我國繼電保護及自動化行業市場概述

富燁

目前國內的繼電保護和自動化市場主要被幾大企業所瓜分，各企業在不同領域各有優勢，智能電網建設將給中國繼電保護及自動化設備企業帶來巨大投資機遇，企業將在高端領域展開更為激烈的競爭。

2010年3月5日，溫家寶總理在政府工作報告中明確提出“加強智能電網建設”。國網將加大對智能化關鍵設備（系統）研制力度，今年將初步形成堅強智能電網的運行控制和互動服務體系，在關鍵技術和裝備上實現重大突破，這意味著與其相關的技術和設備市場蘊藏著巨大投資機遇。

1.市場前景

1.1 智能電網

我國計劃到2020年全面建成統一的堅強智能電網，使電網的資源配置能力、安全穩定水平，以及電網與電源和用戶之間的互動性得到顯著提高。據推測，前期標準制定與試驗網搭建中，用于核心控制系統研制的經費或將超過400億元人民幣，完成全部前期工作或將投入600億-800億元人民幣，而完成全網智能化，其投入總額或將超萬億元人民幣。

對于投資機遇，許繼集團一位負責人表示，建設智能電網首先需要構筑堅強的網架結構，這需要大量的智能電力設備，據估計這方面設備約占電網總投資的40%。“智能化變電站與數字化變電站相比，增強了智能的應用能力，比如自適應、自協調、互動、控制等，將實現自診斷功能。變壓器、互感器等產品同樣加入了自診斷功能。這就要求‘一次設備’實現智能化以建設一系列智能變電站，這對‘一次設備’生產廠家是一個利好消息。目前‘一次設備’智能化產品的研制上國內外企業幾乎站在同一起跑線上。”

同時，他還表示，“‘一、二次設備’融合將使設備市場重新洗牌。建設智能電網，使‘一次設備’與‘二次設備’之間沒有明顯的界限，國網已提出了設備全壽命周期管理，未來在‘一次設備’里，將含有部分‘二次設備’的智能單元，這將打破現有設備制造企業的市場格局。相應技術的提升會增強設備的保護功能，互動性和關聯性也會更強。”

從智能電網的幾個主要環節看，業內人士指出，發電環節主要受益的是榮信股份、思源電氣，變電環節包括數字化互感器、開關控制、傳感器、繼電保護及自動化，受益的是國電南瑞、國電南自、許繼電氣、思源電氣、金智科技，調度環節則是國電南瑞和東方電子。

1.2 “十一五”和“十二五”電網規劃

“十一五”期間國家電網每年平均投資達2000—3000億元，年復合增長率為15%。

根據國家電網規劃，2010年特高壓電網投資將達到830億元左右，其中特高壓交流為570億元，特高壓直流為260億元。到“十二五”初期，初步建成“兩縱兩橫”特高壓骨干電網。到2020年，我國特高壓電網基本建成，輸送電量將達到2億千瓦以上，占全國裝機總容量的25%，兩大電網公司在特高壓電網上的投入約4060億元，其中交流為2560億元，直流為1500億元。

1.3 風險

近年來，傳統繼電保護和自動化設備產品同質化日趨明顯，低壓產品技術門檻日益降低，產品利潤已非常微薄。行業普遍面臨著產品毛利率持續下降的風險，主要原因是中標價出現持續下降。

盡管近期智能電網和公司的資產注入讓投資者對公司的預期大幅提升，智能電網詳細規劃能否如期于今年7月底出臺、規劃是否保證足夠的投入力度都將影響智能電網的建設進程，進而影響設備商的利潤。

2.市場格局

目前，二次設備的主要廠商有“南瑞系”三家、北京四方繼保、國電南自、許繼電氣。2008年國網集中規模招標采購中標結果顯示，保護類共有南瑞繼保、四方繼保、深圳南瑞科技、國電南自、許繼電氣五家公司中標。變電站計算機監控系統中標廠商共有8家，國電南瑞居首，南瑞繼保次之，之后依次是四方繼保、許繼電氣、國電南自等。南瑞集團旗下的南瑞繼保和國電南瑞在二次設備領域中的份額優勢十分明顯。

