智能电视调研报告 电视市场调查报告(8篇)
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智能电视调研报告电视市场调查报告篇一
;智能电网调研报告
第一章概述
在当今讲求绿色可持续发展的高速信息化社会中,电网已成为工业化、信息化社会发展的基础和重要组成部分。同时,电网也在不断吸纳工业化、信息化成果,使各种先进技术在电网中得到集成应用,极大提升了电网系统功能。
智能电网是指运用it技术自动控制电力供求平衡的第二代供电网。主要利用能够进行双向通讯的智能电表,即时掌握家庭太阳能发电量和电力消费量等信息。电力公司也可以通过智能电表控制空调运转等实现节能。加强太阳能和风力等开发利用以及电力稳定供应,必须构建智能电网。
而在美国电力科学研究院智能电网定义又被定义为:一个由众多自动化的输电和配电系统构成的电力系统,以协调、有效和可靠的方式实现所有的电网运作,具有自愈功能;快速响应电力市场和企业业务需求;具有智能化的通信架构,实现实时、安全和灵活的信息流,为用户提供可靠、经济的电力服务。
智能电网作为应对地球温暖化对策之一,世界各国均充满期待。智能电网的构建,将使传统电力基础设施发生根本性变化,从而产生新的商机。英国能源及气候变化部预测,未来5年内全球智能电网市场规模将达270亿英磅。
世界主要发达国家均在抓紧智能电网建设工作。美国奥巴马政府作为一项公共投资投入约40亿美元,欧洲主要国家及韩国纷纷着手强化智能电网基础设施建设。
中国的智能电网的基本特征是在技术上要实现信息化、自动化、互动化。
智能电网概念的发展有3个里程碑:
第一个就是2006年,美国ibm公司提出的“智能电网”解决方案。ibm的智能电网主要是解决电网安全运行、提高可靠性,从其在中国发布的《建设智能电网创新运营管理-中国电力发展的新思路》白皮书可以看出,解决方案主要包括以下几个方面:一是通过传感器连接资产和设备提高数字化程度;二是数据的整合体系和数据的收集体系;三是进行分析的能力,即依据已经掌握的数据进行相关分析,以优化运行和管理。该方案提供了一个大的框架,通过对电力生产、输送、零售的各个环节的优化管理,为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本描绘了一个蓝图。是ibm一个市场推广策略。
第二个是奥巴马上任后提出的能源计划,除了以公布的计划,美国还将着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代,建立美国横
跨四个时区的统一电网;发展智能电网产业,最大限度发挥美国国家电网的价值和效率,将逐步实现美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理;全面推进分布式能源管理,创造世界上最高的能源使用效率。
可以看出美国政府的智能电网有三个目的,一个是由于美国电网设备比较落后,急需进行更新改造,提高电网运营的可靠性;二是通过智能电网建设将美国拉出金融危机的泥潭;三是提高能源利用效率。
第三个是中国能源专家武建东提出的“互动电网”。互动电网,英文为interactive smart grid,它将智能电网的含义涵盖其中。互动电网定义为:在开放和互联的信息模式基础上,通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统,实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理,是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。它将再造电网的信息回路,构建用户新型的反馈方式,推动电网整体转型为节能基础设施,提高能源效率,降低客户成本,减少温室气体排放,创造电网价值的最大化。
第二章我国智能电网的市场现状
2011年智能电网被正式纳入到国民经济与社会发展“十二五”规划,规划纲要中明确提出“推进智能电网建设,切实加强城乡电网建设与改造,增强电网优化配置电力能力和供电可靠性”。据市场调查发现,“十二五”期间,重点加强智能电网技术创新和试点应用,在系统总结和评价智能电网试点工程的基础上,加快修订完善相关标准,各环节的协调有序快速推进。发展特高压等大容量、高效率、远距离先进输电技术,依托信息、控制和储能等先进技术,推进智能电网建设。争取在“十三五”前智能电网技术和设备性能进一步提升,力争主要技术指标位居世界前列,智能化水平国际领先。
企业方面,据市场调研2012年是国家电网公司智能电网全面建设阶段的第二年,也是承前启后的一年。国家电网公司以实施“十二五”规划为主线,以试点工程建设取得全面突破为重点,快速、有序、全面地开展坚强智能电网建设,在柔性直流输电、电动汽车充换储放电站、农网智能化等方面取得了重大的进展。南方电网研究提出了打造一个智能、高效、可靠的绿色电网发展战略,并在新能源并网与控制、配电自动化与智能化、大容量储能以及电动汽车充电技术方面部署了一系列的试点示范工作。与此同时,在中央政策的推动下,上海、江苏、广州等地区的智能电网产业布局快速推进,如江苏南京的江宁区成立了国内首个以智能电网自主技术研发、核心装备制造、关键产品检测为主要内容的科研产业基地,先后
引进了愈百家智能电网产业相关企业,初步具备了从发电、输电、变电、配电、用电以及电网调度各环节上较完整的产品链。随着“十二五”智能电网相关规划的落地实施,智能电网产业将会全面跟进。
1.发展智能电网的原因
1、发展智能电网转变经济发展方式的战略性新兴产业
市场研究发展智能电网是节能环保的最重要、最有效的手段之一;是新能源汽车战略得以实施的基本前提条件;是信息技术与高端装备制造深度融合发展的重要依托;是高端装备制造业的重要内容,同时智能电网也是领跑中国经济发展的新引擎。
2、发展智能电网减少对化石能源消耗--节能减排的要求
提高化石能源利用效率,减少消耗总量;提高电网运行效率,减少消耗需求;新能源及分布式电源的接入,减少消耗需求;改善电网运行方式,减少发电装机总量;这些都要求发展智能电网。
提高电网运行效率,减少消耗需求:实施科学的需求和管理,趋势预测,到2020年,可减少装机1亿kw左右,超过5个三峡工程装机容量,同时还可节约8000亿元至10000亿元的投资。新的能源资源:到2020年达到抽水蓄能6千万kw;核电9千万kw;风电1.8亿kw;太阳能发电2千万kw;天然气发电2千万kw,非化石能源发电达到6.85亿kw,可代替约7亿吨标煤。
据市场调查,目前电机安装总功率约7.5亿kw,采用智能化技术使其系统运行效率提高10%,则可减少相当于三个多三峡工程的装机容量。到2020年,我发电装机容量约为18.85亿kw(变压器与发电装机容量比例大于10:1,变压器装机容量约100亿kw),变压器变电损耗占发电总量约10%,通过智能化措施其损耗能降低1%,则节约1.885千万kw装机容量,比三峡地上发电装机容量还大;城市10kv配电线路和变压器的年平均载荷率低于30%.2020年智能配电,若6%~8%的峰荷消减,减少的发电容量约为2193万kw.
3、减少对化石能源依赖--能源安全的要求
发展智能电网减少了化石能源的消耗,开辟了新的能源供应和利用的条件,推动我国能源结构的优化调整,增加了能源多元化的能源保障输送渠道。
4、电网自身发展方式转变的要求
市场调研发展智能电网能够提高电网的安全性和供电可靠性,提高能源资源及设备利用效率,促进技术、设备、运行和管理等的创新提升,提高电网运营效率。
其中改善电网运行方式有hvdc技术和facts技术,前者是更大容量和更远距离输电的方式,后者能提高输电能力、减轻瓶颈压力。目前线损率6.72%,2020年降低至6.5%,到时特高压传输的容量为3亿kw以上,节约电量达到578亿kwh.在高压、中低压领域可降低线损率的空间更大。
5、经济社会发展的要求
经济社会的发展,需要有大量的电能消耗供应增长,发展智能电网是转变经济发展方式重要、有效途径;能源资源分布与负荷中心分布不匹配,发展智能电网为能源资源优化配置创造条件,提供了切实可行的途径;经济社会发展对电能质量提出了更高要求,发展智能电网为高新技术发展、科技创新、高端制造创造条件,为公众生产、生活提供更高质量的电能。
2.中国智能电网发展状况
据市场研究,中国与欧美国家在智能电网建设方面起点相同,国内很多行业中的领先企业和科研机构都很关注智能电网的发展。国家电网公司提出了建设以信息化、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的发展目标。南方电网公司近期也在积极研究智能电网发展问题。2009年2月,华北电网公司智能化电网建设成果--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。
1、我国发展侧重在于输变电、配电、用户三者结合
与美国相比,我国的电力环境有很大的不同,我国能源与用电负荷分布的情况以及网售合并的垄断性电力市场决定了我国应侧重长距离输变电的发展,即在时点和力度上都优先发展输电网络,用户侧智能化短期内只需采集用户用电信息。
2、能源分布集中使得我国分布式发电较少
我国的电力资源分布相对集中,从煤炭资源的分布区域看,数据分析显示,华北地区最多,占全国保有储量的49.25%,其次为西北地区,占全国的30.39%;水电主要集中在南部,中、西南两地占有我国水电资源的近80%;我国可开发的风电资源主要集中在东北,西北两地;能源的集中使得我国必然进行集中式的大规模发电,全力发展大火电,大水电,大风电。
3、用电负荷相对集中于东南沿海地区。
仅长三角、珠三角、环渤海三地区用电量占全国总用电量的43%.用电负荷与西北,西南清洁能源集中地区距离较长的特点使得我国应重点发展长距离、高容量、低损耗的输电骨干网络。
4、网售合并的垄断性电力市场降低了对用户侧智能的要求。
据市场调研,我国的电力市场还未完全开放,发电企业的上网电价由发改委制定,国家
电网与南方电网两公司垄断电力输配售3个环节,电力市场各环节均处于高度垄断。因此,短时间内无法实现电价自由定价,用户不必选择供电商。用户侧智能的要求低于欧美国家,短期内应以电网公司对用电信息的采集监控为主,用户则较少自主参与电力市场。
5、环境差异决定我国应重点发展长距离输电
根据我国自然情况的最主要的差异,可将全国划分为东部季风区,西北干旱区和青藏高原区三个大自然区。环境差异及地理环境决定我国建设智能电网应该重点发展长距离输电。
未来几年内,市场将受益于包括特高压工程建设、智能变电站、配电自动化、智能电表、储能设备以及电动汽车充换电设施等智能电网工程的快速建设,而保持持续的景气。地方政府、相关企业应紧抓机遇,进一步根据自身的发展需要,与国家的规划文件进行对接,抢占产业发展先机。
第三章智能电网的技术现状
在现代电网的发展过程中,各国结合其电力工业发展的具体情况,通过不同领域的研究和实践,形成了各自的发展方向和技术路线,也反映出各国对未来电网发展模式的不同理解。近年来,随着各种先进技术在电网中的广泛应用,传统电网已不能满足电力行业的需求,智能化已经成为电网发展的必然趋势,发展智能电网已在世界范围内形成共识。
从技术发展和应用的角度看,世界各国、各领域的专家、学者普遍认同以下观点:智能电网是将先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合,并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。由于智能电网的研究与开发尚处于起步阶段,各国国情及资源分布不同,发展的方向和侧重点也不尽相同,国际上对其还没有达成统一而明确的定义。根据目前的研究情况,智能电网就是为电网注入新技术,包括先进的通信技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术和电力工程技术等,从而赋予电网某种人工智能,使其具有较强的应变能力,成为一个完全自动化的供电网络。
智能电网定义及功能特点:
坚强智能电网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,是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代化电网。
其智能性主要体现在:可观测——量测、传感技术;可控制——对观测状态进行控制;嵌入式自方处理技术;实时分析——从数据到信息的提升;自适应;自愈。
智能电网发展趋势:
(1)智能电网是电网技术发展的必然趋势。近年来,通信、计算机、自动化等技术在电网中得到广泛深入的应用,并与传统电力技术有机融合,极大地提升了电网的智能化水平。传感器技术与信息技术在电网中的应用,为系统状态分析和辅助决策提供了技术支持,使电网自愈成为可能。调度技术、自动化技术和柔性输电技术的成熟发展,为可再生能源和分布式电源的开发利用提供了基本保障。通信网络的完善和用户信息采集技术的推广应用,促进了电网与用户的双向互动。随着各种新技术的进一步发展、应用并与物理电网高度集成,智能电网应运而生。
(2)发展智能电网是社会经济发展的必然选择。为实现清洁能源的开发、输送和消纳,电网必须提高其灵活性和兼容性。为抵御日益频繁的自然灾害和外界干扰,电网必须依靠智能化手段不断提高其安全防御能力和自愈能力。为降低运营成本,促进节能减排,电网运行必须更为经济高效,同时须对用电设备进行智能控制,尽可能减少用电消耗。分布式发电、储能技术和电动汽车的快速发展,改变了传统的供用电模式,促使电力流、信息流、业务流不断融合,以满足日益多样化的用户需求。、电力技术的发展,使电网逐渐呈现出诸多新特征,如自愈、兼容、集成、优化,而电力市场的变革,又对电网的自动化、信息化水平提出了更高要求,从而使智能电网成为电网发展的必然趋势。
2020年,中国将全面建成统一的坚强智能电网,建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础,没有这样的通信系统,任何智能电网的特征都无法实现,电力通信系统是电力自动化的重要组成部分。通信系统的种类很多,如rs485总线技术、光纤收发器光纤覆盖技术、串/并口和串口网络服务器通讯技术、以太网(以太网交换机)组网通讯技术等。其中光纤技术能够为智能电网的建设提供全方位的通信服务。信息智能化的突飞猛进,以太网宽带接入方式因此被提到了越来越重要的位置。与此同时,光纤通信以其信息容量大、保密性好、重量轻、体积小、无中继、传输距离长等优点得到了广泛的应用,光纤收发器正是利用了光纤这一高速传播介质很好的解决了以太网在传输方面的问题。特别是在一些要求信息化程度高、数据流量较大的政府机构和企业,网络建设时需要直接上连到以光
纤为传输介质的骨干网,而企业内部局域网的传输介质一般为铜线,确保数据包在不同网络间顺畅传输的介质转换设备成为必需品。
第四章智能电网呼唤智能电力设备
智能电网分为发电、输电、变电、配电、调度等多个环节,从高压到低压,到用电,从一次设备、二次设备到监测、管理、通信等。一次设备是指发、输、配电的主系统上所使用的设备。如发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆和输电线路等。
二次设备是指对一次设备的工作进行控制、保护、监察和测量的设备。如测量仪表、继电器、操作开关、按钮、自动控制设备、计算机、信号设备、控制电缆以及提供这些设备能源的一些供电装置(如蓄电池、硅整流器等)。
