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三領(lǐng)域電力電子商務(wù)初發(fā)展
電力行業(yè)電子商務(wù)開展的領(lǐng)域,包括三個領(lǐng)域:企業(yè)內(nèi)部的電子商務(wù)、企業(yè)之間的電子商務(wù)和企業(yè)與消費(fèi)者之間的電子商務(wù)。
企業(yè)內(nèi)部的電子商務(wù)
這是當(dāng)前電力行業(yè)企業(yè)電子商務(wù)的主體,也是電力行業(yè)企業(yè)信息化的主要部分。從上世紀(jì)90年代中期開始,電力行業(yè)加強(qiáng)投資,建設(shè)企業(yè)網(wǎng),并形成覆蓋全國的四級電力信息網(wǎng)絡(luò)。這一信息化基礎(chǔ)性建設(shè)為電力電子商務(wù)創(chuàng)建了堅實的基礎(chǔ)平臺。2000年后,電力體制改革和機(jī)構(gòu)改革,原來的一個國家電力公司,變成了兩個電網(wǎng)集團(tuán)公司和五大發(fā)電集團(tuán)公司及多家電力集團(tuán)公司。在新的電力格局下,電力信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步得到擴(kuò)展和發(fā)展,形成覆蓋企業(yè)絕大部分業(yè)務(wù)和單位及部門的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。企業(yè)的信息化水平得到提高,信息技術(shù)應(yīng)用更加廣泛和深入。
企業(yè)之間的電子商務(wù)
企業(yè)與企業(yè)之間的電子商務(wù),對于電力行業(yè)來講,應(yīng)說是最具有發(fā)展前途和最適用于電子商務(wù)的。電力行業(yè)本身就是一個完整的供應(yīng)鏈行業(yè)。特別是電力體制改革后,這種供應(yīng)鏈的模型更加突現(xiàn)出來。采用信息網(wǎng)絡(luò),通過網(wǎng)上交易更能提高電力電能量交易效益。
改革前,電力行業(yè)的燃料供應(yīng)、電力設(shè)備購銷、電能生產(chǎn)、電力上網(wǎng)、電力傳輸、配電與供應(yīng)電能,均是采用計劃方式調(diào)配。各區(qū)域之間、省與省之間,通過計劃分配電源,統(tǒng)一調(diào)配。發(fā)電廠也是根據(jù)整個電網(wǎng)運(yùn)行計劃來分配發(fā)電任務(wù)。改革后,這種靠計劃來調(diào)配的環(huán)境不存在了。電網(wǎng)公司和發(fā)電集團(tuán)公司或其他發(fā)電公司都是相互獨(dú)立的電力企業(yè),各自經(jīng)營,采用競爭上網(wǎng)的市場方式運(yùn)作。上下游企業(yè)之間的商務(wù)活動以及電力調(diào)度,正在越來越多地應(yīng)用電子商務(wù)。
電力行業(yè)是一個資金密集型和技術(shù)密集型行業(yè),企業(yè)的物資與設(shè)備采購不僅面廣而且量大,電力行業(yè)不僅行業(yè)內(nèi)部有較為頻繁的商務(wù)往來,而且與機(jī)械、電子、煤炭、交通等行業(yè)的企業(yè)間也有較為頻繁的商務(wù)交往,如電力行業(yè)的采購,包括煤炭燃料的采購、電力設(shè)備的采購、電力物資的采購等。招標(biāo)和投標(biāo)是電力行業(yè)一個很重要的電子商務(wù)應(yīng)用領(lǐng)域。近年來,開展網(wǎng)上電力采購的招標(biāo)投標(biāo)較為突出。近年來,涉及電力電子商務(wù)的網(wǎng)站達(dá)20多個,其中很多都注重電力設(shè)備和物資的招標(biāo)投標(biāo)商務(wù)活動。如國家電力商務(wù)網(wǎng),現(xiàn)有幾千會員單位,年交易額上百億元。由于采用電子商務(wù),電力行業(yè)平均節(jié)約采購資金20%,僅一個發(fā)電廠每年就可節(jié)約經(jīng)費(fèi)兩三千萬元。
同時,電力企業(yè)積極開展網(wǎng)上電子數(shù)據(jù)交換、電子資金轉(zhuǎn)賬、信用卡支付、電子貨幣支付等技術(shù)在電力系統(tǒng)營銷服務(wù)應(yīng)用以及對網(wǎng)上數(shù)據(jù)交換安全防范技術(shù)的研究。
企業(yè)與消費(fèi)者之間的電子商務(wù)
電力企業(yè)通過信息網(wǎng)開展客戶的服務(wù),如國家電網(wǎng)公司在公司“十一五”的信息化建設(shè)規(guī)劃中把電子商務(wù)建設(shè)列入公司信息化“SG186”工程內(nèi)容,加快電力電子商務(wù)建設(shè),加快供電企業(yè)電力營銷系統(tǒng)、電力客戶服務(wù)呼叫系統(tǒng)、電力咨詢服務(wù)資訊系統(tǒng)、電力數(shù)據(jù)圖書館等建設(shè),國家電網(wǎng)公司要求完成營銷現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展規(guī)劃,建立流程通暢、信息共享的管理平臺,統(tǒng)一管理模式、營銷流程、工作標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)功能和數(shù)據(jù)編碼,要在兩三年時間內(nèi)實現(xiàn)客戶服務(wù)信息化。要建設(shè)電力營銷實時系統(tǒng),實現(xiàn)購售電關(guān)口電能量的自動采集。建設(shè)和運(yùn)行好營銷技術(shù)支持系統(tǒng),增強(qiáng)四個服務(wù)的能力,推進(jìn)電力營銷系統(tǒng)和客戶服務(wù)呼叫中心的建設(shè),2006年95598客戶服務(wù)系統(tǒng)達(dá)到實用化要求。電力銀行電費(fèi)結(jié)算系統(tǒng)利用商業(yè)銀行網(wǎng)點(diǎn), 客戶可以同城辦理交費(fèi)手續(xù),實現(xiàn)日結(jié)日清,加快電費(fèi)回收。