據《輸變電二次設備近期市場研究分析》透露，2008年變電站監控中標情況如下：國電南瑞33%、南瑞繼保29%、四方繼保14%、許繼電氣12%、國電南自6%，其他企業占6%。

現在，我國穩定控制系統的功能和應用達到國際領先水平，各電網開始與南瑞、北京四方等二次設備龍頭企業進行數字化安全穩控裝置的研究，因而在二次設備領域開辟了穩定控制這一細分市場。

數字化變電站方面，我國微機繼電保護產品更新已經到了第4代，新建設和改造的變電站全部按照無人或少人值守設計。設備廠商也形成了南瑞繼保、北京四方、國電南瑞、國電南自、許繼電氣、深圳南瑞的第一陣營，和東方電子、南京電研、南京立導、北京德威特、萬力達、金智科技等組成的第二陣營。

電力自動化領域與其他行業的不同之處在于，該行業很少有外資介入，即使西門子、GE有部分業務介入，也主要集中在工業自動化領域，而電力自動化的核心領域繼電保護、電網調度方面都被像國電南自、南瑞繼保、國電南瑞、北京四方和許繼電氣等國內幾大公司壟斷。

2.1 國電南自

國電南自2009年實現營業收入18.96億元，同比增長12.94%；歸屬于上市公司股東的凈利潤為8931萬元，同比增長10.39%。

國電南自在發電機組保護市場占有率在50%以上，而主變保護市場占有率在60%左右，電抗器保護的市場占有率接近100%，行業優勢十分明顯。

國電南自在數字化變電站方面的技術一直處在國內領先地位，數字化變電站被認為是智能電網的一個重要環節。2009年5月，國電南自承擔的500kV數字化變電站已經在廣西桂林投運，包括國電南自研制的國內首套500kV電子式電流電壓互感器、保護、測控、智能終端等多種設備，這是數字化變電站技術在我國500kV電壓等級的首次應用，到目前為止運行良好。該項目完全具備了“一次設備智能化，二次設備網絡化，符合IEC61850標準”三個數字化變電站的重要特征，實現了全數字化的目標。

國電南自開發研制的SG750系列繼電保護裝置等4項科技成果，經國家電網公司鑒定委員會評審，全部通過鑒定，整體性能指標達到國內同類產品先進水平，其中部分性能指標處于國際領先水平。

此外，具有國際先進水平的保護與自動化設備生產基地“江寧科技園”落成，預計總投資3億元，占地面積145畝。據悉，一期工程竣工并達產后，產能可達20億元。

日前，國電南自公布了“十二五”期間重點規劃項目，涉及電力、新能源節能減排、智能一次設備等多個領域。公司將快速打造電力自動化、新能源節能減排、智能一次設備三大產業，實現“兩輪驅動、三足鼎立”的戰略目標。

2.2 許繼電氣

許繼電氣2009年公司營業收入突破30億元，達到30.39億元，較上年同期增長16.85%；實現凈利潤13019.7663萬元，較上年同期增長240.77%。

業內人士認為，國網入主、打造大型綜合電力設備供應商使許繼電氣成為電氣設備產業鏈最全的上市公司。更重要的是，中國電科院有意增資收購許繼電氣母公司許繼集團60%的股權，電科院收購許繼集團后，部分高端研發產品可以通過許繼集團這個平臺實施產業化，加快創新產品面向市場的速度。

此外，許繼電氣是交流特高壓項目繼電保護方面的三強之一，國內擁有特高壓直流輸電保護技術的兩家企業之一。公司承接的世界上第一條±800kV特高壓直流輸電工程——云廣工程控制保護設備已成功發往現場，并已完成關鍵的分系統調試和站系統調試工作，均一次通過驗收，受到業主一致好評。而國家電網收購許繼后，作為最大的電力裝備市場，必然給許繼帶來大量的訂單。

在智能電網領域，許繼電氣參與了電網調度、數字化變電站等業務，尤其是數字化變電站，公司研制了自己的互感器，現在賣一套數字化變電站系統的價格幾乎相當于以前一套變電站自動化系統的10倍左右。許繼電氣將在特高壓和智能電網建設中獲益。