今年,国家电网公司将建设新一代智能变电站。选择110千伏和220千伏新建变电站,开展变电站集成优化设计、高级功能应用、新型保护控制方式等新一代智能变电站专项技术工程试点。根据试点情况,制定综合性技术试点技术方案。同时,还将采用国际顶级设备和前沿技术,建设远景概念智能变电站示范项目,作为2030年、2050年智能变电站畅想的展示。
“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。”国家电网公司李震宇说。
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。
据悉,国家电网公司目前正开展电子式互感器、智能高压设备、合并单元、一体化监控系统等关键设备的性能检测。
力争通过检测工作,能够找出并解决影响智能电网设备发展的瓶颈问题,进一步提升关键设备技术性能,推动智能电网产业健康发展。
“智能化的一个重要环节就是获得终端设备的状态信息。因此,传感器的突破成为智能电网发展的重点。”南方电网科学研究院智能电网研究所蒋屹新指出。
第五章智能电网企业概述
目前,智能电网在世界范围内还是“前无古人”的开山之作,其科技含量之高和涉及行业领域众多等因素,使得许多国家在建设智能电网中采取边学边做的方式。不少国家的电力部门认为,在建设智能电网的过程中,争取其他国家的援助非常必要。
与此同时,开发本土以外的国际市场,也成为一些世界知名电力公司追求的目标。
澳大利亚由昆士兰地区的电力分销商ergon能源为首的集团已启动联邦基金1亿澳元,建立澳大利亚示范智能电网。
俄罗斯面对世界电网的大变革也做出了积极的应战,俄方决定与中国电力企业合作,由中国光彩集团牵头带领多家中国内地和香港地区的电力设备商洽谈合作事项。
法国电力公司日前正在美国诺福克试验一种动态能源储存系统,它有助于电网协调来自海上风电的间歇性。法国电力公司网络同意与瑞士abb公司之间进行交易,即使用abb公司svclight的“聪明电网”技术。
印度计划2011年起在新德里和孟买的周边城市进行智能电网实证实验,2012年以后在十几座城市正式推广使用,预计总投资数千亿日元。日本政府决定向印度提供相关技术,并扶持本国企业获得印度智能电网项目的订单。
智能电网分为发电、输电、变电、配电、调度等多个环节,从高压到低压,到用电,从一次设备、二次设备到监测、管理、通信等,包括做家电的,严格意义上,都能归入智能电网范畴。其中做高压一次设备的有:西电集团、平高电气、新东北电气、特变电工等。做二次的有:国电南瑞、国电南自、四方继保、许继电气等。
我国智能电网建设已经全面提上日程,并处于稳健提速状态。
目前,智能电网试点工作已经启动,在各地推开试点将是2010年智能电网工作的重头戏。包括国电南瑞、国电南自、许继电气等积极备战智能电网的设备商,一面在等待智能电网相关标准和规划出台,一面悄悄展开技术研发。
据有关统计显示,到2011年为止,我国智能电网行业知名的企业已经发展到35家之多:国电南瑞科技股份有限公司、国电南京自动化股份有限公司、思源电气股份有限公司、上海思源电气股份有限公司、许继电气股份有限公司经营情况分析、荣信电力电子股份有限公司经营情况分析、鞍山荣信电子电力股份有限公司、辽宁荣信电力电子股份有限公司、中国电力科学研究院、中国西电电气股份有限公司、宁波理工监测科技股份有限公司、特变电工股份有限公司、保定天威保变电气股份有限公司经、北京四方继保自动化股份有限公司(北京四方继保自动化有限公司)、河南平高电气股份有限公司(河南平高电气股份有限公司)、长园集团股份有限公司、江苏林洋电子股份有限公司、上海海得控制系统股份有限公司、深圳市科陆电子科技股份有限公司、东方电子股份有限公司、江苏金智科技股份有限公司、北京科锐配电自动化股份有限公司、宁波三星电气股份有限公司、哈尔滨九洲电气股份有限公司、远光软件股份有限公司、江苏东源电器集团股份有限公司、广州智光电气股份有限公司、积成电子股份有限公司、山东鲁能积成股份有限公司、深圳浩宁达仪表股份有限公司、南京新
联电子股份有限公司、青岛东软载波科技股份有限公司、珠海万力达电气股份有限公司、深圳奥特迅电力设备股份有限公司、阳光电源股份有限公司等。
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第一章概述
在当今讲求绿色可持续发展的高速信息化社会中,电网已成为工业化、信息化社会发展的基础和重要组成部分。同时,电网也在不断吸纳工业化、信息化成果,使各种先进技术在电网中得到集成应用,极大提升了电网系统功能。
智能电网是指运用it技术自动控制电力供求平衡的第二代供电网。主要利用能够进行双向通讯的智能电表,即时掌握家庭太阳能发电量和电力消费量等信息。电力公司也可以通过智能电表控制空调运转等实现节能。加强太阳能和风力等开发利用以及电力稳定供应,必须构建智能电网。
而在美国电力科学研究院智能电网定义又被定义为:一个由众多自动化的输电和配电系统构成的电力系统,以协调、有效和可靠的方式实现所有的电网运作,具有自愈功能;快速响应电力市场和企业业务需求;具有智能化的通信架构,实现实时、安全和灵活的信息流,为用户提供可靠、经济的电力服务。
智能电网作为应对地球温暖化对策之一,世界各国均充满期待。智能电网的构建,将使传统电力基础设施发生根本性变化,从而产生新的商机。英国能源及气候变化部预测,未来5年内全球智能电网市场规模将达270亿英磅。
世界主要发达国家均在抓紧智能电网建设工作。美国奥巴马政府作为一项公共投资投入约40亿美元,欧洲主要国家及韩国纷纷着手强化智能电网基础设施建设。
中国的智能电网的基本特征是在技术上要实现信息化、自动化、互动化。
智能电网概念的发展有3个里程碑:
第一个就是2006年,美国ibm公司提出的“智能电网”解决方案。ibm的智能电网主要是解决电网安全运行、提高可靠性,从其在中国发布的《建设智能电网创新运营管理-中国电力发展的新思路》白皮书可以看出,解决方案主要包括以下几个方面:一是通过传感器连接资产和设备提高数字化程度;二是数据的整合体系和数据的收集体系;三是进行分析的能力,即依据已经掌握的数据进行相关分析,以优化运行和管理。该方案提供了一个大的框架,通过对电力生产、输送、零售的各个环节的优化管理,为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本描绘了一个蓝图。是ibm一个市场推广策略。
第二个是奥巴马上任后提出的能源计划,除了以公布的计划,美国还将着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代,建立美国横跨四个时
区的统一电网;发展智能电网产业,最大限度发挥美国国家电网的价值和效率,将逐步实现美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理;全面推进分布式能源管理,创造世界上最高的能源使用效率。
可以看出美国政府的智能电网有三个目的,一个是由于美国电网设备比较落后,急需进行更新改造,提高电网运营的可靠性;二是通过智能电网建设将美国拉出金融危机的泥潭;三是提高能源利用效率。
第三个是中国能源专家武建东提出的“互动电网”。互动电网,英文为interactive smart grid,它将智能电网的含义涵盖其中。互动电网定义为:在开放和互联的信息模式基础上,通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统,实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理,是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。它将再造电网的信息回路,构建用户新型的反馈方式,推动电网整体转型为节能基础设施,提高能源效率,降低客户成本,减少温室气体排放,创造电网价值的最大化。
第二章我国智能电网的市场现状
2011年智能电网被正式纳入到国民经济与社会发展“十二五”规划,规划纲要中明确提出“推进智能电网建设,切实加强城乡电网建设与改造,增强电网优化配置电力能力和供电可靠性”。据市场调查发现,“十二五”期间,重点加强智能电网技术创新和试点应用,在系统总结和评价智能电网试点工程的基础上,加快修订完善相关标准,各环节的协调有序快速推进。发展特高压等大容量、高效率、远距离先进输电技术,依托信息、控制和储能等先进技术,推进智能电网建设。争取在“十三五”前智能电网技术和设备性能进一步提升,力争主要技术指标位居世界前列,智能化水平国际领先。
企业方面,据市场调研2012年是国家电网公司智能电网全面建设阶段的第二年,也是承前启后的一年。国家电网公司以实施“十二五”规划为主线,以试点工程建设取得全面突破为重点,快速、有序、全面地开展坚强智能电网建设,在柔性直流输电、电动汽车充换储放电站、农网智能化等方面取得了重大的进展。南方电网研究提出了打造一个智能、高效、可靠的绿色电网发展战略,并在新能源并网与控制、配电自动化与智能化、大容量储能以及电动汽车充电技术方面部署了一系列的试点示范工作。与此同时,在中央政策的推动下,上海、江苏、广州等地区的智能电网产业布局快速推进,如江苏南京的江宁区成立了国内首个以智能电网自主技术研发、核心装备制造、关键产品检测为主要内容的科研产业基地,先后
引进了愈百家智能电网产业相关企业,初步具备了从发电、输电、变电、配电、用电以及电网调度各环节上较完整的产品链。随着“十二五”智能电网相关规划的落地实施,智能电网产业将会全面跟进。
1.发展智能电网的原因
1、发展智能电网转变经济发展方式的战略性新兴产业
市场研究发展智能电网是节能环保的最重要、最有效的手段之一;是新能源汽车战略得以实施的基本前提条件;是信息技术与高端装备制造深度融合发展的重要依托;是高端装备制造业的重要内容,同时智能电网也是领跑中国经济发展的新引擎。
2、发展智能电网减少对化石能源消耗--节能减排的要求
提高化石能源利用效率,减少消耗总量;提高电网运行效率,减少消耗需求;新能源及分布式电源的接入,减少消耗需求;改善电网运行方式,减少发电装机总量;这些都要求发展智能电网。
提高电网运行效率,减少消耗需求:实施科学的需求和管理,趋势预测,到2020年,可减少装机1亿kw左右,超过5个三峡工程装机容量,同时还可节约8000亿元至10000亿元的投资。新的能源资源:到2020年达到抽水蓄能6千万kw;核电9千万kw;风电1.8亿kw;太阳能发电2千万kw;天然气发电2千万kw,非化石能源发电达到6.85亿kw,可代替约7亿吨标煤。
据市场调查,目前电机安装总功率约7.5亿kw,采用智能化技术使其系统运行效率提高10%,则可减少相当于三个多三峡工程的装机容量。到2020年,我发电装机容量约为18.85亿kw(变压器与发电装机容量比例大于10:1,变压器装机容量约100亿kw),变压器变电损耗占发电总量约10%,通过智能化措施其损耗能降低1%,则节约1.885千万kw装机容量,比三峡地上发电装机容量还大;城市10kv配电线路和变压器的年平均载荷率低于30%.2020年智能配电,若6%~8%的峰荷消减,减少的发电容量约为2193万kw.
3、减少对化石能源依赖--能源安全的要求
发展智能电网减少了化石能源的消耗,开辟了新的能源供应和利用的条件,推动我国能源结构的优化调整,增加了能源多元化的能源保障输送渠道。
4、电网自身发展方式转变的要求
市场调研发展智能电网能够提高电网的安全性和供电可靠性,提高能源资源及设备利用效率,促进技术、设备、运行和管理等的创新提升,提高电网运营效率。
其中改善电网运行方式有hvdc技术和facts技术,前者是更大容量和更远距离输电的
方式,后者能提高输电能力、减轻瓶颈压力。目前线损率6.72%,2020年降低至6.5%,到时特高压传输的容量为3亿kw以上,节约电量达到578亿kwh.在高压、中低压领域可降低线损率的空间更大。
5、经济社会发展的要求
经济社会的发展,需要有大量的电能消耗供应增长,发展智能电网是转变经济发展方式重要、有效途径;能源资源分布与负荷中心分布不匹配,发展智能电网为能源资源优化配置创造条件,提供了切实可行的途径;经济社会发展对电能质量提出了更高要求,发展智能电网为高新技术发展、科技创新、高端制造创造条件,为公众生产、生活提供更高质量的电能。
2.中国智能电网发展状况
据市场研究,中国与欧美国家在智能电网建设方面起点相同,国内很多行业中的领先企业和科研机构都很关注智能电网的发展。国家电网公司提出了建设以信息化、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的发展目标。南方电网公司近期也在积极研究智能电网发展问题。2009年2月,华北电网公司智能化电网建设成果--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。
1、我国发展侧重在于输变电、配电、用户三者结合
与美国相比,我国的电力环境有很大的不同,我国能源与用电负荷分布的情况以及网售合并的垄断性电力市场决定了我国应侧重长距离输变电的发展,即在时点和力度上都优先发展输电网络,用户侧智能化短期内只需采集用户用电信息。
2、能源分布集中使得我国分布式发电较少
我国的电力资源分布相对集中,从煤炭资源的分布区域看,数据分析显示,华北地区最多,占全国保有储量的49.25%,其次为西北地区,占全国的30.39%;水电主要集中在南部,中、西南两地占有我国水电资源的近80%;我国可开发的风电资源主要集中在东北,西北两地;能源的集中使得我国必然进行集中式的大规模发电,全力发展大火电,大水电,大风电。
3、用电负荷相对集中于东南沿海地区。
仅长三角、珠三角、环渤海三地区用电量占全国总用电量的43%.用电负荷与西北,西南清洁能源集中地区距离较长的特点使得我国应重点发展长距离、高容量、低损耗的输电骨干网络。
4、网售合并的垄断性电力市场降低了对用户侧智能的要求。
据市场调研,我国的电力市场还未完全开放,发电企业的上网电价由发改委制定,国家电网与南方电网两公司垄断电力输配售3个环节,电力市场各环节均处于高度垄断。因此,
短时间内无法实现电价自由定价,用户不必选择供电商。用户侧智能的要求低于欧美国家,短期内应以电网公司对用电信息的采集监控为主,用户则较少自主参与电力市场。
5、环境差异决定我国应重点发展长距离输电
根据我国自然情况的最主要的差异,可将全国划分为东部季风区,西北干旱区和青藏高原区三个大自然区。环境差异及地理环境决定我国建设智能电网应该重点发展长距离输电。
未来几年内,市场将受益于包括特高压工程建设、智能变电站、配电自动化、智能电表、储能设备以及电动汽车充换电设施等智能电网工程的快速建设,而保持持续的景气。地方政府、相关企业应紧抓机遇,进一步根据自身的发展需要,与国家的规划文件进行对接,抢占产业发展先机。
第三章智能电网的技术现状
在现代电网的发展过程中,各国结合其电力工业发展的具体情况,通过不同领域的研究和实践,形成了各自的发展方向和技术路线,也反映出各国对未来电网发展模式的不同理解。近年来,随着各种先进技术在电网中的广泛应用,传统电网已不能满足电力行业的需求,智能化已经成为电网发展的必然趋势,发展智能电网已在世界范围内形成共识。
从技术发展和应用的角度看,世界各国、各领域的专家、学者普遍认同以下观点:智能电网是将先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合,并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。由于智能电网的研究与开发尚处于起步阶段,各国国情及资源分布不同,发展的方向和侧重点也不尽相同,国际上对其还没有达成统一而明确的定义。根据目前的研究情况,智能电网就是为电网注入新技术,包括先进的通信技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术和电力工程技术等,从而赋予电网某种人工智能,使其具有较强的应变能力,成为一个完全自动化的供电网络。