建設(shè)、商務(wù)模式和市場法則制約電力電子商務(wù)發(fā)展
應(yīng)當(dāng)看到,電力行業(yè)電子商務(wù)發(fā)展與國家電子商務(wù)的發(fā)展和要求還有相當(dāng)大的距離。
整個電力行業(yè)電子商務(wù)發(fā)展還沒有形成行業(yè)信息化的整體規(guī)劃,更確切講電力行業(yè)電力電子商務(wù)發(fā)展模式缺少規(guī)劃,也缺乏統(tǒng)一的電力電子商務(wù)規(guī)范和運(yùn)行市場規(guī)劃。企業(yè)的電子商務(wù)與企業(yè)管理改革,以及企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略協(xié)調(diào)發(fā)展還存在較大距離。目前,電力電子商務(wù)發(fā)展是無序的、自由式的。電子商務(wù)還處于試驗階段和起步階段。
由于各企業(yè)對電子商務(wù)重視程度不一致,各企業(yè)內(nèi)部的電子商務(wù)由于受改革的發(fā)展的制約,各個企業(yè)內(nèi)部的電子商務(wù)發(fā)展很不平衡,發(fā)展速度和改革速度也差距較大,各企業(yè)間的電子商務(wù)不能同時開展。更為重要的是,各企業(yè)對電力行業(yè)商務(wù)活動方式和電子商務(wù)新的交易形式缺乏共識,也缺乏改革商務(wù)活動方式的緊迫感。電子商務(wù)主體是商務(wù),傳統(tǒng)的商務(wù)模式不易動搖和改變,所以,企業(yè)商務(wù)模式的改革是電子商務(wù)的關(guān)鍵。
商務(wù)活動模式的改變,是形成電力商務(wù)市場環(huán)境的基礎(chǔ)。目前,電力行業(yè)整體電子商務(wù)運(yùn)作環(huán)境還沒有形成,電力市場化的改革還沒有到位,電力電子商務(wù)大規(guī)模運(yùn)行的環(huán)境形成還有待于電力市場的整體形成。沒有規(guī)范化的、科學(xué)的現(xiàn)代化的電力市場和企業(yè)管理,要實現(xiàn)電子商務(wù)是不可能的,也是困難的。因此,建立電力電子商務(wù)的市場法則和法規(guī),形成健全的電力市場環(huán)境刻不容緩。
行業(yè)改革與電力電子商務(wù)互相促進(jìn)發(fā)展
電力行業(yè)是最具有條件建立電子商務(wù)的行業(yè)。供應(yīng)鏈上的各個上下游企業(yè),從發(fā)電、輸電、配電到供電的環(huán)節(jié)形成一條龍,龍頭連接煤礦等能源行業(yè),龍尾連接整個國民經(jīng)濟(jì)和人民生活,各環(huán)節(jié)相互依賴,關(guān)系密切,一環(huán)扣一環(huán)。因此電力行業(yè)具有天然的電子商務(wù)條件。
同時,電力行業(yè)的信息化建設(shè)基本條件已經(jīng)具備,信息化水平已經(jīng)有很大的提高。改革已經(jīng)為建立科學(xué)的、規(guī)范的電力電子商務(wù)環(huán)境創(chuàng)造了條件。
應(yīng)當(dāng)看到,電力電子商務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展亟待電力行業(yè)改革的進(jìn)一步深入。電力行業(yè)電子商務(wù)的成功必須建立在整個行業(yè)改革的基礎(chǔ)上,這包括建立現(xiàn)代企業(yè)管理制度和充分的電力市場環(huán)境。當(dāng)前,電力行業(yè)的改革在機(jī)構(gòu)和體制上有較大的改革,發(fā)電企業(yè)從整個電力系統(tǒng)中已經(jīng)剝離出來,發(fā)電廠的競爭機(jī)制正在初步形成。各發(fā)電企業(yè)通過競價上網(wǎng),形成發(fā)電廠電力市場。下一步改革,將形成電力的商品方式,引入競爭機(jī)制,形成電力批發(fā)市場。實現(xiàn)輸電環(huán)節(jié)的剝離,降低進(jìn)入電力批發(fā)市場的門坎,進(jìn)而形成零售市場。這樣一來,整個電力供應(yīng)鏈將出現(xiàn)完全市場化的環(huán)境。但是,當(dāng)前離現(xiàn)代電力市場體系的形成還有較大的距離。
重點(diǎn)個股點(diǎn)評:
許繼電氣(000400):產(chǎn)業(yè)鏈最完整的電力設(shè)備企業(yè)