2.3 國電南瑞

2009年，國電南瑞新簽合同26.50 億元，同比增長39.47%；實現營業收入17.79 億元，同比增長29.21%。這主要歸功于公司穩定的業績增長和外延資產注入，以及成本費用控制能力的提高。

公司在軌道交通保護、電氣自動化以及農網自動化領域表現搶眼。在軌道交通建設高速發展的帶動下，公司2009年軌道交通自動化實現53.60%的增長，隨著公司軌道交通到手訂單的陸續落實，預計該業務未來兩年仍能實現高速增長。而農網自動化產品由于城鄉電網自動化資產的注入，2009年實現61.99%的強勁增長。考慮到兩網將加大城農網的建設,預計公司農網自動化部分仍能維持30%以上的增長率。

公司綜合毛利率略有下滑，但仍維持在了30.66%的較高水平。公司2009年網調業務及軌道交通領域毛利率下滑較為明顯，而變電站自動化以及農網自動化均維持較高水平。預計，隨著公司前期成套設備加工業務等配套資產的注入，公司毛利率水平仍有提升空間。

2010年，公司計劃新簽合同33億元，計劃實現銷售收入22.30億元、歸屬于上市公司普通股東的凈利潤3.24億元。隨著智能電網建設的推進以及軌道交通領域的高增長，公司2010年經營計劃預計將可以實現。

公司未來將在以下領域產生增值：智能電網包括智能變電站自動化系統、智能用電信息采集系統及配套產品、智能配電網運行控制系統、風電機組控制及風電場接入系統；軌道交通領域包括城市軌道交通指揮中心調度決策系統、城市軌道交通列車自動監控與計算機聯鎖系統。

2.4 南瑞繼保

目前，南瑞繼保在中國220千伏及以上繼電保護產品的市場占有率約45%，遠遠超過ABB、阿海琺、西門子、通用電氣等國際公司在國內市場占有率的總和，并成功完成了長江三峽、神六發射基地、大亞灣核電站、西電東送等重大工程。

南瑞繼保堅持走自主創新、自主研發的道路，在電力系統的尖端技術方面達到國際領先水平。2008年，公司實現銷售收入31.6億元，其中海外銷售額超1億元，年均增長率超過100%，出口市場已擴展到32個國家和地區。

南瑞繼保依托原創領先技術和先進產品開拓海外市場。南瑞繼保公司在海外市場取得成功，關鍵在于其擁有的國際領先技術。在短短的四年時間，成功進入了海外33個國家和地區的市場，300多個海外工程采用了南瑞繼保完全自主知識產權的產品和解決方案。

上世紀80年代，南瑞繼保公司創始人沈國榮發明了基于“工頻變化量”原理的繼電保護技術，使切除電網故障的動作用時平均比國外快了三分之一，被稱為“世界上動作速度最快、準確率最高”的繼電保護。其次，公司以高性價比的產品獲得了不少海外電力用戶的青睞。

南瑞繼保公司在產品開發的同時，還設計相應的自動檢測設備，保證所有的器件、控制模件、整機和系統通過自主研發的單模件專用自動試驗設備、整機自動試驗設備和數字仿真或動模系統進行系統性驗證。

南瑞繼保于2005年起籌資2000多萬元，建立了±800千伏直流輸電數字仿真系統，建立了世界上第一套±800千伏直流輸電物理動態模擬系統和交直流混合動模系統；2006年，又率先研制成功±800千伏直流控制保護系統并完成工程化實驗驗證。2008年，南瑞繼保公司為中國電科院特高壓仿真試驗基地提供的直流控制保護系統投入使用，這也是我國目前惟一投入實際運用的特高壓控制保護系統。

2.5 四方繼保

四方繼保一直致力于電力系統自動化及繼電保護裝置的研究、開發、生產和銷售。2007年至2009年，四方繼保實現歸屬母公司股東的凈利潤分別為1.03億元、1.15億元和1.27億元，基本每股收益分別為0.32元、0.36元和0.40元。以40倍的發行市盈率計算，一旦四方繼保上市，四方電氣所持股份市值將高達39.7億元。