智能电网定义及功能特点:
坚强智能电网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,是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代化电网。
其智能性主要体现在:可观测——量测、传感技术;可控制——对观测状态进行控制;嵌入式自方处理技术;实时分析——从数据到信息的提升;自适应;自愈。
智能电网发展趋势:
(1)智能电网是电网技术发展的必然趋势。近年来,通信、计算机、自动化等技术在电网中得到广泛深入的应用,并与传统电力技术有机融合,极大地提升了电网的智能化水平。传感器技术与信息技术在电网中的应用,为系统状态分析和辅助决策提供了技术支持,使电网自愈成为可能。调度技术、自动化技术和柔性输电技术的成熟发展,为可再生能源和分布式电源的开发利用提供了基本保障。通信网络的完善和用户信息采集技术的推广应用,促进了电网与用户的双向互动。随着各种新技术的进一步发展、应用并与物理电网高度集成,智能电网应运而生。
(2)发展智能电网是社会经济发展的必然选择。为实现清洁能源的开发、输送和消纳,电网必须提高其灵活性和兼容性。为抵御日益频繁的自然灾害和外界干扰,电网必须依靠智能化手段不断提高其安全防御能力和自愈能力。为降低运营成本,促进节能减排,电网运行必须更为经济高效,同时须对用电设备进行智能控制,尽可能减少用电消耗。分布式发电、储能技术和电动汽车的快速发展,改变了传统的供用电模式,促使电力流、信息流、业务流不断融合,以满足日益多样化的用户需求。、电力技术的发展,使电网逐渐呈现出诸多新特征,如自愈、兼容、集成、优化,而电力市场的变革,又对电网的自动化、信息化水平提出了更高要求,从而使智能电网成为电网发展的必然趋势。
2020年,中国将全面建成统一的坚强智能电网,建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础,没有这样的通信系统,任何智能电网的特征都无法实现,电力通信系统是电力自动化的重要组成部分。通信系统的种类很多,如rs485总线技术、光纤收发器光纤覆盖技术、串/并口和串口网络服务器通讯技术、以太网(以太网交换机)组网通讯技术等。其中光纤技术能够为智能电网的建设提供全方位的通信服务。信息智能化的突飞猛进,以太网宽带接入方式因此被提到了越来越重要的位置。与此同时,光纤通信以其信息容量大、保密性好、重量轻、体积小、无中继、传输距离长等优点得到了广泛的应用,光纤收发器正是利用了光纤这一高速传播介质很好的解决了以太网在传输方面的问题。特别是在一些要求信息化程度高、数据流量较大的政府机构和企业,网络建设时需要直接上连到以光纤为传输介质的骨干网,而企业内部局域网的传输介质一般为铜线,确保数据包在不同网络间顺畅传输的介质转换设备成为必需品。
第四章智能电网呼唤智能电力设备
智能电网分为发电、输电、变电、配电、调度等多个环节,从高压到低压,到用电,从一次设备、二次设备到监测、管理、通信等。一次设备是指发、输、配电的主系统上所使用
的设备。如发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆和输电线路等。
二次设备是指对一次设备的工作进行控制、保护、监察和测量的设备。如测量仪表、继电器、操作开关、按钮、自动控制设备、计算机、信号设备、控制电缆以及提供这些设备能源的一些供电装置(如蓄电池、硅整流器等)。
今年,国家电网公司将建设新一代智能变电站。选择110千伏和220千伏新建变电站,开展变电站集成优化设计、高级功能应用、新型保护控制方式等新一代智能变电站专项技术工程试点。根据试点情况,制定综合性技术试点技术方案。同时,还将采用国际顶级设备和前沿技术,建设远景概念智能变电站示范项目,作为2030年、2050年智能变电站畅想的展示。
“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。”国家电网公司李震宇说。
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。
据悉,国家电网公司目前正开展电子式互感器、智能高压设备、合并单元、一体化监控系统等关键设备的性能检测。
力争通过检测工作,能够找出并解决影响智能电网设备发展的瓶颈问题,进一步提升关键设备技术性能,推动智能电网产业健康发展。
“智能化的一个重要环节就是获得终端设备的状态信息。因此,传感器的突破成为智能电网发展的重点。”南方电网科学研究院智能电网研究所蒋屹新指出。
第五章智能电网企业概述
目前,智能电网在世界范围内还是“前无古人”的开山之作,其科技含量之高和涉及行业领域众多等因素,使得许多国家在建设智能电网中采取边学边做的方式。不少国家的电力部门认为,在建设智能电网的过程中,争取其他国家的援助非常必要。
与此同时,开发本土以外的国际市场,也成为一些世界知名电力公司追求的目标。
澳大利亚由昆士兰地区的电力分销商ergon能源为首的集团已启动联邦基金1亿澳元,建立澳大利亚示范智能电网。
俄罗斯面对世界电网的大变革也做出了积极的应战,俄方决定与中国电力企业合作,由中国光彩集团牵头带领多家中国内地和香港地区的电力设备商洽谈合作事项。
法国电力公司日前正在美国诺福克试验一种动态能源储存系统,它有助于电网协调来自
海上风电的间歇性。法国电力公司网络同意与瑞士abb公司之间进行交易,即使用abb公司svclight的“聪明电网”技术。
印度计划2011年起在新德里和孟买的周边城市进行智能电网实证实验,2012年以后在十几座城市正式推广使用,预计总投资数千亿日元。日本政府决定向印度提供相关技术,并扶持本国企业获得印度智能电网项目的订单。
智能电网分为发电、输电、变电、配电、调度等多个环节,从高压到低压,到用电,从一次设备、二次设备到监测、管理、通信等,包括做家电的,严格意义上,都能归入智能电网范畴。其中做高压一次设备的有:西电集团、平高电气、新东北电气、特变电工等。做二次的有:国电南瑞、国电南自、四方继保、许继电气等。
我国智能电网建设已经全面提上日程,并处于稳健提速状态。
目前,智能电网试点工作已经启动,在各地推开试点将是2010年智能电网工作的重头戏。包括国电南瑞、国电南自、许继电气等积极备战智能电网的设备商,一面在等待智能电网相关标准和规划出台,一面悄悄展开技术研发。
据有关统计显示,到2011年为止,我国智能电网行业知名的企业已经发展到35家之多:国电南瑞科技股份有限公司、国电南京自动化股份有限公司、思源电气股份有限公司、上海思源电气股份有限公司、许继电气股份有限公司经营情况分析、荣信电力电子股份有限公司经营情况分析、鞍山荣信电子电力股份有限公司、辽宁荣信电力电子股份有限公司、中国电力科学研究院、中国西电电气股份有限公司、宁波理工监测科技股份有限公司、特变电工股份有限公司、保定天威保变电气股份有限公司经、北京四方继保自动化股份有限公司(北京四方继保自动化有限公司)、河南平高电气股份有限公司(河南平高电气股份有限公司)、长园集团股份有限公司、江苏林洋电子股份有限公司、上海海得控制系统股份有限公司、深圳市科陆电子科技股份有限公司、东方电子股份有限公司、江苏金智科技股份有限公司、北京科锐配电自动化股份有限公司、宁波三星电气股份有限公司、哈尔滨九洲电气股份有限公司、远光软件股份有限公司、江苏东源电器集团股份有限公司、广州智光电气股份有限公司、积成电子股份有限公司、山东鲁能积成股份有限公司、深圳浩宁达仪表股份有限公司、南京新联电子股份有限公司、青岛东软载波科技股份有限公司、珠海万力达电气股份有限公司、深圳奥特迅电力设备股份有限公司、阳光电源股份有限公司等。
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随着物联网、大数据和移动应用等新一轮信息技术的发展,全球化工业革命开始提上日程,工业转型开始进入实质阶段。在中国,智能制造、中国制造2025等战略的相继出台,表明国家开始积极行动起来,把握新一轮工发展机遇实现工业化转型。智能工厂作为工业智能化发展的重要实践模式,已经引发行业的广泛关注。到底什么是智能工厂?智能工厂的核心架构是怎样的?能为企业的转型提供哪些支撑?这都是企业比较关心的话题。
本文以三一重工18号工厂为例,分析智能工厂的主要特点还有其智能化的框架。
1 数字化工厂、智能工厂和智能制造
1.1 数字化工厂
智能工厂
智能工厂是在数字化工厂的基础上,利用物联网技术和监控技术加强信息管理服务,提高生产过程可控性、减少生产线人工干预,以及合理计划排程。同时,集初步智能手段和智能系统等新兴技术于一体,构建高效、节能、绿色、环保、舒适的人性化工厂。
图2
智能制造
智能工厂是在数字化工厂基础上的升级版,但是与智能制造还有很大差距。智能制造系统在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作,去扩大、延伸和部分地取代技术专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化扩展到柔性化、智能化和高度集成化。
智能制造系统不只是“人工智能系统,而是人机一体化智能系统,是混合智能。系统可独立承担分析、判断、决策等任务,突出人在制造系统中的核心地位,同时在智能机器配合下,更好发挥人的潜能。机器智能和人的智能真正地集成在一起,互相配合,相得益彰。本质是人机一体化。
国内很多企业都在炒作智能制造,但是绝大多数企业还处在部分使用应用软件的阶段,少数企业也只是实现了信息集成,也就是可以达到数字化工厂的水平;极少数企业,能够实现人机的有效交互,也就是达到智能工厂的水平[1]。
图3 2 从大厂房到智能工厂
在全球科技革命的大背景下,工程机械行业作为多品种、中批量、按订单生产的离散型技能密集型产业,要想向高端制造发展,必须依靠信息化建立先进的制造和管理系统[2]。
18号厂房是三一重工总装车间,有混凝土机械、路面机械、港口机械等多条装配线,是工程机械领域内颇负盛名的智能工厂。
在18号厂房,厂区旁边有两块电视屏幕,它们是一线工人的“老师”——不熟悉装配作业的工人,通过电子屏幕里的数字仿真和三维作业指导,可以学习和了解整个装配工艺[3]。三一重工的三维作业现场指导模式,成为了著名3d技术开发公司达索的全球最佳案例。
厂房更像是一个大型计算系统加上传统的操作工具、大型生产设备的智慧体,每一次生产过程、每一次质量检测、每一个工人劳动量都记录在案。装配区、高精机加区、结构件区、立库区等几大主要功能区域都是智能化、数字化模式的产物[4]。
当有班组需要物料时,装配线上的物料员就会报单给立体仓库,配送系统会根据班组提供的信息,迅速找到放置该物料的容器,然后开启堆高机,将容器自动输送到立体库出库端液压台上。此时,agv操作员发出取货指令,agv小车自动行驶至液压台取货[5]。取完货后,采用激光引导的agv小车,将根据运行路径沿途的墙壁或支柱上安装的高反光性反射板的激光定位标志,计算出车辆当前的位置以及运动的方向,从而将物料运送至指定工位。像这样的agv小车,在三一重工18号厂房有15台。
智能背后的生产模式进化
制造模式的生产方式分散且独立,需要大量的人力物力予以配合,才能完成产品的生产制造,这使得生产效率低下的同时,生产成本还居高不下。因此三一重工开始借助信息化,在生产车间导入自动化制造模式。“部件工作中心岛”就是这样一个尝试。
所谓“部件岛”,即单元化生产,将每一类部件从生产到下线所有工艺集中在一个区域内,犹如在一个独立的“岛屿”内完成全部生产,故称为部件岛,将装配行业中“岛”的概念引入到结构件生产中,这是三一重工重机制造人员的首创。
3 三一重工:智能工厂实践
三一重工18号厂房是亚洲最大的智能化制造车间,有混凝土机械、路面机械、港口机械等多条装配线,是三一重工总装车间。2008年开始筹建,2012年全面投产,总面积约十万平方米。从2012年开始,以三一18号厂房为应用基础,由三一重工、湖大海捷、华工制造、华中科大等单位联合申报的“工程机械产品加工数字化车间系统的研制与应用示范项目”.经过3年精心建设,目前,三一已建成车间智能监控网络和刀具管理系统、公共制造资源定位与物料跟踪管理系统、计划、物流、质量管控系统、生产控制中心(pcc)中央控制系统等智能系统,完成了国家批复的项目建设内容[6]。
图4 同时,三一还与其他单位共同研发了智能上下料机械手、基于dnc系统的车间设备智能监控网络、智能化立体仓库与agv运输软硬件系统、基于rfid设备及无线传感网络的物料和资源跟踪定位系统、高级计划排程系统(aps)、制造执行系统(mes)、物流执行系统(les)、在线质量检测系统(spc)、生产控制中心管理决策系统等关键核心智能装置,实现了对制造资源跟踪、生产过程监控,计划、物流、质量集成化管控下的均衡化混流生产,智能化功能和系统性能指标达到国家批复要求[7]。
3.1 智能加工中心与生产线
3.1.1 智能化加工设备
到了管理设备上,相对而言,管理设备要容易很多。3.1.2
智能刀具管理
在实际加工中,有多种因素会对加工刀具产生影响,首先是加工工件本身的因素,如加工工件材质、结构型式、工件刚度等对刀具使用效果影响较大。其次是加工工装,定位基准、压紧方式、结构型式以及工装刚度等都会影响刀具使用效果。再次加工工艺方案,如加工顺序、切削三要素(切深、进给、切削速度)对刀具使用效果影响更大。最后是加工机床,设备的切削功率、设备的刚度、设备的结构型式、切削冷却介质对加工刀具发挥效率也有很大影响[8]。
dnc
dnc是计算机与具有数控装置的机床群使用计算机网络技术组成的分布在车间中的数控系统。该系统对用户来说就像一个统一的整体,系统对多种通用的物理和逻辑资源整合,可以动态的分配数控加工任务给任一加工设备,是提高设备利用率,降低生产成本[9]。
图5
3.2.1 智能化立体仓库
立体仓库后台运作的自动化配送系统由华中科大与三一联合研制,通过这套系统,三一打造了批量下架、波次分拣,单台单工位配送模式,实现了从顶层计划至底层配送执行的全业务贯通,大大提高了配送效率及准确率,准时配送率超95%。
三一智能化立体仓库总投资6000多万元, 分南北两个库,由地下自动输送设备连成一个整体,总占地面积9000平方米,仓库容量大概是16000个货位。从南边仓库可以看到,这个库区有几千种物料,主要是泵车、拖泵、车载泵物料,能支持每月数千台产品的生产量。
智能化立体仓库的核心是agv智能小车,当有班组需要物料时,装配线上的物料员就会报单给立体仓库,配送系统会根据班组提供的信息,迅速找到放置该物料的容器,然后开启堆高机,将容器自动输送到立体库出库端液压台上。此时,agv操作员发出取货指令,agv小车自动行驶至液压台取货。取完货后,由于agv小车采用激光引导,小车上安装有可旋转的激光扫描器,在运行路径沿途的墙壁或支柱上安装有高反光性反射板的激光定位标志,agv依靠激光扫描器发射激光束,然后接受由四周定位标志反射回的激光束,车载计算机计算出车辆当前的位置以及运动的方向,通过和内置的数字地图进行对比来校正方位,从而将物料运送至指定工位。像这样的agv小车,在三一18号厂房有15台。在18号厂房南北智能化立体仓库,不仅有这样的agv自动小车,其后台配送也是自动化系统完成的。
图6
3.2.3 公共资源定位系统
智能化生产执行过程控制
3.3.