公司是電力設(shè)備上市公司中產(chǎn)業(yè)鏈最完整的企業(yè),產(chǎn)品包括變壓器為代表的一次設(shè)備,電廠保護(hù)及自動化、電網(wǎng)調(diào)度、變電站自動化、配電網(wǎng)自動化等二次設(shè)備,子公司成都交大許繼則是電氣化鐵路的龍頭企業(yè)。與其他上市公司進(jìn)行比較,國電南自具有一定的可比性,兩家公司都擁有二次設(shè)備的完整產(chǎn)業(yè)鏈和電氣化鐵路的自動化產(chǎn)品,但一次設(shè)備是國電南自所沒有的。
直流輸電業(yè)務(wù)將放量。我國已建成投運(yùn)的直流輸電線路達(dá)27條,預(yù)計十二五期間,國內(nèi)直流建設(shè)投資在3000億元左右,帶動換流站設(shè)備需求合計在1700億元左右,其中與公司相關(guān)的換流閥需求300億元左右,控制保護(hù)需求50億元左右,直流場設(shè)備需求380億元左右。預(yù)計許繼集團(tuán)未來獲得國內(nèi)直流輸電線路中控制保護(hù)訂單的40%左右合20億元、換流閥訂單的30%左右合90億元、直流場設(shè)備訂單的10%左右合38億元,合計148億元左右,年均29.6億元左右,將較之前明顯放量。
智能電網(wǎng)帶動電力自動化業(yè)務(wù)增長。目前國內(nèi)220kV和500kV變電站有2300余座,110kV及以下的變電站約2萬余座,每年新增變電站約1000座左右,保守估計未來新增變電站數(shù)字化系統(tǒng)再加上已有變電站的數(shù)字化改造需求每年應(yīng)在1500座左右,一座110kV的變電站進(jìn)行數(shù)字化改造的話,公司有望獲得500萬元―600萬元的訂單,1500座變電站數(shù)字化改造的系統(tǒng)需求預(yù)計每年將超過75億元,假設(shè)公司占10%左右的市場份額,則每年也有7.5億元左右。
資產(chǎn)注入仍可期待。我們認(rèn)為集團(tuán)公司資產(chǎn)注入只是時間的問題,以現(xiàn)有集團(tuán)自有資產(chǎn)和國網(wǎng)已注入集團(tuán)的資產(chǎn)估算,可增厚業(yè)績0.5―0.6元。
榮信股份(002123):有望迎來跨越式發(fā)展
公司是國內(nèi)第一家掛牌上市的電力電子企業(yè),具有清晰的主營業(yè)務(wù),嚴(yán)格遵循專注于電力電子產(chǎn)品的生產(chǎn)與研發(fā)的發(fā)展原則,在業(yè)內(nèi)獨(dú)樹一幟。近年,公司抓住國家大力推進(jìn)節(jié)能減排措施、加強(qiáng)堅強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)、開展城市地鐵與高速鐵路建設(shè)、促進(jìn)裝備業(yè)升級換代等重大利好形勢,得到高速發(fā)展。對未來,公司雄心壯志,著力打造本土電氣設(shè)備巨頭,提出未來成為中國的ABB、SIEMENS的口號。產(chǎn)品上,從最初的動態(tài)無功補(bǔ)償裝置SVC起家,主打光控晶閘管、熱管自冷等特色技術(shù),經(jīng)過10余年的不斷生產(chǎn)研發(fā)與銷售,實現(xiàn)了全球SVC安裝700套以上的驚人業(yè)績,超過ABB、中國電科院等國內(nèi)外競爭對手,成為SVC補(bǔ)償產(chǎn)品的世界第一。
產(chǎn)品組合完整,技術(shù)儲備豐富,銷售協(xié)同效應(yīng)大,電力電子龍頭企業(yè)騰飛在即。除了傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)品SVC外,SVG、高壓變頻、光伏逆變器等開始顯著貢獻(xiàn)銷售收入,公司還儲備有源濾波、高壓固態(tài)開關(guān)、故障限流器、串補(bǔ)等技術(shù),公司在電力電子領(lǐng)域進(jìn)行了全面的布局,技術(shù)優(yōu)勢明顯。新增產(chǎn)品的銷售渠道與傳統(tǒng)產(chǎn)品銷售渠道有很大的重疊,協(xié)同效應(yīng)顯現(xiàn)。隨著節(jié)能減排、新能源、智能電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn),大功率電力電子行業(yè)迎來發(fā)展的拐點(diǎn),公司憑借技術(shù)和銷售兩大優(yōu)勢,將迎來跨越式發(fā)展。
變頻產(chǎn)品開始進(jìn)入爆發(fā)式增長期,特大功率變頻器和光伏逆變器是亮點(diǎn)。公司定位于特大功率高壓變頻器,掌握矢量控制和能量回饋技術(shù),在西氣東輸中負(fù)責(zé)提供高壓變頻器,50%以上瞄準(zhǔn)進(jìn)口替代的特大功率高壓變頻器。增發(fā)項目產(chǎn)能剛剛釋放,具有傳統(tǒng)產(chǎn)品銷售渠道的優(yōu)勢,高壓變頻器銷售進(jìn)入爆發(fā)式增長期。光伏逆變器進(jìn)展超出市場預(yù)期,今年已經(jīng)形成3000多萬的銷售,全球光伏逆變市場容量達(dá)到150億,和無錫尚德合作走出國門指日可待。風(fēng)電變流器已經(jīng)完成樣機(jī)制作,明年開始形成銷售,和金風(fēng)科技合作,開啟進(jìn)口替代的航程,分享國內(nèi)67億的市場蛋糕。
北京科銳(002350):配電自動化龍頭