目前，四方公司是中國為數不多的實現變電站間隔層全系列保護／測控裝置通過KEMA IEC61850認證的公司。KEMA公司是國際上最權威的IEC61850一致性檢測認證機構。國際上目前實現全系列產品通過KEMA認證的也只有ABB、西門子等少數大公司。

據四方公司研發中心總工程師任雁銘介紹，如今變電站的智能電子設備功能越來越強大，從最初各自獨立，相互不通信息，發展為利用最新的網絡和計算機技術，將變電站內各種智能設備組成一個有機和統一的整體，功能和性能進一步優化，形成了變電站自動化系統。但國際上此前缺乏一個關于變電站自動化系統通信的統一標準，不同廠家的智能設備之間無法通信和集成，嚴重制約了技術的進一步發展。 制定IEC61850標準就是要解決這些問題，實現一種技術、一個標準。

2008年1月23日，四方公司6大類間隔層設備在荷蘭KEMA公司順利通過了IEC61850一致性檢測與認證，具體包括高中低壓線路保護裝置、變壓器保護裝置、母線保護裝置、測控裝置。四方公司是目前亞洲唯一實現變電站間隔層全系列裝置通過KEMA IEC61850認證的公司。

2007年6月，四方公司在西北電網投入第一個330千伏變電站——聶劉變電站，這是在國內第一個投運的使用IEC61850技術的330千伏變電站，也是當時國內投運的電壓等級最高、系統集成最高（4家設備）間隔層設備最多（86臺保護／測控裝置）的IEC61850變電站。

四方公司作為該變電站的系統集成商，通過IEC61850直接將其他3個廠家的保護裝置接入CSC-2000(V2)的監控、運動系統。接入3個廠家的保護裝置沒有使用保護管理機等協議轉換器，而是與其他廠家的保護設備直接使用IEC61850，實現互聯互通，完成了不同廠家設備的互操作。同時在該站中也涉及到四方公司老一代產品CSL100系列的高壓線路保護，為四方公司提供了全面的解決方案，解決了新老產品之間的過渡問題。

3.趨勢

微處理機和計算機技術引入電器設備，使電器設備具有智能化功能，另使開關電器，包括智能化斷路器和智能化電動機控制器實現與中央控制計算機雙向通訊。進入20世紀90年代，隨著計算機信息網絡的發展，配電系統和電動機控制中心已形成了智能化監控、保護與信息網絡系統。

智能化斷路器與電動機控制器是開關柜和電動機控制中心實現智能化主要電器元件。微處理器引入斷路器，首先使斷路器保護功能大大增強。諸如：它三段保護特性中短延時可設置成I2t特性，以便與后一級保護更好匹配；接保護可實現選擇性，對斷續電弧接故障可帶記憶功能。

目前自動化控制中使用大量軟起動器、電力電子調速裝置和不間斷電源等，這些裝置都會使配電系統產生高次諧波，而模擬式電子脫扣器一般反映故障電流峰值，電源高次諧波會造成斷路器誤動作。而帶微處理器智能化斷路器中央處理單元能準確反映負載電流真實有效值(RMS值)，它采樣和保持電路能消除輸入信號中高次諧波，能避免高次諧波造成誤動作。

智能化過載繼電器與傳統雙金屬熱繼電器相比具有一系列優點，它能保護多種起動條件電動機，具有很高動作可靠性。它可保護電動機過載與斷相，并可保護接、三相不平衡、反相或低電流等。智能化電動機保護繼電器基礎上進一步開發智能電動機控制器，兼有監控、保護和通訊功能。

結束語

雖然智能電網為繼電保護及自動化企業帶來巨大商機，但是企業能否在競爭中占得先機，主要取決于企業的實力、產品的性能，以及是否符合行業未來的發展趨勢，未來繼電保護及自動化將更具智能化，動作更為準確快速，并有監控和通訊等功能。

葉勇.智能電網首入政府工作報告 相關產業投資再成熱點.上海證券報.2009.

張杭.電器智能化系統的國內外現狀與發展趨勢.機電信息.2003.

張子瑞.中國輸變電設備制造開始領跑中國標準走向世界.中國能源報.2010.