1高级计划排程
执行过程调度
系统除了通过各种方式如短信、邮件向管理者传递生产信息外,其设置在生产现场的mes终端机,给一线工人生产制造带来了极大的便利。
目前,三一在质检信息化方面,通过gsp、mes、csm及qis的整合应用,实现涵盖供应商送货、零件制造、整机装配、售后服务等全生命周期的质检电子化,并实现了spc分析、质量追溯等功能。
三一自动化立体仓储配送系统实现了该公司泵车、拖泵、车载泵装配线及部装线所需物料的暂存、拣选、配盘功能,并与agv配套实现工位物料自动配送至各个工位。
根据泵车、拖泵、车载泵装配线及部装线在车间的位置,北自所设计了两个库区,1#库负责泵车物料的储存、拣配功能,2#库负责拖泵、车载泵物料的储存、拣配功能,两个库区共用一个设置1#库区的入库组盘区域,2#库入库的物料在入库组盘区完成组盘后通过地下输送通道自动输送进入2#库库区存储。
仓储模式采用自动化立体仓库存储(主要储存中小件为主)+垂直升降库存储(主要储存小件为主)+平面仓库储存(主要储存大件等其他特殊物资)。自动化立体仓库和垂直升降库的数据采用一套软件进行统一管理,集中配送。通过垂直升降库的应用,解决了将近总量30%的物料种类的储存和出入库作业模式,很大程度地缓和了自动化立体仓库的出入库作业压力,有效地提高了整个系统的作业能力。
拣配模式采用提4台套提前一班(8小时)拣配模式,按照工位进行配送。在两个库区分别设置了两层的配盘区域,根据装配工位数量及各工位装配物料情况,对配盘区域的拣配托盘位置进行分配,拣配过程中采用led显示屏+rf手持终端模式进行人工作业。北自所根据各工位装配物料情况,配合用户设计了多种不同的配送容器,采用多层存放,提高容器使用效率,减少线边容器数量,最终提高了agv系统的搬运效率。
智能化生产控制中心
3.4.
1中央控制室
1.生产计划及执行情况、设备状态、生产统
计图;
2.智能计划系统操作界面;
3.生产现场监控、看板展示及异常报警; 4.各区域监控信息;
5.设计部日常操作(支持10路信号同时切
入);
6.各区域监控信息;
7.物流部日常操作(支持10路信号同时切
入);
8.质量部日常操作(支持10路信号同时切
入)。3.4.2
现场监视装置
全方位的工厂车间监控系统能实现对生产过
程的全面监控和记录,保证生产现场的安全,以及现场事故的追溯和回放。3.4.3 现场andon andon系统能够为操作员停止生产线提供一套新的、更加有效的途径。在传统的汽车生产线上,如果发生故障,整条生产线立即停止。采用了andon系统之后,一旦发生问题,操作员可以在工作站拉一下绳索或者按一下按钮,触发相应的声音和点亮相应的指示灯,提示监督人员立即找出发生故障的地方以及故障的原因。一般来说,不用停止整条生产线就可以解决问题,因而可以减少停工时间同时又提高了生产效率。
andon系统的另一个主要部件是信息显示屏。每个显示面板都能够提供关于单个生产线的信息,包括生产状态、原料状态、质量状况以及设备状况。显示器同时还可以显示实时数据,如目标输出、实际输出、停工时间以及生产效率。根据显示器上提供的信息,操作员可以更加有效的开展工作。
4 智能工厂理念
“工业4.0”被认为是以智能制造为主导的第四次工业革命或是工业体系革命性的生产方法,而智能工厂将是构成未来工业体系的一个关键特征。在智能工厂里,人、机器和资源如同在一个社交网络里自然地相互沟通协作,生产出来的智能产品能够理解自己被制造的细节以及将如何使用,能够回答“哪组参数被用来处理我”、“我应该被传送到哪里”等问题。同时,智能辅助系统将从执行例行任务中解放出来,使他们能够专注于创新、增值的活动;灵活的工作组织能够帮助工人把生活和工作实现更好地结合,个体顾客的需求将得到满足。德国工业4.0、美国ge工业互联网均是“工业4.0”的典范,但中国有自己特殊的国情,中国制造企业打造智能工厂,不能完全照搬国外模式,而是既要紧跟国际先进理念,还要符合中国企业的实际情况[13]。
4.2
概念内涵
美国与德国的工业发展战略核心均为cps(cyber-physical system)系统,是典型的二元战略。美国是c(cyber,包括:数字、信息、网络等虚拟世界)+p(physical,包括机器、设备、设施等实体世界),德国是p+c,两国均是基于高素质劳动者、国家人力匮乏、企业高协同化、高法制化的基础之上而提出的战略;而中国装备水平较美国和德国有一定差距,数据采集分析决策能力也有局限,但中国具有人力资源优势,所以应该充分挖掘人的作用。因此,中国制造企业推进工业发展不能完全照搬发达国家的二元战略,更宜采用cpps(cyber-person-physical system)人机网三元战略,充分体现人的能动作用。
图7
所谓“三元战略”,包括劳动者及其技能、素养、精神、组织、管理等,cpps战略体现了以人为本,继续发挥与挖掘了中国在人力资源方面的优势,扬长补短,实现人与赛博、物理虚实两世界的融合和迭代发展,构建以赛博智能为目的的人机网三元战略方案更符合中国国情[14]。
1.智能计划排产,是从计划源头上集成erp,进行aps高级排产。
2.智能生产协同,从生产准备过程上,实现
态的实时监控等。4.智能资源管理,包括对物料、设备、刀具、量具、夹具等生产资源进行精益化管理、库存智能预警等。
5.智能质量过程管控,是对影响产品质量的生产工艺参数进行实时采集、控制,确保产品质量。
6.智能决策支持,是基于大数据分析的决策支持,形成管理的闭环,以实现数字化、网络化、智能化的高效生产模式。
总之,通过以上6个方面智能的打造,可极大提升企业的计划科学化、生产过程协同化、生产设备与信息化的深度融合,并通过基于大数据分析的决策支持对企业进行透明化、量化的管理,可明显提升企业的生产效率与产品质量,是一种很好的数字化、网络化的智能生产模式。
图8 4.3
应用前景
“六维智能”分别从计划源头、过程协同、设备底层、资源优化、质量控制、决策支持等6个方面着手实现智能工厂,这6个方面涵盖了工业生产的6个重要环节,可实现全面的精细化、精准化、自动化、信息化智能化管理与控制,通过底层设备的互联互通、基于大数据分析的决策支持、可视化展现等技术手段,实现生产准备过程中的透明化协同管理、数控设备智能化的互联互通、智能化的生产资源管理、智能化的决策支持,从而全方位达到智能化的生产过程管理与控制[15]。
具定制的,是海尔模具生态圈的主要组成部分,系统以生产设备为核心,从设备底层层面实现了机床、对刀仪等设备的互联互通与大数据分析,从生产管理层面实现了协同准备并行作业,从展现层面实现了生产信息的可视化。实施本系统后,操作工的作业效率从原来1个人管理3台设备提升到7~8台设备,设备利用率提升25%以上,使生产管理更加透明、科学、高效,应用效果比较明显,在海尔模具的数字化制造与管理中发挥了重要的作用。
5 工业4.0落地战略
近期,随着“工业4.0”的在网络上越炒越热,我国也推出了“中国制造2025”战略,在国家战略需求的驱动下,中国对于制造大国向制造强国的迈进之路也陡然提速,这将对中国制造转型升级打通主动脉。就企业层面来说中国版工业4.0如何落地将成为重点,如何通过信息技术和制造技术的深度融合,打通一切、联通一切是企业信息化建设的目标[16]。
工业4.0是什么?每个人站在不同的角度会有不同的理解,是互联、集成(纵向、横向、端到端)、数据、创新、服务、转型或是cps、是智能工厂、是智能制造亦或是国家战略、企业目标。工业4.0核心内容就是建一个网络、三项集成、大数据分析、八项计划和研究两个主题。
5.1
建一个网络:信息物理网络系统(cps)
cps是英文cyberphysical system的缩写,就是讲物理设备连接到互联网上,让物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治等五大功能,从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合,将网络空间的高级计算能力有效的运用于现实世界中,从而在生产制造过程中,与设计、开发、生产有关的所有数据将通过传感器采集并进行分析,形成可自律操作的智能生产系统。
图9 5.2
三个集成工业4.0中的三项集成包括:横向集成、纵向集成与端对端的集成。工业4.0将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过cps形成一个智能网络,使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间能够互联,从而实现横向、纵向和端对端的高度集成,集成是实现工业4.0的重点也是难点。5.2.1 纵向集成纵向集成主要解决企业内部的集成,即解决信息孤岛的问题,解决信息网络与物理设备之间的联通问题。5.2.2 横向集成横向集成主要实现企业与企业之间、企业与售出产品之间(如车联网)的协同,将企业内部的业务信息向企业以外的供应商、经销商、用户进行延伸,实现人与人、人与系统、人与设备之间的集成,从而形成一个智能的虚拟企业网络。制造业普遍存在的工程变更协同流程就是这样一个典型的横向集成应用场景。5.2.3 端到端的集成端到端集成就是把所有该连接的端头(点)都集成互联起来,通过价值链上不同企业资源的整合,实现从产品设计、生产制造、物流配送、使用维护的产品全生命周期的管理和服务,它以产品价值链创造集成供应商(一级、二级、三级„„)、制造商(研发、设计、加工、配送)、分销商(一级、二级、三级„„)以及客户信息流、物流和资金流,在为客户提供更有价值的产品和服务同时,重构产业链各环节的价值体系。
端到端的集成即可以是内部的纵向集成内容,也可以是外部的企业与企业之间的横向集成内容,关注点在流程的整合上,比如提供用户订单的全程跟踪协同流程,将用户、企业、第三方物流、售后服务等产品全生命周期服务的端到端集成。
大数据分析利用
“工业4.0”时代,制造企业的数据将会呈现爆炸式增长态势。随着信息物理系统(cps)的推广、智能装备和终端的普及以及各种各样传感器的使用,将会带来无所不在的感知和无所不在的连接,所有的生产装备、感知设备、联网终端,包括生产者本身都在源源不断地产生数据,这些数据将会渗透到企业运营、价值链乃至产品的整个生命周期,是工业4.0和制造革命的基石。
总体来说,工业4.0关注的企业数据分为四类: 5.3.1
产品数据
运营数据
运营包括组织结构、业务管理、生产设备、市
价值链数据
包括经济运行、行业、市场、竞争对手等数据。为了应对外部环境变化所带来的风险,企业必须充分掌握外部环境的发展现状以增强自身的应变能力。大数据分析技术在宏观经济分析、行业市场调研中得到了越来越广泛的应用,已经成为企业提升管理决策和市场应变能力的重要手段。
工业4.0落地中国企业,工业大数据是一项重要抓手。利用工业大数据分析,可以找出隐性的问题并预测未知情况的发生,有助于及时地做好预防,避免故障和偏差。
6 结论
1.在理论上对数字化工厂、智能工厂和智能制造进行了分析指出,要又好又快地发展智能工厂就必须先建设好数字化工厂。
2.对比三一重工18号工厂实现智能化之后生产效率得到提升,直观地反映了智能化对制造业带来的好处。
3.通过对18号工厂的生产线、物流系统、执行系统、控制中心进行分析,找到了工厂可实现智能化的内在基因。也就是在设备联网+远程数据采集的基础上,实现智能化的生产过程管理与控制,从6个方面打造适合中国国情的智能工厂(1)。
4.概括了智能工厂的框架,提出了运用大数据分析,做好cps和三个集成是实现智能工厂的前提条件,而智能工厂的标志就是生产流程智能化,生产设备动态适应个性化的产品需求。
参考文献
[1] 李梦迪.基于以太网的智能工厂柔性制造生产
智能电视调研报告电视市场调查报告篇四
智能制造是一种高度网络连接、知识驱动的新型制造模式,有利于实现可持续、绿色低碳、高智能、高经济效益发展。《中国制造2025》明确提出“以加快新一代信息技术与制造业融合为主线,以推进智能制造为主攻方向”“实现制造业由大到强的历史性跨越”。
在新一轮制造业革命浪潮中,基础良好的湖南应如何以建设智能制造强省为重点乘势而上?《湖南日报》特约请专家学者、实务工作者建言献策。
党的十九大报告明确指出,“加快建设制造强国,加快发展先进制造业,推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”,明确了先进智能制造是制造业发展的重点。湖南作为制造业大省,必须适应新时代发展要求,加快制造业与信息化的全面深度融合,由“制造大省”向“智造强省”转型。
湖南建设智能制造强省势在必行
一是适应新时代人民美好生活需要的内在要求。中国特色社会主义进入新时代,我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。湖南推进制造业发展,必须贯彻人民至上的价值理念,推动制造业发展质量变革、效率变革、动力变革,打造智能制造强省,提供更多更好的智能产品和服务,满足消费者多样化的价值追求。
二是适应新时代产业互联网发展的必然选择。当前,以大数据、物联网、云计算、人工智能等为代表的新一代信息技术与制造业领域的专业技术不断渗透融合,推动制造业生产组织方式、要素配置方式、产品形态和商业服务模式深入变革,促进制造业产品研发、制造、运输、销售的智能化转型,催生了大量新业态,个性化定制、网络化协同制造、远程维护将成为制造业发展的新常态。湖南制造业要想在全球竞争市场中抢占制高点,必须大力实施“互联网+制造”工程。
三是适应新时代建设美丽湖南的有效举措。作为重化工业比重较大的制造业大省,湖南选择了走资源节约和环境友好的新型发展道路。大力发展智能制造,可显著提高资源利用效率、降低污染排放和生态损耗,是顺应新时代低碳、环保、节能、高效要求,建设美丽湖南的有效举措。
湖南建设智能制造强省有基础机遇好