公司的主營業(yè)務(wù)為12kV配電及控制設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,產(chǎn)品主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)配電網(wǎng)建設(shè)及配電自動化領(lǐng)域,主營業(yè)務(wù)方向有兩個,一是配電網(wǎng)故障處理,主要產(chǎn)品包括故障指示器、智能型環(huán)網(wǎng)柜和重合器;二是模塊化變電站,主要產(chǎn)品包括箱式變電站、永磁機(jī)構(gòu)真空開關(guān)設(shè)備等。
展望“十二五”期間的智能電網(wǎng)全面建設(shè)期,兩網(wǎng)的總投資額將超過2.1萬億元,同比“十一五”期間電網(wǎng)投資總額增長超過46%,考慮到在“十一五”期間配電網(wǎng)沒有與輸電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的現(xiàn)狀,我們預(yù)計,從2010年開始,配網(wǎng)建設(shè)將成為國網(wǎng)下一個重點(diǎn)投資方向,必將帶動相關(guān)設(shè)備公司直接受益。
公司自成立起即從事配電及控制設(shè)備的開發(fā)與生產(chǎn),是國內(nèi)最早從事配電自動化設(shè)備開發(fā)與生產(chǎn)的企業(yè)之一,具備行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)與產(chǎn)品優(yōu)勢,因此整體盈利能力較強(qiáng),毛利率居行業(yè)前列。目前募投項目進(jìn)展順利,部分產(chǎn)品有望明年提早產(chǎn)能爆發(fā)。
配電網(wǎng)設(shè)備行業(yè)面臨的問題主要就是廠商太多了,競爭非常激烈,在這個邏輯下,我們選擇的更多是具備技術(shù)優(yōu)勢、產(chǎn)品優(yōu)勢與研發(fā)方向優(yōu)勢,且具備潛在整合背景的(或者說國網(wǎng)間接持股的),北京科銳就具備這種特質(zhì)。
智能環(huán)網(wǎng)柜面臨良好發(fā)展前景,盈利能力較強(qiáng):公司智能環(huán)網(wǎng)柜具備小型化、智能化的特征,是未來配網(wǎng)自動化的核心產(chǎn)品之一,隨著智能電網(wǎng)的推廣面臨良好的發(fā)展前景。公司智能環(huán)網(wǎng)柜的毛利率水接近50%,高于行業(yè)平均水平,主要由于公司環(huán)網(wǎng)柜智能化比例遠(yuǎn)高于行業(yè)平均水平,公司智能化比例占比50%,而行業(yè)智能化比例為10%,而智能化模塊的毛利率水平較高。
公司主要產(chǎn)品受益于配網(wǎng)自動化的發(fā)展,這是未來電網(wǎng)投資的重點(diǎn),而公司在這方面技術(shù)儲備較大,未來較大的受益于此。另外,未來統(tǒng)一招標(biāo)對公司市場份額提升具備較大的作用,公司業(yè)績有望迎來較快速度的提升。
森源電氣(002358):高壓開關(guān)的區(qū)域優(yōu)勢企業(yè)
由于農(nóng)村電網(wǎng)改造投資區(qū)域廣,電壓等級較低在110kV及以下,電力設(shè)備一次設(shè)備公司普遍受益,但中西部區(qū)域中壓一次設(shè)備龍頭受益會相對明顯。從受益彈性考慮,重點(diǎn)推薦森源電氣:公司地處河南,產(chǎn)品為中低壓開關(guān)柜,屬華中地區(qū)中壓開關(guān)龍頭公司,在河南省市場占有率非常高,公司的有源濾波裝置(APF)產(chǎn)品也在逐步貢獻(xiàn)利潤,我們預(yù)計隨著節(jié)能減排壓力增大,APF需求在2012年將進(jìn)入爆發(fā)期。
森源電氣主要從事高低壓配電成套設(shè)備、高壓電器元器件系列產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)和銷售,目前公司實際所從事的業(yè)務(wù)包括高低壓開關(guān)成套設(shè)備、高壓元器件等產(chǎn)品的生產(chǎn)銷售,公司主要產(chǎn)品包括40.5 kV和12kV高壓成套開關(guān)設(shè)備、40.5 kV和12kV高壓真空斷路器、12kV高壓隔離開關(guān)、0.4kV低壓成套設(shè)備等,其廣泛應(yīng)用于電力、煤炭、冶金、石化、建材、市政等各領(lǐng)域。近5年來,公司又強(qiáng)勢進(jìn)入電力電子與電力節(jié)能減排行業(yè),為國家重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè),擁有省級企業(yè)技術(shù)中心、河南省中壓輸配電裝置工程技術(shù)研究中心,河南省制造業(yè)信息化重點(diǎn)示范企業(yè)。
公司堅持產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)先、質(zhì)量可靠的理念,產(chǎn)品定位于中高端市場,采用替代進(jìn)口的競爭策略,與國內(nèi)同行企業(yè)的競爭中處于技術(shù)領(lǐng)先地位,產(chǎn)品在河南省電力系統(tǒng)、河南省煤炭、鋼鐵、有色、水泥、化工等行業(yè)大型工礦企業(yè)中的市場占有率居于前列。截至2009年7月4日,公司共獲得139項專利技術(shù),同時還有12項專利申請已通過國家知識產(chǎn)權(quán)局的審查。其中,公司生產(chǎn)的12kV隔離開關(guān)產(chǎn)品連續(xù)7年排名同行業(yè)第一的位置,柜寬1.68米的40.5kVKYN系列高壓開關(guān)成套設(shè)備產(chǎn)品為填補(bǔ)國內(nèi)空白,國內(nèi)市場唯一滿足《國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施》要求的最新產(chǎn)品。
