 配网自动化及配电管理系统是以计算机技术为基础的现代配电系统的配网自动化管理系统。 可应用于各级配调中心的配网自动化系统、 配网自动化及配电管理系统、调配一体化系统等等。 在各级配调中心，工作人员需要获取配电网运行的实时信息，根据这些有效可靠的信息进而进行配电网安全和经济水平的分析， 迅速完成正常运行和事故情况下得判断和决策，同时配调人员需要根据这些实时信息，高效率地完成日常配电管理工作，例如计划检修、交接班、操作记录、工作日志、工作流程管理等。 4.2 中国配网自动化率仅 9% 我们采样了 2007 年山东省变电站自动化的情况，发现存量变电站城网自动化率在 24.2%左右，农网自动

44、化率为零。据了解中国平均配网自动化率仅 9%，中国的配网自动化环节最为薄弱。 图图 6：城网配网自动化率：城网配网自动化率 24.2%，农网配网自动化率，农网配网自动化率 0% 山东省不同地区类型的配网自动化率14.6%21.8%24.2%0.0%0%5%10%15%20%25%30%1+2+3+41+2+31+23+4资料来源：申万研究 图图 7：中国配电网投资比例仍远低于发达国家：中国配电网投资比例仍远低于发达国家 配电网投资比例50%64.8%0%10%20%30%40%50%60%70%中国发达国家 资料来源：南方电网公司，申万研究注：中国的数据为 2002-2006 年数据 2009

45、 年年 5 月月 智能电网行业深度研究智能电网行业深度研究 请参阅最后一页的信息披露和法律声明 13 申万研究拓展您的价值 4.3 配网自动化系统构成 配网自动化主要由软件和硬件组成。其中，硬件部分主要包括数据采集子系统、数据存储子系统、配电管理服务器、调度工作站、网络辅助设备等。而最重要的软件系统将包括数据采集处理、故障实时处理、管理应用输出和互动等。 图图 8：配网自动化示意图：配网自动化示意图 资料来源：申万研究 5. 用户端以电能量计费系统和智能电表为主用户端以电能量计费系统和智能电表为主 5.1 多功能电能表是用户端智能化的基础多功能电能表是用户端智能化的基础 多功能智能的电表是用户

46、端智能化的基础。在国外，最后一英里是智能电网建设的重点，在国内，实现用户端数据双向通信和互动，智能电表也是必不可少的物理条件。 用户端智能电表的数据采集将需要集中的数据采集器， 未来集中的数据采集装置将形成坚强的底层数据网架，和智能电表共同构成智能电网实时通信的必要条件。 2009 年年 5 月月 智能电网行业深度研究智能电网行业深度研究 请参阅最后一页的信息披露和法律声明 14 申万研究拓展您的价值 图图 9：新旧用电营销管理方式对比：新旧用电营销管理方式对比 原始的用电营销管理方式：效率较低，实时性差，难以实现综合管理原始的用电营销管理方式：效率较低，实时性差，难以实现综合管理 将要建立的

47、用电营销管理方式：效率高，实时性强，实现精细化管理将要建立的用电营销管理方式：效率高，实时性强，实现精细化管理 资料来源：申万研究 居民用户，工商业用户 计量电能表 居民用户，工商业用户 多功能电能表 数字采集器电力公司 监控管理用电管理系统主站负控终端， 集抄终端人工抄表电力公司 人工收费 自动抄表监控， 管理监控， 管理GPRS等 自动抄表系统监控， 管理5.2 基于调度的计费系统是用户端智能化的重要软件平台基于调度的计费系统是用户端智能化的重要软件平台 基于调度的计费系统是用户端智能化的重要软件平台。 电能量计费系统的总体功能为自动抄表、统计计算、数据维护、数据发布、系统管理五大部分。（

48、1）自动抄表：定时抄表、实时抄表、自动补抄、人工补抄、通信监控、分时数据存储；（2）统计计算：数据校验、实时电量统计、结算（时段）电量统计、时段电费统计、电量总加计算、线损指标计算、发电计划考核；（3）数据维护：电量旁路代、直接数据修改、多数据源替代、表计更换、CTPT 变更、计算公式定义；（4）数据发布：电量报表、本地数据查询、网页数据查询、跨安全区数据传输；（5）系统管理：系统运行管理、电网模型管理、计量设备管理、通信设备管理、图形画面监控。 2009 年年 5 月月 智能电网行业深度研究智能电网行业深度研究 请参阅最后一页的信息披露和法律声明 15 申万研究拓展您的价值 图图 10：用电

49、端数据流示意图：用电端数据流示意图 资料来源：申万研究 6. 数字化变电站将全面推广数字化变电站将全面推广 6.1 数字化变电站是智能输电网的物理媒介数字化变电站是智能输电网的物理媒介 数字化变电站，也可称作智能变电站，是智能输电网的物理媒介。目前中国数字化变电站的试点工作已经基本完成，具备了全面建设的技术条件。 数字化变电站是由智能化一次设备、网络化二次设备在 IEC61850 通信协议基础上分层构建，能够实现智能设备间信息共享和互操作的现代化变电站。与常规变电站相比， 数字化变电站间隔层和站控层的设备及网络接口只是接口和通信模型发生了 2009 年年 5 月月 智能电网行业深度研究智能电网行业深度研究 请参阅最后一页的信息披露和法律声明 16 申万研究拓展您的价值 变化，而过程层却发生了较大的改变，由传统的电流、电压互感器、一次设备以及一次设备与二次设备之间的电缆连接，逐步改变为电子式互感器、智能化一次设备、合并单元、光纤连接等内容。 IEC61850 将数字化变电站分为过程层、间隔层和站控层，各层内部及各层之间采用高速网络通信。整个系统的通讯网络可以分为：站控层和间隔层之间的间隔层通讯网、以及间隔层和过程层之间的过程层通讯网。将数字化变电站分为过程层、间隔层和站控层，各层内部及各层之间采用高速网络通信。整个系统的通讯网络可以分为：站控层和间隔层之间的间隔层通讯网、以及间