一是具有较好基础。近年来,湖南高度重视智能制造业发展,长株潭获批“中国制造2025”试点示范城市群后,在流程制造、离散制造、智能装备和产品、智能化管理、智能化服务等领域实施了智能制造试点示范及应用推广,建设形成了一批智能化工厂、智能化车间、智能化生产线及智能化运营新模式。以高档数控机床、工业机器人、增材制造为代表的智能装备,以新型传感器、智能测量仪表和工业控制系统为代表的智能核心装置,以智能化轨道交通装备、智能化工程机械、智能化电力设备等为代表的智能产品得到快速发展;机械、船舶、汽车等行业基础制造装备的数字化、智能化、网络化改造步伐加快;钢铁、石化、有色等行业加快普及先进的过程控制和制造执行系统,关键工艺流程数字化率不断提高。权威数据显示,2015年湖南省信息化与工业化“两化融合”发展综合指数为82.22,位居全国第十,比全国平均水平高9.54。2016年湖南这一指数高达98。
二是面临难得的机遇。根据“中国制造2025”战略实施要求,国务院颁发了《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》,为湖南智能制造强省建设带来新的历史性机遇。湖南据此积极组建“对接《中国制造2025》建设制造强省协调推进小组”,编制《贯彻〈中国制造2025〉建设制造强省五年行动计划(2016-2020)》,争取国家试点示范政策平台,发布实施12个重点产业、7大专项行动、4大标志性工程的配套政策,以及20个工业新兴优势产业链发展行动计划,成为了全国少数“1+x”政策配套体系基本成型的省份。在新一轮制造强国战略中,湖南有基础、有优势、有特色、有潜力,更有机遇。
切实推进,加快智能制造强省建设
以新发展理念统领现代化智能制造业建设。既把智能制造作为新形势下制造业转型升级的突破口,更要重视智能制造业建设中人的就业和现代化发展,最终落脚到人民的获得感、幸福度不断提高。
全面推进制造业与互联网深度融合。以系统全面提高信息技术对制造业的支撑能力为手段,以加快新一代技术与制造业更深更广融合为目标,以制造业、“互联网+”和“双创”紧密结合为重点,全面推进两化融合管理体系贯标。要广泛开展工业云、工业大数据、工业电子商务等制造业与互联网试点示范,推广个性化定制、协同制造、远程运维服务新模式,深化智能化技术在企业研发、生产、管理、营销、服务等全流程和全产业链的集成应用,不断提高智能产品、智能生产、智能服务水平。
大力实施“智能制造工程”专项行动。近年来,湖南积极制造业数字化、网络化、智能化水平明显提升,应进一步立足打造智能制造全生态链,大力实施“智能制造工程”专项行动,突出新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、先进轨道交通装备、工程机械等重点领域,建设一批智能制造示范企业、一批智能制造示范车间;提升智能装备和产品水平,推动智能服务创新;加快智能制造推广平台建设,支持湖南智能装备龙头企业拓展国际市场,推动实现全省智能制造重点突破、面上提升。
着力夯实智能制造强省建设保障。进一步加强顶层设计和组织领导,加强智能制造的重大规划、重大政策、重大工程专项、重大行动、重大问题和重要工作的统筹协调;建立智能制造强省战略任务落实情况第三方评估和督查奖惩机制;加大财税金融支持力度,强化人才支撑,加快关键核心技术攻关;切实转变政府职能,营造公平公正的市场环境,不断激发智能制造活力。
智能电视调研报告电视市场调查报告篇五
统,其特点是系统的 能方法应用于产品配方,生产调度等,知识可以在使用过程中不断自动学习、完善 实现制造过程智能化。而人工智能技术 与进化,从而具有很强的适应性以及开放式 尤其适合于解决特别复杂和不确定的问 的创新能力。随着以神经网络、遗传算法与 题。但同样显然的是,要在企业制造的 遗传编程为代表的计算智能技术的发展,智 全过程中全部实现智能化,如果不是完 能制造系统正逐步从非自主式的向具有自 全做不到的事情,至少也是在遥远的将 学习、自进化与自组织的具有持续发展能力 来。有人甚至提出这样的问题,下个世nn的自主式智能制造系统过渡发展。【1】 纵览全球,虽然总体而言智能制造 尚 处 于 概 念和 实 验 阶段,但 各 国 政府 均 将此列入国家发展计划,大力推动实施。1992 年美国执行新技术政策,大力支持 被 总 统 称 之 的 关 键 重 大 技 术(critical techniloty),包 括 信 息 技 术 和 新 的 制 造 工 艺,智能 制 造 技术自 在 其 中,美 国 政 府 希 望 借助 此 举 改造传 统 工 业 并启 动 新产业。加拿大制定的 1994~1998 年发展战 略计划,认为未来知识密集型产业是驱 动全球经济和加拿大经济发展的基础,认为发展和应用智能系统至关重要,并 将具体研究项目选择为智能计算机、人 机界面、机械传感器、机器人控制、新 装置、动态环境下系统集成。日本 1989 年提出智能制造系统,且 于 1994 年启动了先进制造国际合作研究 项目,包括了公司集成和全球制造、制 造知识体系、分布智能系统控制、快速 产品实现的分布智能系统技术等。欧洲联盟的信息技术相关研究有 esprit 项目,该项目大力资助有市场潜 力的信息技术。1994 年又启动了新的 r&d 项目,选择了 39 项核心技术,其中三项(信 息 技 术、分 子 生物学 和 先 进 制造 技 术)中均突出了智能制造的位置。中国 80 年代末也将“智能模拟”列 入 国 家 科 技发 展 规 划的主 要 课 题,已 在 专 家 系 统、模 式 识 别、机 器 人、汉语 机 器 理 解 方 面取 得 了 一批成 果。最近,国 家科技部正式提出了“工业智能工程”,作 为 技 术 创新 计 划 中创新 能 力 建 设的 重 要 组 成 部 分,智 能 制造将 是 该 项 工程 中 的重要内容。
1、人工智能技术。因为 ims 的目标 单是“人工智能系统,而且是人机一体 是计算机模拟制造业人类专家的智能活 化智能系统,是一种混合智能。想以人 动,从而取代或延伸人的部分脑力劳动,工智能全面取代制造过程中人类专家的 因此人工智能技术成为 ims 关键技术之 智能,独立承担分析、判断、决策等任 一。ims 与人工智能技术(专家系统、人 务,目前来说是不现实的。人机一体化 工神经网络、模糊逻辑)息息相关。突出人在制造系统中的核心地位,同时 在智能机器的配合下,更好的发挥人的 潜能,使达到一种相互协作平等共事的2、并行工程。针对制造业而言,并 行工程是一种重要的技术方法学,应用 于 ims 中,将最大限度的减少产品设计 的盲目性和设计的重复性。
3、信息网络技术。信息网络技术是 制造过程的系统和各个环节“智能集成” 化的支撑。信息网络同时也是制造信息 及知识流动的通道。
4、虚拟制造技术。虚拟制造技术可 以在产品设计阶段就模拟出该产品的整 个生命周期,从而更有效,更经济、更 灵活的组织生产,实现了产品开发周期 最短,产品成本最低,产品质量最优,生产效率最高的保证。同时虚拟制造技 术也是并行工程实现的必要前提。
5、自律能力构筑。即收集和理解环 境信息和自身的信息并进行分析判断和 规划自身行为的能力。强大的知识库和 基于知识的模型是自律能力的基础。
6、人机一体化。智能制造系统不单nnn关系,使二者在不同层次上各显其能,相辅相成。
智能电视调研报告电视市场调查报告篇六
;智能电网调研报告
第一章概述
在当今讲求绿色可持续发展的高速信息化社会中,电网已成为工业化、信息化社会发展的基础和重要组成部分。同时,电网也在不断吸纳工业化、信息化成果,使各种先进技术在电网中得到集成应用,极大提升了电网系统功能。
智能电网是指运用it技术自动控制电力供求平衡的第二代供电网。主要利用能够进行双向通讯的智能电表,即时掌握家庭太阳能发电量和电力消费量等信息。电力公司也可以通过智能电表控制空调运转等实现节能。加强太阳能和风力等开发利用以及电力稳定供应,必须构建智能电网。
而在美国电力科学研究院智能电网定义又被定义为:一个由众多自动化的输电和配电系统构成的电力系统,以协调、有效和可靠的方式实现所有的电网运作,具有自愈功能;快速响应电力市场和企业业务需求;具有智能化的通信架构,实现实时、安全和灵活的信息流,为用户提供可靠、经济的电力服务。
智能电网作为应对地球温暖化对策之一,世界各国均充满期待。智能电网的构建,将使传统电力基础设施发生根本性变化,从而产生新的商机。英国能源及气候变化部预测,未来5年内全球智能电网市场规模将达270亿英磅。
世界主要发达国家均在抓紧智能电网建设工作。美国奥巴马政府作为一项公共投资投入约40亿美元,欧洲主要国家及韩国纷纷着手强化智能电网基础设施建设。
中国的智能电网的基本特征是在技术上要实现信息化、自动化、互动化。
智能电网概念的发展有3个里程碑:
第一个就是2006年,美国ibm公司提出的“智能电网”解决方案。ibm的智能电网主要是解决电网安全运行、提高可靠性,从其在中国发布的《建设智能电网创新运营管理-中国电力发展的新思路》白皮书可以看出,解决方案主要包括以下几个方面:一是通过传感器连接资产和设备提高数字化程度;二是数据的整合体系和数据的收集体系;三是进行分析的能力,即依据已经掌握的数据进行相关分析,以优化运行和管理。该方案提供了一个大的框架,通过对电力生产、输送、零售的各个环节的优化管理,为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本描绘了一个蓝图。是ibm一个市场推广策略。
第二个是奥巴马上任后提出的能源计划,除了以公布的计划,美国还将着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代,建立美国横跨四个时
区的统一电网;发展智能电网产业,最大限度发挥美国国家电网的价值和效率,将逐步实现美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理;全面推进分布式能源管理,创造世界上最高的能源使用效率。
可以看出美国政府的智能电网有三个目的,一个是由于美国电网设备比较落后,急需进行更新改造,提高电网运营的可靠性;二是通过智能电网建设将美国拉出金融危机的泥潭;三是提高能源利用效率。
第三个是中国能源专家武建东提出的“互动电网”。互动电网,英文为interactive smart grid,它将智能电网的含义涵盖其中。互动电网定义为:在开放和互联的信息模式基础上,通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统,实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理,是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。它将再造电网的信息回路,构建用户新型的反馈方式,推动电网整体转型为节能基础设施,提高能源效率,降低客户成本,减少温室气体排放,创造电网价值的最大化。
第二章我国智能电网的市场现状
2011年智能电网被正式纳入到国民经济与社会发展“十二五”规划,规划纲要中明确提出“推进智能电网建设,切实加强城乡电网建设与改造,增强电网优化配置电力能力和供电可靠性”。据市场调查发现,“十二五”期间,重点加强智能电网技术创新和试点应用,在系统总结和评价智能电网试点工程的基础上,加快修订完善相关标准,各环节的协调有序快速推进。发展特高压等大容量、高效率、远距离先进输电技术,依托信息、控制和储能等先进技术,推进智能电网建设。争取在“十三五”前智能电网技术和设备性能进一步提升,力争主要技术指标位居世界前列,智能化水平国际领先。
企业方面,据市场调研2012年是国家电网公司智能电网全面建设阶段的第二年,也是承前启后的一年。国家电网公司以实施“十二五”规划为主线,以试点工程建设取得全面突破为重点,快速、有序、全面地开展坚强智能电网建设,在柔性直流输电、电动汽车充换储放电站、农网智能化等方面取得了重大的进展。南方电网研究提出了打造一个智能、高效、可靠的绿色电网发展战略,并在新能源并网与控制、配电自动化与智能化、大容量储能以及电动汽车充电技术方面部署了一系列的试点示范工作。与此同时,在中央政策的推动下,上海、江苏、广州等地区的智能电网产业布局快速推进,如江苏南京的江宁区成立了国内首个以智能电网自主技术研发、核心装备制造、关键产品检测为主要内容的科研产业基地,先后
引进了愈百家智能电网产业相关企业,初步具备了从发电、输电、变电、配电、用电以及电网调度各环节上较完整的产品链。随着“十二五”智能电网相关规划的落地实施,智能电网产业将会全面跟进。
1.发展智能电网的原因
1、发展智能电网转变经济发展方式的战略性新兴产业
市场研究发展智能电网是节能环保的最重要、最有效的手段之一;是新能源汽车战略得以实施的基本前提条件;是信息技术与高端装备制造深度融合发展的重要依托;是高端装备制造业的重要内容,同时智能电网也是领跑中国经济发展的新引擎。
2、发展智能电网减少对化石能源消耗--节能减排的要求
提高化石能源利用效率,减少消耗总量;提高电网运行效率,减少消耗需求;新能源及分布式电源的接入,减少消耗需求;改善电网运行方式,减少发电装机总量;这些都要求发展智能电网。
提高电网运行效率,减少消耗需求:实施科学的需求和管理,趋势预测,到2020年,可减少装机1亿kw左右,超过5个三峡工程装机容量,同时还可节约8000亿元至10000亿元的投资。新的能源资源:到2020年达到抽水蓄能6千万kw;核电9千万kw;风电1.8亿kw;太阳能发电2千万kw;天然气发电2千万kw,非化石能源发电达到6.85亿kw,可代替约7亿吨标煤。
据市场调查,目前电机安装总功率约7.5亿kw,采用智能化技术使其系统运行效率提高10%,则可减少相当于三个多三峡工程的装机容量。到2020年,我发电装机容量约为18.85亿kw(变压器与发电装机容量比例大于10:1,变压器装机容量约100亿kw),变压器变电损耗占发电总量约10%,通过智能化措施其损耗能降低1%,则节约1.885千万kw装机容量,比三峡地上发电装机容量还大;城市10kv配电线路和变压器的年平均载荷率低于30%.2020年智能配电,若6%~8%的峰荷消减,减少的发电容量约为2193万kw.