電能質(zhì)量管理需求促進(jìn)有源濾波行業(yè)啟動。有源濾波器可以有效的消除電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波污染,提高電能質(zhì)量,符合我國節(jié)能減排的發(fā)展目標(biāo),在配電網(wǎng)、軌道交通、電動汽車充電站等領(lǐng)域有著良好的前景。目前,有源濾波器行業(yè)在國內(nèi)正處于行業(yè)的起步期,國外公司仍占據(jù)著比較大的市場份額,在高壓端即400A以上的市場幾乎被國外公司所壟斷,進(jìn)口替代前景廣闊。森源電氣目前該項業(yè)務(wù)增長迅速,2009年實現(xiàn)銷售收入1800萬元,而2010年中報顯示公司有源濾波器銷售收入已達(dá)到1476萬元,預(yù)計全年濾波器業(yè)績增長有望超過100%。同時,公司有源濾波器產(chǎn)品毛利率高達(dá)60%,對于公司未來業(yè)績想象空間巨大。
國電南瑞(600406):打造全球電力裝備智能二次設(shè)備的超級航母
軌道交通業(yè)務(wù)快速發(fā)展,拉動公司收入增長:未來5年,我國軌道交通建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展階段,至2015年,北京、上海、廣州等22個城市將建設(shè)79條軌道交通線路,總長2259.84公里,總投資8820億元。國電南瑞的軌道交通業(yè)務(wù)包括綜合監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)和軌道電力監(jiān)控系統(tǒng)。今年以來公司先后中標(biāo)了北京地鐵9號線、西安地鐵1號線、2號線等項目,新增訂單預(yù)計超過4億元。公司目前在地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)市場的占有率約為50%。我們預(yù)計公司未來2年軌道交通業(yè)務(wù)收入的增速將保持在50%以上。
積極開發(fā)智能電網(wǎng)產(chǎn)品,爭取新的市場突破:公司是我國電網(wǎng)調(diào)度領(lǐng)域的壟斷企業(yè),省調(diào)系統(tǒng)市場占有率約70%,地調(diào)系統(tǒng)市場占有率約40%。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展,電網(wǎng)調(diào)度自動化將進(jìn)一步向標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化發(fā)展。公司在鞏固調(diào)度自動化、農(nóng)電自動化領(lǐng)域龍頭地位的同時,將加大對配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的市場開發(fā)。2010年國網(wǎng)公司在杭州、廈門、北京、銀川等市進(jìn)行第一批配網(wǎng)自動化試點(diǎn),國電南瑞將成為主要的投標(biāo)企業(yè)之一。
新能源領(lǐng)域產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)入成熟期,成為新的利潤增長點(diǎn):2010年公司投資約1.7億元,先后研制成功風(fēng)電變流器和風(fēng)場綜合監(jiān)控系統(tǒng),并實現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行。從2011年起公司將加快上述產(chǎn)品的市場開拓,實現(xiàn)在新能源發(fā)電控制領(lǐng)域的快速發(fā)展。在電動汽車充電站的研制方面,公司也處于市場領(lǐng)先地位。2010年國網(wǎng)公司計劃新建75個充電站和6029個充電樁,在唐山、石家莊、大連、成都、揚(yáng)州等市開展試點(diǎn)。國電南瑞將積極參與國網(wǎng)公司的充電站招標(biāo)。
“十二五”和“十三五”智能輸變電裝備建設(shè)期間,電動汽車充電站先于電動汽車全面鋪量;公司擁有智能用電、智能配電和智能調(diào)度的高壁壘系統(tǒng)集成技術(shù),并是相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定者,公司編制的智能運(yùn)行管理系統(tǒng)具備配電監(jiān)控、充電檢測、計量計費(fèi)、有源濾波等功能,能夠?qū)﹄妱悠嚦潆娺^程進(jìn)行智能化控制,是電動汽車充電站的最核心部分;公司目前占有80-90%的市場份額,利潤豐厚,國網(wǎng)公司至2020年的目標(biāo)是突破10000座;這一新業(yè)務(wù)量大而壁壘高,可持續(xù)十年以上的投資建設(shè)周期,是公司業(yè)績向上突破所打開的第一重空間。
智能配電系統(tǒng)建設(shè)不是簡單的升級,而是一個全新再造和普及的工程,其投資預(yù)計約占智能輸變電裝備建設(shè)投資的40%,是最大一塊“蛋糕”;核心技術(shù)是多網(wǎng)融合、雙向互動的高端系統(tǒng)集成,使得技術(shù)壁壘較以往有巨大的提高,公司也是其中相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定者;公司以往該業(yè)務(wù)收入比重基本維持在8%的低水平,市場僅覆蓋東部發(fā)達(dá)地區(qū),市場份額較低;而未來這一局面大為改觀,公司的市場份額在今后的十年中大幅提升,我們認(rèn)為,這一同樣量大而高壁壘的業(yè)務(wù)得以突破打開公司業(yè)績超預(yù)期的第二重空間。
在調(diào)度自動化業(yè)務(wù)中,公司占據(jù)最高端的網(wǎng)調(diào)和省調(diào)50%以上市場份額;在智能輸變電裝備建設(shè)的初期,這一市場格局變化不大;但進(jìn)入智能輸變電裝備建設(shè)的中后期,隨著智能調(diào)度覆蓋率的提升和調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的建成,則調(diào)度系統(tǒng)統(tǒng)一到一個平臺上,這也是智能調(diào)度終極系統(tǒng)集成的必然結(jié)果;預(yù)計屆時公司在調(diào)度自動化的市場空間還有進(jìn)一步的擴(kuò)展,擠壓其他競爭對手;預(yù)計“十二五”期間國網(wǎng)智能調(diào)度的投資規(guī)模在115億元左右,較之“十一五”同比增長可達(dá)到50%左右。
公司是中國真正具有國際競爭力和完全自主技術(shù)的稀缺“資源”,能夠在裝備制造業(yè)的最高端技術(shù)領(lǐng)域立于世界的最前端;在今后十年的智能輸變電建設(shè)中,公司自身的最大競爭優(yōu)勢是自主技術(shù)覆蓋發(fā)、變、輸、配、用和調(diào)度全部六大環(huán)節(jié);而集團(tuán)和實際控制人承諾將相關(guān)業(yè)務(wù)全部注入公司,屆時公司則有望成為中國、乃至全球電力裝備智能二次設(shè)備的超級航母。
四方股份(601126):二次設(shè)備龍頭企業(yè)
公司是高端二次設(shè)備行業(yè)的領(lǐng)先者,主營業(yè)務(wù)為繼電保護(hù)、電網(wǎng)自動化以及發(fā)電自動化系統(tǒng),公司以出色的技術(shù)能力穩(wěn)居二次設(shè)備市場份額第二。
電力二次設(shè)備迎來大發(fā)展機(jī)遇,未來10年二次設(shè)備市場容量超過500億元。其中,每年電網(wǎng)建設(shè)所需電力二次設(shè)備投資在300億以上,每年電源基建所需電力二次設(shè)備投資在160億元左右,每年鐵路建設(shè)和軌道交通等行業(yè)投資所需電力二次設(shè)備投資在50億元以上,國外市場需求也許會成為新增長點(diǎn)。
技術(shù)優(yōu)勢加市場先發(fā)優(yōu)勢。公司創(chuàng)始人楊奇遜院士是我國電力系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)領(lǐng)域的開創(chuàng)者,公司在繼電保護(hù)、電網(wǎng)自動化及發(fā)電廠自動化領(lǐng)域擁有國內(nèi)乃至國際領(lǐng)先的技術(shù)和研究成果。公司處于寡頭壟斷的市場環(huán)境,市場份額處于行業(yè)領(lǐng)先位置。
綜合毛利率高于同行平均水平8-10%。公司毛利率高的主要原因有:1.產(chǎn)品差異;公司生產(chǎn)的產(chǎn)品多用于高壓領(lǐng)域、或者公司生產(chǎn)產(chǎn)品的功能更全。2.公司注意成本控制:強(qiáng)化原料采購管理,合理分布生產(chǎn)基地和庫存網(wǎng)點(diǎn)。
智能電網(wǎng)前景廣闊,四大寡頭競爭市場。近年我國電力投資呈較快增長勢頭,預(yù)計"十二五"期間,隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的提速,電力投資總額仍將維持在較高水平。中國的堅強(qiáng)智能電網(wǎng)以信息化、數(shù)字化、自動化和互動化為特征,將于2011-2015年進(jìn)入全面建設(shè)階段,屆時將極大地促進(jìn)電力系統(tǒng)二次設(shè)備的發(fā)展。二次設(shè)備關(guān)乎電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,電網(wǎng)公司和發(fā)電企業(yè)在招標(biāo)時對廠商產(chǎn)品的技術(shù)水平、運(yùn)行業(yè)績等多方面設(shè)定了嚴(yán)格的條件,能夠參與這一市場的競爭者數(shù)量有限,行業(yè)呈現(xiàn)寡頭競爭格局。
公司海外市場開拓初見成效,印度成為主要推動力:公司大力拓展海外市場,產(chǎn)品已經(jīng)出口到印度和菲律賓,并和印度最大廠商建立長期合作,占據(jù)印度約20%市場份額,預(yù)計今年比例將會翻倍。
中國西電(601179):中國電氣百強(qiáng)之首