3、减少对化石能源依赖--能源安全的要求
发展智能电网减少了化石能源的消耗,开辟了新的能源供应和利用的条件,推动我国能源结构的优化调整,增加了能源多元化的能源保障输送渠道。
4、电网自身发展方式转变的要求
市场调研发展智能电网能够提高电网的安全性和供电可靠性,提高能源资源及设备利用效率,促进技术、设备、运行和管理等的创新提升,提高电网运营效率。
其中改善电网运行方式有hvdc技术和facts技术,前者是更大容量和更远距离输电的
方式,后者能提高输电能力、减轻瓶颈压力。目前线损率6.72%,2020年降低至6.5%,到时特高压传输的容量为3亿kw以上,节约电量达到578亿kwh.在高压、中低压领域可降低线损率的空间更大。
5、经济社会发展的要求
经济社会的发展,需要有大量的电能消耗供应增长,发展智能电网是转变经济发展方式重要、有效途径;能源资源分布与负荷中心分布不匹配,发展智能电网为能源资源优化配置创造条件,提供了切实可行的途径;经济社会发展对电能质量提出了更高要求,发展智能电网为高新技术发展、科技创新、高端制造创造条件,为公众生产、生活提供更高质量的电能。
2.中国智能电网发展状况
据市场研究,中国与欧美国家在智能电网建设方面起点相同,国内很多行业中的领先企业和科研机构都很关注智能电网的发展。国家电网公司提出了建设以信息化、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的发展目标。南方电网公司近期也在积极研究智能电网发展问题。2009年2月,华北电网公司智能化电网建设成果--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。
1、我国发展侧重在于输变电、配电、用户三者结合
与美国相比,我国的电力环境有很大的不同,我国能源与用电负荷分布的情况以及网售合并的垄断性电力市场决定了我国应侧重长距离输变电的发展,即在时点和力度上都优先发展输电网络,用户侧智能化短期内只需采集用户用电信息。
2、能源分布集中使得我国分布式发电较少
我国的电力资源分布相对集中,从煤炭资源的分布区域看,数据分析显示,华北地区最多,占全国保有储量的49.25%,其次为西北地区,占全国的30.39%;水电主要集中在南部,中、西南两地占有我国水电资源的近80%;我国可开发的风电资源主要集中在东北,西北两地;能源的集中使得我国必然进行集中式的大规模发电,全力发展大火电,大水电,大风电。
3、用电负荷相对集中于东南沿海地区。
仅长三角、珠三角、环渤海三地区用电量占全国总用电量的43%.用电负荷与西北,西南清洁能源集中地区距离较长的特点使得我国应重点发展长距离、高容量、低损耗的输电骨干网络。
4、网售合并的垄断性电力市场降低了对用户侧智能的要求。
据市场调研,我国的电力市场还未完全开放,发电企业的上网电价由发改委制定,国家电网与南方电网两公司垄断电力输配售3个环节,电力市场各环节均处于高度垄断。因此,
短时间内无法实现电价自由定价,用户不必选择供电商。用户侧智能的要求低于欧美国家,短期内应以电网公司对用电信息的采集监控为主,用户则较少自主参与电力市场。
5、环境差异决定我国应重点发展长距离输电
根据我国自然情况的最主要的差异,可将全国划分为东部季风区,西北干旱区和青藏高原区三个大自然区。环境差异及地理环境决定我国建设智能电网应该重点发展长距离输电。
未来几年内,市场将受益于包括特高压工程建设、智能变电站、配电自动化、智能电表、储能设备以及电动汽车充换电设施等智能电网工程的快速建设,而保持持续的景气。地方政府、相关企业应紧抓机遇,进一步根据自身的发展需要,与国家的规划文件进行对接,抢占产业发展先机。
第三章智能电网的技术现状
在现代电网的发展过程中,各国结合其电力工业发展的具体情况,通过不同领域的研究和实践,形成了各自的发展方向和技术路线,也反映出各国对未来电网发展模式的不同理解。近年来,随着各种先进技术在电网中的广泛应用,传统电网已不能满足电力行业的需求,智能化已经成为电网发展的必然趋势,发展智能电网已在世界范围内形成共识。
从技术发展和应用的角度看,世界各国、各领域的专家、学者普遍认同以下观点:智能电网是将先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合,并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。由于智能电网的研究与开发尚处于起步阶段,各国国情及资源分布不同,发展的方向和侧重点也不尽相同,国际上对其还没有达成统一而明确的定义。根据目前的研究情况,智能电网就是为电网注入新技术,包括先进的通信技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术和电力工程技术等,从而赋予电网某种人工智能,使其具有较强的应变能力,成为一个完全自动化的供电网络。
智能电网定义及功能特点:
坚强智能电网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,是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代化电网。
其智能性主要体现在:可观测——量测、传感技术;可控制——对观测状态进行控制;嵌入式自方处理技术;实时分析——从数据到信息的提升;自适应;自愈。
智能电网发展趋势:
(1)智能电网是电网技术发展的必然趋势。近年来,通信、计算机、自动化等技术在电网中得到广泛深入的应用,并与传统电力技术有机融合,极大地提升了电网的智能化水平。传感器技术与信息技术在电网中的应用,为系统状态分析和辅助决策提供了技术支持,使电网自愈成为可能。调度技术、自动化技术和柔性输电技术的成熟发展,为可再生能源和分布式电源的开发利用提供了基本保障。通信网络的完善和用户信息采集技术的推广应用,促进了电网与用户的双向互动。随着各种新技术的进一步发展、应用并与物理电网高度集成,智能电网应运而生。
(2)发展智能电网是社会经济发展的必然选择。为实现清洁能源的开发、输送和消纳,电网必须提高其灵活性和兼容性。为抵御日益频繁的自然灾害和外界干扰,电网必须依靠智能化手段不断提高其安全防御能力和自愈能力。为降低运营成本,促进节能减排,电网运行必须更为经济高效,同时须对用电设备进行智能控制,尽可能减少用电消耗。分布式发电、储能技术和电动汽车的快速发展,改变了传统的供用电模式,促使电力流、信息流、业务流不断融合,以满足日益多样化的用户需求。、电力技术的发展,使电网逐渐呈现出诸多新特征,如自愈、兼容、集成、优化,而电力市场的变革,又对电网的自动化、信息化水平提出了更高要求,从而使智能电网成为电网发展的必然趋势。
2020年,中国将全面建成统一的坚强智能电网,建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础,没有这样的通信系统,任何智能电网的特征都无法实现,电力通信系统是电力自动化的重要组成部分。通信系统的种类很多,如rs485总线技术、光纤收发器光纤覆盖技术、串/并口和串口网络服务器通讯技术、以太网(以太网交换机)组网通讯技术等。其中光纤技术能够为智能电网的建设提供全方位的通信服务。信息智能化的突飞猛进,以太网宽带接入方式因此被提到了越来越重要的位置。与此同时,光纤通信以其信息容量大、保密性好、重量轻、体积小、无中继、传输距离长等优点得到了广泛的应用,光纤收发器正是利用了光纤这一高速传播介质很好的解决了以太网在传输方面的问题。特别是在一些要求信息化程度高、数据流量较大的政府机构和企业,网络建设时需要直接上连到以光纤为传输介质的骨干网,而企业内部局域网的传输介质一般为铜线,确保数据包在不同网络间顺畅传输的介质转换设备成为必需品。
第四章智能电网呼唤智能电力设备
智能电网分为发电、输电、变电、配电、调度等多个环节,从高压到低压,到用电,从一次设备、二次设备到监测、管理、通信等。一次设备是指发、输、配电的主系统上所使用
的设备。如发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆和输电线路等。
二次设备是指对一次设备的工作进行控制、保护、监察和测量的设备。如测量仪表、继电器、操作开关、按钮、自动控制设备、计算机、信号设备、控制电缆以及提供这些设备能源的一些供电装置(如蓄电池、硅整流器等)。
今年,国家电网公司将建设新一代智能变电站。选择110千伏和220千伏新建变电站,开展变电站集成优化设计、高级功能应用、新型保护控制方式等新一代智能变电站专项技术工程试点。根据试点情况,制定综合性技术试点技术方案。同时,还将采用国际顶级设备和前沿技术,建设远景概念智能变电站示范项目,作为2030年、2050年智能变电站畅想的展示。
“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。”国家电网公司李震宇说。
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。
据悉,国家电网公司目前正开展电子式互感器、智能高压设备、合并单元、一体化监控系统等关键设备的性能检测。
力争通过检测工作,能够找出并解决影响智能电网设备发展的瓶颈问题,进一步提升关键设备技术性能,推动智能电网产业健康发展。
“智能化的一个重要环节就是获得终端设备的状态信息。因此,传感器的突破成为智能电网发展的重点。”南方电网科学研究院智能电网研究所蒋屹新指出。
第五章智能电网企业概述
目前,智能电网在世界范围内还是“前无古人”的开山之作,其科技含量之高和涉及行业领域众多等因素,使得许多国家在建设智能电网中采取边学边做的方式。不少国家的电力部门认为,在建设智能电网的过程中,争取其他国家的援助非常必要。
与此同时,开发本土以外的国际市场,也成为一些世界知名电力公司追求的目标。
澳大利亚由昆士兰地区的电力分销商ergon能源为首的集团已启动联邦基金1亿澳元,建立澳大利亚示范智能电网。
俄罗斯面对世界电网的大变革也做出了积极的应战,俄方决定与中国电力企业合作,由中国光彩集团牵头带领多家中国内地和香港地区的电力设备商洽谈合作事项。
法国电力公司日前正在美国诺福克试验一种动态能源储存系统,它有助于电网协调来自
海上风电的间歇性。法国电力公司网络同意与瑞士abb公司之间进行交易,即使用abb公司svclight的“聪明电网”技术。
印度计划2011年起在新德里和孟买的周边城市进行智能电网实证实验,2012年以后在十几座城市正式推广使用,预计总投资数千亿日元。日本政府决定向印度提供相关技术,并扶持本国企业获得印度智能电网项目的订单。
智能电网分为发电、输电、变电、配电、调度等多个环节,从高压到低压,到用电,从一次设备、二次设备到监测、管理、通信等,包括做家电的,严格意义上,都能归入智能电网范畴。其中做高压一次设备的有:西电集团、平高电气、新东北电气、特变电工等。做二次的有:国电南瑞、国电南自、四方继保、许继电气等。
我国智能电网建设已经全面提上日程,并处于稳健提速状态。
目前,智能电网试点工作已经启动,在各地推开试点将是2010年智能电网工作的重头戏。包括国电南瑞、国电南自、许继电气等积极备战智能电网的设备商,一面在等待智能电网相关标准和规划出台,一面悄悄展开技术研发。
据有关统计显示,到2011年为止,我国智能电网行业知名的企业已经发展到35家之多:国电南瑞科技股份有限公司、国电南京自动化股份有限公司、思源电气股份有限公司、上海思源电气股份有限公司、许继电气股份有限公司经营情况分析、荣信电力电子股份有限公司经营情况分析、鞍山荣信电子电力股份有限公司、辽宁荣信电力电子股份有限公司、中国电力科学研究院、中国西电电气股份有限公司、宁波理工监测科技股份有限公司、特变电工股份有限公司、保定天威保变电气股份有限公司经、北京四方继保自动化股份有限公司(北京四方继保自动化有限公司)、河南平高电气股份有限公司(河南平高电气股份有限公司)、长园集团股份有限公司、江苏林洋电子股份有限公司、上海海得控制系统股份有限公司、深圳市科陆电子科技股份有限公司、东方电子股份有限公司、江苏金智科技股份有限公司、北京科锐配电自动化股份有限公司、宁波三星电气股份有限公司、哈尔滨九洲电气股份有限公司、远光软件股份有限公司、江苏东源电器集团股份有限公司、广州智光电气股份有限公司、积成电子股份有限公司、山东鲁能积成股份有限公司、深圳浩宁达仪表股份有限公司、南京新联电子股份有限公司、青岛东软载波科技股份有限公司、珠海万力达电气股份有限公司、深圳奥特迅电力设备股份有限公司、阳光电源股份有限公司等。
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摘要:当前世界经济复苏艰难曲折、全球航运市场持续低迷、造船产能面临着严重过剩,市场竞争激烈。在这种形势下,振兴制造业,加快结构调整、全面转型升级、推动产业快速迈向高端,已成为全行业的共识。当前,我国船舶制造行业处于一个变革的时代。新一轮的工业变革已经开始,而其中,制造业数字化、网络化、智能化作为革命的核心力量。这场“智”造革命所带来的风暴,将深刻影响着我国造船业的未来。
关键词:船舶;智能制造;数字化;自动化 1.引言
西方发达国家振兴制造业走的是一条新路子,主要是依靠科技创新,抢占国际产业竞争制高点、增强经济发展核心竞争力,谋求未来发展的主动权。以智能化为核心的装备制造业变革正牵引着传统工业发展革命性的演变,正推动着全球新一轮科技创新高峰的形成。
德、英、日等国家相继推出一系列重振制造业的重大举措,力图在知识技术密集的高端制造业重塑竞争优势。如“工业 4.0”是德国政府推出的《高技术战略 2020》十大未来项目之一。作为一个风靡全球的概念,“工业 4.0”提供了工业制造的新思维,被称为是继蒸汽机应用、规模化生产和电气、电子信息技术等三次工业革命后的第四次工业革命,其特征是以大数据为基础、以预测技术为核心的智能制造使用,目的是大幅度提高产品生产、产业链运行的质量和效率,推动实现传统制造业的转型。此外,美国提出了“先进制造业国家战略计划”,日本提出组建科技工 业联盟,英国提出了“工业 2050”。最近,中国也公布了中国版的“工业 4.0”,即“中国制造 2025”规划,并提出了“互联网+”计划。
专家表示,我国要着力改变造船业“大而不强”的局面,就要依靠创新驱动发展,推动中国造船业尽快实现智能化。而“互联网+”行动计划和“中国制造 2025”战略的提出,为我国造船业实现从“量”到“质”的转变创造了机遇,同时也带来重大挑战。
2.智能制造介绍
“工业4.0”是继蒸汽机应用(机械时代)、电子信息技术(电气时代)和网络通信技术(信息时代)之后的第四次工业革命,最早在2013年4月的德国汉诺威工业博览会上正式提出,与美国通过程序提升“先进制造业”、推进“柔性制造系统”有异曲同工之妙。“工业4.0”为中国经济特别是制造业的转型升级、结构调整指明了发展方向。“工业4.0”其特征是基于信息物理系统、物联网和互联服务,通过大数据分析和云计算,以预测技术为核心来指导高效高品质生产的智能制造和应用,目的是大幅度地提高产品生产、运行的质量和效率,实现信息技术、物联网、智能生产和流通消费相融合的革命性方法,将彻底推动传统制造工业的服务化转型升级。
智能制造技术是在现代传感技术、网络技术、自动化技术是在现代传感技术、网络技术、自动化技术以及人工智能的基础上,通过感知、人机交互、决策、执行和反馈,实现产品设计过程、制造过程和企业管理及服务的智能化,是信息技术与制造技术的深度融合与集成。
智能化和自动化的最大区别在于知识的含量。智能制造是基于科学而非仅凭经验的制造,科学知识是智能化的基础。因此,智能制造包含物质的和非物质的处理过程,不仅具有完善和快捷响应的物料供应链,还需要有稳定且强有力的知识供应链和产学研联盟,源源不断地提供高素质人才和工业需要的创新成果,发展高附加值的新产品,促进产业不断转型升级。
“船舶工业4.0”,需要在现有信息化、自动化条件下构建网络—实体融合架构,通过适应于各类用户需求的评估、分析、预测和优化体系,以“多源数据条件下的多维评估与预测、实现协同优化”为核心,形成更具高附加值的船舶制造、使用、管理、物流等面向全生命周期的中国船舶工业全产业链,从而使得中国船舶工业未来能够更好地以市场为导向,以智能船舶为纽带,走向定制规模化、管理精细化、服务高效化,以更好地创造和实现新价值。“船舶工业4.0”将促使造船厂借助物联网、大数据、人工智能取代封闭性的生产制造系统,成为未来船舶工业的根基,彻底使我国由造船大国向造船强国转变。虽然“船舶工业4.0”还在探索,但新的变革浪潮必然会席卷而来,企业只有占得先机才能成为行业的引领者。
智能船舶不是单指船舶实体本身,而是一套完整的系统,其核心技术是网络和智能船舶融合、岸海一体的智能信息服务体系。智能船舶系统是通过设计企业、制造企业、运营企业和服务企业之间的信息共享,构建一个“网络化、系统化、智能化和服务化”的网络和智能船舶的融合架构,实现从设计、生产、运营到服务的全流程体系的协同,建立船舶全生命周期的产业链,通过相关数据的分析挖掘,为企业创造新的价值。智能船舶系统主要包括:智能设计、智能制造、智能船舶、智能操作、智能运营、智能服务以及云计算平台七大模块,如图1 所示。
图1 智能船舶系统体系结构
智能船舶系统构建在云计算平台之上,实现数据的云存储以及大数据的分析与挖掘,系统以智能船舶实体为核心,涉及智能船舶的设计、制造、操纵、运营以及服务各功能模块,涵盖了智能船舶从设计制造到报废淘汰的整个生命周期数据的分析与应用。智能船舶系统的生命周期如图2 所示。