公司是我國最具規(guī)模的高壓、超高壓及特高壓輸配電成套設(shè)備研究開發(fā)、生產(chǎn)制造和試驗檢測的重要基地,是目前我國高壓、超高壓及特高壓交直流成套輸配電設(shè)備生產(chǎn)制造企業(yè)中產(chǎn)品電壓等級最高、產(chǎn)品品種最多、工程成套能力最強(qiáng)的企業(yè),也是國內(nèi)惟一一家具有輸配電一次設(shè)備成套生產(chǎn)制造能力的企業(yè)。
進(jìn)軍二次設(shè)備,劍指一二次設(shè)備融合。我國即將進(jìn)入智能電網(wǎng)建設(shè)階段,傳統(tǒng)變電站將向智能變電站發(fā)展,一次設(shè)備將會升級為智能電力設(shè)備,而二次設(shè)備則將發(fā)展成為智能控制單元。壯大電力電子,備戰(zhàn)智能電網(wǎng)。目前電力電子高端市場有200億元左右的規(guī)模,并以每年50%左右的速度增長,公司預(yù)計到2015年市場規(guī)模將達(dá)到上千億元。
由于電網(wǎng)投資的放緩和激烈的競爭,公司毛利率和收入增長都面臨較大的壓力。我們預(yù)計2011年上半年電網(wǎng)投資會回暖,而實現(xiàn)利潤大約還需要半年的時間,這對公司業(yè)績帶來負(fù)面影響。為了應(yīng)對國內(nèi)市場的萎縮,公司積極開拓海外市場。公司2010年目標(biāo)實現(xiàn)是海外新增訂單40億元,并計劃2015年以前將海外銷售收入比重提高到30%左右。為了實現(xiàn)這一目標(biāo),公司與華能集團(tuán)簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議,共同開拓海外市場。另一方面,公司積極備戰(zhàn)智能電網(wǎng)。公司通過與國電南自成立“西電南自”,進(jìn)軍二次設(shè)備市場,劍指一二次設(shè)備融合。公司還以西電西整為基礎(chǔ),成立了“西電電力系統(tǒng)公司”,通過加強(qiáng)科技研發(fā)壯大電力電子業(yè)務(wù)。我們預(yù)計公司將受益于智能電網(wǎng)的全面建設(shè),2011年下半年開始業(yè)績將會有較大改善。
正泰電器(601877):低壓電器龍頭起飛在即
公司是一家專注于低壓電器生產(chǎn)、銷售的民營企業(yè),經(jīng)過多年努力,在充分競爭的市場環(huán)境中,已經(jīng)確立了行業(yè)龍頭的地位。公司產(chǎn)品屬于耐用電力設(shè)備消費(fèi)品,具有較高的景氣度,明年將受益于保障房、配網(wǎng)改造等刺激因素,公司高效的運(yùn)營效率和品牌保證增加了未來增長的確定性,
行業(yè)龍頭優(yōu)勢顯著,未來有望超速分享新增市場份額。2010年我國發(fā)電裝機(jī)容量9.5億千瓦,按照每千瓦對應(yīng)6件低壓電器,據(jù)我們測算2011-2012每年新增低壓電器約5.4億件,行業(yè)平均增速約10%-15%,公司作為我國低壓電器行業(yè)龍頭,2010年前三季度營收復(fù)合增速超過30%,毛利增速超過27%,明顯高于行業(yè)平均水平。未來三年農(nóng)網(wǎng)改造重點(diǎn)為中低壓配電網(wǎng),為公司五大類主要產(chǎn)品中占比最高類別,約占總營業(yè)收入1/3,毛利率相對其他產(chǎn)品中也較高,產(chǎn)品覆蓋深度和廣度優(yōu)勢顯著,公司配電類產(chǎn)品有望實現(xiàn)超預(yù)期增長,進(jìn)一步帶動公司業(yè)績。
電力電子產(chǎn)品及高端諾雅克產(chǎn)品將成公司未來增長雙翼。公司全資子公司正泰電源已成功開發(fā)10-500kW光伏并網(wǎng)逆變器產(chǎn)品,各項技術(shù)指標(biāo)均處于國際先進(jìn)水平,目前集團(tuán)旗下正泰太陽能已形成475MW光伏組件產(chǎn)能,未來有望借助集團(tuán)優(yōu)勢拓展光伏逆變器及其他電力電子產(chǎn)品,預(yù)計到2013年新能源產(chǎn)品將為公司實現(xiàn)4.5億元的營業(yè)收入。公司新募投的諾雅克高端配電產(chǎn)品致力占領(lǐng)中高端市場份額,實現(xiàn)國外品牌的替代,目前訂單增速超預(yù)期。項目完全達(dá)產(chǎn)后,有望新增年產(chǎn)值30.7億元。另外公司募投的6000萬臺(套)智能電器新項目也將定位市場需求新的變化,預(yù)計實現(xiàn)年銷售收入26.3億元。
【關(guān)鍵詞】 電力電子技術(shù) 配電系統(tǒng) 自動化 應(yīng)用
電力電子技術(shù)涵括了很多的科學(xué)技術(shù),包括計算機(jī)、自動化、半導(dǎo)體技術(shù)等等,同時其應(yīng)用面極廣,尤其是計算機(jī)控制系統(tǒng)以及自動化控制技術(shù)的發(fā)展更為成熟。電力電子技術(shù)的應(yīng)用面不斷過大,滲入到不同的行業(yè)當(dāng)中并且使自身的功能價值得到了體現(xiàn)。下文就電力電子技術(shù)在配電系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)研討。
1 電力電子技術(shù)的概念以及特點(diǎn)