图2 智能船舶系统生命周期
智能船舶系统具有以下特点:
1)系统性。智能船舶系统不再单指船舶实体本身,它是由多个子系统集成的船舶与岸基一体化智能信息服务体系,主要包括船舶设计、制造、操作、运营、服务等系统。
2)网络性。系统的基础是基于网络互联,借鉴传感技术、互联网、云计算等先进技术,实现船舶设备与设备之间、设备与船舶、船舶与岸基、岸基与云中心等的网络联结,实现信息共享、远程控制与通信交流等。
3)智能性。智能船舶系统是一个多智能体系统,通过云计算平台对船舶相关大数据的分析、预测、评估、推理等,实现正确的决策,通过传感技术、虚拟技术、识别技术等理论方法,实现船舶设计、制造、操纵、运营、服务过程的智能化。
4)协同性。智能船舶系统涵盖了船舶设计企业、制造企业、运营企业以及服务企业,实现信息共享,企业之间可以相互提出请求和提供服务,实现协调运作与竞争,共同发展。5)柔韧性。系统能够适应快速变化的船舶设计、制造、运营和服务需求,通过大数据分析和沟通交流,能够对变化的市场需求做出及时的反应,具有较强的适应性。
6)追溯性。系统对船舶从设计、制造、使用、淘汰的全过程进行跟踪,对船舶出现的问题能够及时的追溯和处理。
3.2.1数据集成平台技术
船舶平台信息集成系统是进行数据交换和业务系统运行的平台,它规范了信息交换和系统运行标准及接口定义等,为业务应用系统提供良好的系统接口、稳定的运行环境和严格的管理界面。船舶信息系统的结构如图3所示,其中处理机、智能传感器和带有数字化接口的设备物理地分布于船上的各个部位,各自独立运行,它们通过网络设备连接,构成一个分布式系统。该系统又是通过集成支撑环境将各个独立的系统连通集成进行信息交换和消息传递,形成一个有机的整体。船舶平台信息集成系统负责除指控系统外其他所有信息的共享与交换。资源管理中心、控制中心、信息管理中心和操控台之间的信息传输和消息传递统一通过船舶平台信息集成系统控制完成。
图3船舶信息系统的结构
虚拟现实技术最早由美国vpl research inc.公司提出的,涉及计算机、微电子、仿真与传感测量等众多高新技术,它是利用计算机在电脑上构造出一个与现实世界相同或相似的环境,人们通过虚拟设备就可以与虚拟环境进行交流互动,就像在现实世界中一样。人们不仅能从视觉上感知虚拟世界,同时也可以从嗅觉、听觉甚至触觉等方面来感知虚拟世界。在计算机中构造的虚拟世界是一个开放的环境,不仅能够对人们通过虚拟设备传递给它的信息做出反馈,还能够让人们“真实”地感知虚拟环境下的虚拟实物。
图3 虚拟现实系统组成部分
vr引擎是虚拟仿真系统的核心部位,通过读取输入设备中的数据信息,访问与任务相关的数据库并进行实时计算,完成相应工作任务,最后通过输出设备反馈任务结果。
i/o设备是实现虚拟环境交互性的基础。人们通过专门的数据接口给计算机发送命令,同时计算机也会将实时的模拟信息反馈给用户。比较常见的i/o设备有三维位置跟踪器,即传感衣、三维声音发生器、数据传感手套等。
有很多种,软件和数据库的主要功能有两部分:
1)建立虚拟对象的几个模型,根据需要也可以加入物理属性和行为特性,同时构造虚拟对象层次结构,建立i/o设备到虚拟场景的映射。
2)创建虚拟环境,创建连通应用程序与虚拟世界的数据接口,从而实现人机交互。任务指的是虚拟现实系统需要完成的命令和工作。传统的虚拟现实系统主要运用在教育、娱乐、医疗和军事,新型的虚拟现实系统主要运用在机器人、制造业和信息可视化等领域。
图4虚拟现实技术的特点
多感知性:所谓多感知性就是除了一般计算机所具有的视觉感知之外,还拥有其他方面的感知,比如听觉感知、触觉感知、嗅觉感知、味觉感知、甚至运动感知等。沉浸感:沉浸感是指计算机生成的虚拟环境让人有一种真实的存在感,犹如身临其境,所有感知就像在真实世界一样。要有沉浸感,除了逼真的三维模型,还必须有人机交互作用才能够实现。
想象性:在进入虚拟环境时,不仅仅是依靠外设的一些虚拟设备,像数据手套之类的来提供沉浸感,同时也要通过想象把虚拟的环境构造出来,想象性从一方面也表达了作者的设计思路。
交互性:虚拟环境是一个开放的环境,它能通过人们输入的信息感知人们的意愿,并做出相应的反馈,交互性的优劣主要由实时性和自然性来体现。
在经济全球化的今天,国际市场竞争非常激烈,尤其是工程制造领域。新技术、新产品日新月异,这对新产品的设计开发和制造提出了更高的要求,企业要在这样严峻的挑战下生存发展,就必须有全新的、强有力的技术支撑,虚拟现实技术就是工程制造领域未来发展的技术力量。
4.1南通中远川崎船舶智能制造项目案例
南通中远川崎的船舶制造智能车间建设,实现了各加工系列的智能制造,达到工装自动化、工艺流水化、控制智能化、管理精益化,保障了产品质量的稳定,缩短了加工周期,极大地提高了生产效率,产品质量和建造效率达到世界先进水平。
南通中远川崎在船舶智能化制造方面,率开国内先河,高度自动化的流水作业生产线加上柔性化的船舶生产工艺流程,实现了船舶制造的自动化操作和流水式作业。
1.型钢生产线
型钢是船体常川部材之一,原先的生产方式.从画线、写字到切割、分料.完全采用手工作业,效率低。周期长.劳动强度大,且难免出现误操作。型钢自动化生产线建成后.实现了从进料一切割一自动分拣一成材分类叠放全过程的智能制造.包括物料信息传输和物料切割智能化以及物料分类感知智能化.配员由原来的20人减少为7人.有效减少了人工成本,缩短了生产周期.降低了劳动强度,为后续扩大机器人应用积累了经验。
2.条材机器人生产线
尽管造船中厚板电弧焊接实现机器人作业困难很多,但南通巾远川崎还是从最简单的先行小组材开始,推进机器人焊接。传统的制造方式是,钢板在定盘上全面铺开。一块一块地装配、焊接、翻身、背烧,占用面积大,制造周期长.效率低。先行小组立机器人生产线投产后.实现了工件传输和焊接智能化,以及自动背烧、自动工件出料.整条生产线仅配一名员员操作,配员减少一半以上。流水线生产方式是工业化大生产的必然要求.对造船业而言.车间内生产作业的流水线化将是今后实施船舶智能制造的一个重要发展方向。目前南通中远川崎已实施了大舱肋骨生产线、y龙筋生产线、焊接装置等数个半自动化生产线技改项目,取得了良好的效果。
4.智能物流系统
采用“横向到边、纵向到底”的设计原则,建立了功能完善的智能物流系统,并与设计系统高度集成,从而将企业的人力、资金、信息、物料、设备、时间、方法等各方面资源充分调配和平衡,为企业加强财务管理、提高资金运营水平、减少库存、提高生产效率、降低成本等提供强有力的支持。
4.2金海重工打造智能船厂之路
船舶制造是一项传统产业,近年来,金海重工股份有限公司对其进行数字化和智能制造的改造,以期把企业打造成先进的智能船厂。目前,这项工作取得了一定进展和成效。
攻坚重点
金海重工在开始打造智能化船厂时,非常重视数字化基础工作的落地。目前,金海重工主要围绕以下3个核心开展工作:一是生产计划管理与实施核心;二是物流核心;三是设计核心。
3个核心中有一个灵魂,就是生产计划管理与实施。这项计划管理工作不是一个数据管理,而是一个行为管理。它的里面包括了计划的制订和计划实施的监控,以及可控化的计划的落实。此项工作是金海重工众多数字化项目中比较通顺的。船厂的物流情况通常十分复杂,不仅厂外供应商物流复杂,而是厂内各种配料、送料等情况也十分繁琐。为此,金海重工搭建了一套完整的供应链系统。这套供应链系统从设计环节开始,包括设计、预算/规划、供应商、询价/合同、送货/质检、厂区物流、领导生产、托盘集配、仓诸管理等子项目。
金海重工十分重视设计工作,无图纸化设计是其目前大力推广的一项内容。与设计相关的各种工作,都离不开数据的支撑。为此,金海重工重点实施了把行为变成数据、让数据变成可控状态的一项工作。这项工作紧要,却十分艰巨,仅其中一项编码工作,就花了6个月的时间。注重工作协同船厂工作千端万绪,若要做好工作,必须加强协同。
计划生产
计划生产这项工作,既涉及到销售环节,又涉及到供应链环节,而且它最后要落实到工人的岗位——金海重工采用的是给每个工人发派工作包的形式。这个工作包就是每名工人在作业开始的时候就必须要明确的落实的工作内容,包括工作对象、工作量、工作场地和工作中需要注意之处。
供应链
金海重工的供应链很长,包括从供应商开始,经计划调度、项目管理到进库,及进库后的模块化出库。出库两个含义,一是外来产品组装件的组合,另一个是厂内产品和外来产品的组合——船舶行业称之为“托盘管理”。托盘管理需要在物流环节、运输环节等供应链中间充分地组合好。“托盘管理”中可能要涉及到上千个零部件,所以,这项工作的内容也是数字化集成和逻辑关系的一种表现。
生产过程智能化
智能船厂的生产过程必须用自动化和数据化来完成,以实现产品的成本降低、质量提升和安全生产。目前,金海重工对此领域进行积极而成功的探索。
钢板自动标记
这项工作远非一般人认为的买一块钢板然后在其上贴二维码那么简单。船厂在生产过程中会遇到一个很大的困难,钢板进厂后,必须进行高温高压条件下的预处理。如果事先把二维码贴在上面,那么钢板预处理结束后,二维码肯定消失了。所以,这就要求厂方加强钢板预处理前的一个编码控制。金海重工经过大量实验,解决了这个难题。钢板在预处理之后,编码也会留在上面,而且经过多少道工序,都会被找到,甚至它与其他原配料结合一起成为一个零件,都会留有数据基础。
数控联合集成数控设备已经应用了几十年,传统方式下都是单机操作,金海重工把它们改造成流水线作业组合的操作模式。目前在切割环节中进行了成功的应用。汽车行业是用机器人进行切割,而金海重工根据自身生产的特点和需求,用了焊接组合的方式来进行代替,取得了不错的效果。这种通过对现有设备以适应智能制造要求的模式,在以后还有很大的发展空间。
柔性模具
船体的形状多变,不同的船型,所以要根据实际情况运用冷加工和热加工。所以,船厂就要设计一个柔性模态。用同一个模态应对所有船舶曲线、平面的加工。这其中数据的采集点和数据量,包括有线源的控制,金海重工投入很大精力才完成。
自动涂装系统
船舶智能制造,需要在现有信息化、自动化条件下构建网络—实体融合架构,通过适应于各类用户需求的评估、分析、预测和优化体系,以“多源数据条件下的多维评估与预测、实现协同优化”为核心,形成更具高附加值的船舶制造、使用、管理、物流等面向全生命周期的中国船舶工业全产业链,从而使得中国船舶工业未来能够更好地以市场为导向,以智能船舶为纽带,走向定制规模化、管理精细化、服务高效化,以更好地创造和实现新价值。船舶智能制造将促使造船厂借助物联网、大数据、人工智能取代封闭性的生产制造系统,成为未来船舶工业的根基,彻底使我国由造船大国向造船强国转变。虽然船舶智能制造还在探索,但新的变革浪潮必然会席卷而来,企业只有占得先机才能成为行业的引领者。
智能电视调研报告电视市场调查报告篇八
;智能电网调研报告
第一章概述
在当今讲求绿色可持续发展的高速信息化社会中,电网已成为工业化、信息化社会发展的基础和重要组成部分。同时,电网也在不断吸纳工业化、信息化成果,使各种先进技术在电网中得到集成应用,极大提升了电网系统功能。
智能电网是指运用it技术自动控制电力供求平衡的第二代供电网。主要利用能够进行双向通讯的智能电表,即时掌握家庭太阳能发电量和电力消费量等信息。电力公司也可以通过智能电表控制空调运转等实现节能。加强太阳能和风力等开发利用以及电力稳定供应,必须构建智能电网。
而在美国电力科学研究院智能电网定义又被定义为:一个由众多自动化的输电和配电系统构成的电力系统,以协调、有效和可靠的方式实现所有的电网运作,具有自愈功能;快速响应电力市场和企业业务需求;具有智能化的通信架构,实现实时、安全和灵活的信息流,为用户提供可靠、经济的电力服务。
智能电网作为应对地球温暖化对策之一,世界各国均充满期待。智能电网的构建,将使传统电力基础设施发生根本性变化,从而产生新的商机。英国能源及气候变化部预测,未来5年内全球智能电网市场规模将达270亿英磅。
世界主要发达国家均在抓紧智能电网建设工作。美国奥巴马政府作为一项公共投资投入约40亿美元,欧洲主要国家及韩国纷纷着手强化智能电网基础设施建设。
中国的智能电网的基本特征是在技术上要实现信息化、自动化、互动化。
智能电网概念的发展有3个里程碑:
第一个就是2006年,美国ibm公司提出的“智能电网”解决方案。ibm的智能电网主要是解决电网安全运行、提高可靠性,从其在中国发布的《建设智能电网创新运营管理-中国电力发展的新思路》白皮书可以看出,解决方案主要包括以下几个方面:一是通过传感器连接资产和设备提高数字化程度;二是数据的整合体系和数据的收集体系;三是进行分析的能力,即依据已经掌握的数据进行相关分析,以优化运行和管理。该方案提供了一个大的框架,通过对电力生产、输送、零售的各个环节的优化管理,为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本描绘了一个蓝图。是ibm一个市场推广策略。
第二个是奥巴马上任后提出的能源计划,除了以公布的计划,美国还将着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代,建立美国横跨四个时
区的统一电网;发展智能电网产业,最大限度发挥美国国家电网的价值和效率,将逐步实现美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理;全面推进分布式能源管理,创造世界上最高的能源使用效率。
可以看出美国政府的智能电网有三个目的,一个是由于美国电网设备比较落后,急需进行更新改造,提高电网运营的可靠性;二是通过智能电网建设将美国拉出金融危机的泥潭;三是提高能源利用效率。
第三个是中国能源专家武建东提出的“互动电网”。互动电网,英文为interactive smart grid,它将智能电网的含义涵盖其中。互动电网定义为:在开放和互联的信息模式基础上,通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统,实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理,是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。它将再造电网的信息回路,构建用户新型的反馈方式,推动电网整体转型为节能基础设施,提高能源效率,降低客户成本,减少温室气体排放,创造电网价值的最大化。
第二章我国智能电网的市场现状
2011年智能电网被正式纳入到国民经济与社会发展“十二五”规划,规划纲要中明确提出“推进智能电网建设,切实加强城乡电网建设与改造,增强电网优化配置电力能力和供电可靠性”。据市场调查发现,“十二五”期间,重点加强智能电网技术创新和试点应用,在系统总结和评价智能电网试点工程的基础上,加快修订完善相关标准,各环节的协调有序快速推进。发展特高压等大容量、高效率、远距离先进输电技术,依托信息、控制和储能等先进技术,推进智能电网建设。争取在“十三五”前智能电网技术和设备性能进一步提升,力争主要技术指标位居世界前列,智能化水平国际领先。
企业方面,据市场调研2012年是国家电网公司智能电网全面建设阶段的第二年,也是承前启后的一年。国家电网公司以实施“十二五”规划为主线,以试点工程建设取得全面突破为重点,快速、有序、全面地开展坚强智能电网建设,在柔性直流输电、电动汽车充换储放电站、农网智能化等方面取得了重大的进展。南方电网研究提出了打造一个智能、高效、可靠的绿色电网发展战略,并在新能源并网与控制、配电自动化与智能化、大容量储能以及电动汽车充电技术方面部署了一系列的试点示范工作。与此同时,在中央政策的推动下,上海、江苏、广州等地区的智能电网产业布局快速推进,如江苏南京的江宁区成立了国内首个以智能电网自主技术研发、核心装备制造、关键产品检测为主要内容的科研产业基地,先后
引进了愈百家智能电网产业相关企业,初步具备了从发电、输电、变电、配电、用电以及电网调度各环节上较完整的产品链。随着“十二五”智能电网相关规划的落地实施,智能电网产业将会全面跟进。
1.发展智能电网的原因
1、发展智能电网转变经济发展方式的战略性新兴产业
市场研究发展智能电网是节能环保的最重要、最有效的手段之一;是新能源汽车战略得以实施的基本前提条件;是信息技术与高端装备制造深度融合发展的重要依托;是高端装备制造业的重要内容,同时智能电网也是领跑中国经济发展的新引擎。
2、发展智能电网减少对化石能源消耗--节能减排的要求
提高化石能源利用效率,减少消耗总量;提高电网运行效率,减少消耗需求;新能源及分布式电源的接入,减少消耗需求;改善电网运行方式,减少发电装机总量;这些都要求发展智能电网。
提高电网运行效率,减少消耗需求:实施科学的需求和管理,趋势预测,到2020年,可减少装机1亿kw左右,超过5个三峡工程装机容量,同时还可节约8000亿元至10000亿元的投资。新的能源资源:到2020年达到抽水蓄能6千万kw;核电9千万kw;风电1.8亿kw;太阳能发电2千万kw;天然气发电2千万kw,非化石能源发电达到6.85亿kw,可代替约7亿吨标煤。
据市场调查,目前电机安装总功率约7.5亿kw,采用智能化技术使其系统运行效率提高10%,则可减少相当于三个多三峡工程的装机容量。到2020年,我发电装机容量约为18.85亿kw(变压器与发电装机容量比例大于10:1,变压器装机容量约100亿kw),变压器变电损耗占发电总量约10%,通过智能化措施其损耗能降低1%,则节约1.885千万kw装机容量,比三峡地上发电装机容量还大;城市10kv配电线路和变压器的年平均载荷率低于30%.2020年智能配电,若6%~8%的峰荷消减,减少的发电容量约为2193万kw.
3、减少对化石能源依赖--能源安全的要求
发展智能电网减少了化石能源的消耗,开辟了新的能源供应和利用的条件,推动我国能源结构的优化调整,增加了能源多元化的能源保障输送渠道。
4、电网自身发展方式转变的要求
市场调研发展智能电网能够提高电网的安全性和供电可靠性,提高能源资源及设备利用效率,促进技术、设备、运行和管理等的创新提升,提高电网运营效率。
其中改善电网运行方式有hvdc技术和facts技术,前者是更大容量和更远距离输电的
方式,后者能提高输电能力、减轻瓶颈压力。目前线损率6.72%,2020年降低至6.5%,到时特高压传输的容量为3亿kw以上,节约电量达到578亿kwh.在高压、中低压领域可降低线损率的空间更大。
5、经济社会发展的要求
经济社会的发展,需要有大量的电能消耗供应增长,发展智能电网是转变经济发展方式重要、有效途径;能源资源分布与负荷中心分布不匹配,发展智能电网为能源资源优化配置创造条件,提供了切实可行的途径;经济社会发展对电能质量提出了更高要求,发展智能电网为高新技术发展、科技创新、高端制造创造条件,为公众生产、生活提供更高质量的电能。
2.中国智能电网发展状况
据市场研究,中国与欧美国家在智能电网建设方面起点相同,国内很多行业中的领先企业和科研机构都很关注智能电网的发展。国家电网公司提出了建设以信息化、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的发展目标。南方电网公司近期也在积极研究智能电网发展问题。2009年2月,华北电网公司智能化电网建设成果--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。
1、我国发展侧重在于输变电、配电、用户三者结合
与美国相比,我国的电力环境有很大的不同,我国能源与用电负荷分布的情况以及网售合并的垄断性电力市场决定了我国应侧重长距离输变电的发展,即在时点和力度上都优先发展输电网络,用户侧智能化短期内只需采集用户用电信息。
2、能源分布集中使得我国分布式发电较少
我国的电力资源分布相对集中,从煤炭资源的分布区域看,数据分析显示,华北地区最多,占全国保有储量的49.25%,其次为西北地区,占全国的30.39%;水电主要集中在南部,中、西南两地占有我国水电资源的近80%;我国可开发的风电资源主要集中在东北,西北两地;能源的集中使得我国必然进行集中式的大规模发电,全力发展大火电,大水电,大风电。
3、用电负荷相对集中于东南沿海地区。
仅长三角、珠三角、环渤海三地区用电量占全国总用电量的43%.用电负荷与西北,西南清洁能源集中地区距离较长的特点使得我国应重点发展长距离、高容量、低损耗的输电骨干网络。
4、网售合并的垄断性电力市场降低了对用户侧智能的要求。
据市场调研,我国的电力市场还未完全开放,发电企业的上网电价由发改委制定,国家电网与南方电网两公司垄断电力输配售3个环节,电力市场各环节均处于高度垄断。因此,
短时间内无法实现电价自由定价,用户不必选择供电商。用户侧智能的要求低于欧美国家,短期内应以电网公司对用电信息的采集监控为主,用户则较少自主参与电力市场。
5、环境差异决定我国应重点发展长距离输电
根据我国自然情况的最主要的差异,可将全国划分为东部季风区,西北干旱区和青藏高原区三个大自然区。环境差异及地理环境决定我国建设智能电网应该重点发展长距离输电。
未来几年内,市场将受益于包括特高压工程建设、智能变电站、配电自动化、智能电表、储能设备以及电动汽车充换电设施等智能电网工程的快速建设,而保持持续的景气。地方政府、相关企业应紧抓机遇,进一步根据自身的发展需要,与国家的规划文件进行对接,抢占产业发展先机。
第三章智能电网的技术现状
在现代电网的发展过程中,各国结合其电力工业发展的具体情况,通过不同领域的研究和实践,形成了各自的发展方向和技术路线,也反映出各国对未来电网发展模式的不同理解。近年来,随着各种先进技术在电网中的广泛应用,传统电网已不能满足电力行业的需求,智能化已经成为电网发展的必然趋势,发展智能电网已在世界范围内形成共识。
从技术发展和应用的角度看,世界各国、各领域的专家、学者普遍认同以下观点:智能电网是将先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合,并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。由于智能电网的研究与开发尚处于起步阶段,各国国情及资源分布不同,发展的方向和侧重点也不尽相同,国际上对其还没有达成统一而明确的定义。根据目前的研究情况,智能电网就是为电网注入新技术,包括先进的通信技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术和电力工程技术等,从而赋予电网某种人工智能,使其具有较强的应变能力,成为一个完全自动化的供电网络。
智能电网定义及功能特点:
坚强智能电网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,是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代化电网。
其智能性主要体现在:可观测——量测、传感技术;可控制——对观测状态进行控制;嵌入式自方处理技术;实时分析——从数据到信息的提升;自适应;自愈。
智能电网发展趋势:
(1)智能电网是电网技术发展的必然趋势。近年来,通信、计算机、自动化等技术在电网中得到广泛深入的应用,并与传统电力技术有机融合,极大地提升了电网的智能化水平。传感器技术与信息技术在电网中的应用,为系统状态分析和辅助决策提供了技术支持,使电网自愈成为可能。调度技术、自动化技术和柔性输电技术的成熟发展,为可再生能源和分布式电源的开发利用提供了基本保障。通信网络的完善和用户信息采集技术的推广应用,促进了电网与用户的双向互动。随着各种新技术的进一步发展、应用并与物理电网高度集成,智能电网应运而生。
(2)发展智能电网是社会经济发展的必然选择。为实现清洁能源的开发、输送和消纳,电网必须提高其灵活性和兼容性。为抵御日益频繁的自然灾害和外界干扰,电网必须依靠智能化手段不断提高其安全防御能力和自愈能力。为降低运营成本,促进节能减排,电网运行必须更为经济高效,同时须对用电设备进行智能控制,尽可能减少用电消耗。分布式发电、储能技术和电动汽车的快速发展,改变了传统的供用电模式,促使电力流、信息流、业务流不断融合,以满足日益多样化的用户需求。、电力技术的发展,使电网逐渐呈现出诸多新特征,如自愈、兼容、集成、优化,而电力市场的变革,又对电网的自动化、信息化水平提出了更高要求,从而使智能电网成为电网发展的必然趋势。
2020年,中国将全面建成统一的坚强智能电网,建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础,没有这样的通信系统,任何智能电网的特征都无法实现,电力通信系统是电力自动化的重要组成部分。通信系统的种类很多,如rs485总线技术、光纤收发器光纤覆盖技术、串/并口和串口网络服务器通讯技术、以太网(以太网交换机)组网通讯技术等。其中光纤技术能够为智能电网的建设提供全方位的通信服务。信息智能化的突飞猛进,以太网宽带接入方式因此被提到了越来越重要的位置。与此同时,光纤通信以其信息容量大、保密性好、重量轻、体积小、无中继、传输距离长等优点得到了广泛的应用,光纤收发器正是利用了光纤这一高速传播介质很好的解决了以太网在传输方面的问题。特别是在一些要求信息化程度高、数据流量较大的政府机构和企业,网络建设时需要直接上连到以光纤为传输介质的骨干网,而企业内部局域网的传输介质一般为铜线,确保数据包在不同网络间顺畅传输的介质转换设备成为必需品。
第四章智能电网呼唤智能电力设备
智能电网分为发电、输电、变电、配电、调度等多个环节,从高压到低压,到用电,从一次设备、二次设备到监测、管理、通信等。一次设备是指发、输、配电的主系统上所使用
的设备。如发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆和输电线路等。
二次设备是指对一次设备的工作进行控制、保护、监察和测量的设备。如测量仪表、继电器、操作开关、按钮、自动控制设备、计算机、信号设备、控制电缆以及提供这些设备能源的一些供电装置(如蓄电池、硅整流器等)。
今年,国家电网公司将建设新一代智能变电站。选择110千伏和220千伏新建变电站,开展变电站集成优化设计、高级功能应用、新型保护控制方式等新一代智能变电站专项技术工程试点。根据试点情况,制定综合性技术试点技术方案。同时,还将采用国际顶级设备和前沿技术,建设远景概念智能变电站示范项目,作为2030年、2050年智能变电站畅想的展示。
“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。”国家电网公司李震宇说。
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。
据悉,国家电网公司目前正开展电子式互感器、智能高压设备、合并单元、一体化监控系统等关键设备的性能检测。
力争通过检测工作,能够找出并解决影响智能电网设备发展的瓶颈问题,进一步提升关键设备技术性能,推动智能电网产业健康发展。
“智能化的一个重要环节就是获得终端设备的状态信息。因此,传感器的突破成为智能电网发展的重点。”南方电网科学研究院智能电网研究所蒋屹新指出。
第五章智能电网企业概述
目前,智能电网在世界范围内还是“前无古人”的开山之作,其科技含量之高和涉及行业领域众多等因素,使得许多国家在建设智能电网中采取边学边做的方式。不少国家的电力部门认为,在建设智能电网的过程中,争取其他国家的援助非常必要。
与此同时,开发本土以外的国际市场,也成为一些世界知名电力公司追求的目标。
澳大利亚由昆士兰地区的电力分销商ergon能源为首的集团已启动联邦基金1亿澳元,建立澳大利亚示范智能电网。
俄罗斯面对世界电网的大变革也做出了积极的应战,俄方决定与中国电力企业合作,由中国光彩集团牵头带领多家中国内地和香港地区的电力设备商洽谈合作事项。
法国电力公司日前正在美国诺福克试验一种动态能源储存系统,它有助于电网协调来自
海上风电的间歇性。法国电力公司网络同意与瑞士abb公司之间进行交易,即使用abb公司svclight的“聪明电网”技术。
印度计划2011年起在新德里和孟买的周边城市进行智能电网实证实验,2012年以后在十几座城市正式推广使用,预计总投资数千亿日元。日本政府决定向印度提供相关技术,并扶持本国企业获得印度智能电网项目的订单。
智能电网分为发电、输电、变电、配电、调度等多个环节,从高压到低压,到用电,从一次设备、二次设备到监测、管理、通信等,包括做家电的,严格意义上,都能归入智能电网范畴。其中做高压一次设备的有:西电集团、平高电气、新东北电气、特变电工等。做二次的有:国电南瑞、国电南自、四方继保、许继电气等。
我国智能电网建设已经全面提上日程,并处于稳健提速状态。
目前,智能电网试点工作已经启动,在各地推开试点将是2010年智能电网工作的重头戏。包括国电南瑞、国电南自、许继电气等积极备战智能电网的设备商,一面在等待智能电网相关标准和规划出台,一面悄悄展开技术研发。
据有关统计显示,到2011年为止,我国智能电网行业知名的企业已经发展到35家之多:国电南瑞科技股份有限公司、国电南京自动化股份有限公司、思源电气股份有限公司、上海思源电气股份有限公司、许继电气股份有限公司经营情况分析、荣信电力电子股份有限公司经营情况分析、鞍山荣信电子电力股份有限公司、辽宁荣信电力电子股份有限公司、中国电力科学研究院、中国西电电气股份有限公司、宁波理工监测科技股份有限公司、特变电工股份有限公司、保定天威保变电气股份有限公司经、北京四方继保自动化股份有限公司(北京四方继保自动化有限公司)、河南平高电气股份有限公司(河南平高电气股份有限公司)、长园集团股份有限公司、江苏林洋电子股份有限公司、上海海得控制系统股份有限公司、深圳市科陆电子科技股份有限公司、东方电子股份有限公司、江苏金智科技股份有限公司、北京科锐配电自动化股份有限公司、宁波三星电气股份有限公司、哈尔滨九洲电气股份有限公司、远光软件股份有限公司、江苏东源电器集团股份有限公司、广州智光电气股份有限公司、积成电子股份有限公司、山东鲁能积成股份有限公司、深圳浩宁达仪表股份有限公司、南京新联电子股份有限公司、青岛东软载波科技股份有限公司、珠海万力达电气股份有限公司、深圳奥特迅电力设备股份有限公司、阳光电源股份有限公司等。
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