當(dāng)前的電力電子技術(shù)具有全控化、集成化、高頻化以及高效率化。全控化是指自動關(guān)斷設(shè)備取代了半空型普通晶閘管,從而避免了傳統(tǒng)電子設(shè)備中的換相電路等;集成化是指全控型器件經(jīng)由單元件并聯(lián),形成了一個基片當(dāng)中;高頻化是指利用高頻度提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。比如GTR、IGBT、MOSFET能夠分別在低頻、高頻、超高頻的環(huán)境中運(yùn)行;高效率化是指器件以及變換技術(shù)兩方面的高效率,當(dāng)器件的導(dǎo)通壓降下降時,導(dǎo)通損耗也會相應(yīng)變小,器件開關(guān)上下變化頻率增快,同樣是開關(guān)耗損降低。在軟開關(guān)中加入軟開關(guān)技術(shù),能夠進(jìn)一步提高運(yùn)行效率。電力電子技術(shù)屬于較為新興的科學(xué)技術(shù),但是已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在電力行業(yè)里,能夠?qū)崿F(xiàn)對電能的有效控制以及提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。電力電子技術(shù)從功能角度可以分為變流技術(shù)以及電力電子器件制造技術(shù),由于其具有眾多優(yōu)勢,并且應(yīng)用面不斷擴(kuò)大,所以電力電子技術(shù)的相關(guān)知識以及成為了電氣工程以及自動化專業(yè)重點(diǎn)學(xué)習(xí)的理論知識。
2 電力電子技術(shù)以及配電自動化的發(fā)展現(xiàn)狀
電力電子技術(shù)是在半導(dǎo)體的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展出來,其為強(qiáng)弱電的連接搭建了一個平臺。經(jīng)過長期的發(fā)展,電力電子技術(shù)的發(fā)展相對較為成熟。其最早是以晶閘管的形式出現(xiàn),后又發(fā)展成為可控硅整流裝置,完成了質(zhì)的飛躍,在后來出現(xiàn)了柔流輸電技術(shù),此項技術(shù)促使許多新型設(shè)備的產(chǎn)生,同時電力電子技術(shù)也向工業(yè)自動化和機(jī)電相結(jié)合的發(fā)展道路,當(dāng)前電力電子技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能環(huán)保、智能化、輕便化等眾多優(yōu)勢。就我國來說,電力電子技術(shù)的發(fā)展相對較晚,但是通過國家的幫扶和人們的不懈努力,已經(jīng)走向了獨(dú)具特色的高速發(fā)展道路。
經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必定會帶動電力產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步,電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)從傳統(tǒng)投資規(guī)模變?yōu)橐允袌鲂枨鬄橹匦牡陌l(fā)展模式,同時電力市場也完成了賣方向買方轉(zhuǎn)變的過程,以前我國發(fā)電和配電的比率存在較大差距,落后于世界先進(jìn)國家,當(dāng)前已經(jīng)得到了一些改善,例如35kV變電站具備了四遙功能,但是還是存在很大的成長空間,例如電站的自動化、故障檢測定位、故障隔離、最低網(wǎng)損等等,這些還屬于發(fā)展階段。從供電設(shè)備來看,許多的供電企業(yè)已經(jīng)找到了與配電自動化相協(xié)調(diào)的設(shè)備,例如饋線開關(guān)遠(yuǎn)程式終端、開閉所、重合器等等,所以實現(xiàn)配電系統(tǒng)自動化的硬件條件還是比較完善的,但除此之外主要還存在兩個問題:第一,供電方在選擇設(shè)備的同時,應(yīng)從自身實際狀況出發(fā),同時還要綜合考察設(shè)備的性價比,使設(shè)備不至于過快的淘汰,進(jìn)而造成成本的浪費(fèi),盡量選擇與當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展方向一致的設(shè)備,并且秉承統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施的原則;第二,配電系統(tǒng)本身具有特殊性,體現(xiàn)在遠(yuǎn)方抄表、容量大、定制遠(yuǎn)傳等,對于這些技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化要求還存在缺陷,同時以往的規(guī)范限制了使用性能,為了防止電力設(shè)備供貨商自行設(shè)置的紊亂情況出現(xiàn),有必要將電網(wǎng)的通信規(guī)約盡早規(guī)范下來。
3 實現(xiàn)配電自動化的必要性
電力電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自動化控制技術(shù)三者是相輔相成的關(guān)系,只有將電力電子技術(shù)與配電系統(tǒng)相結(jié)合,才可以實現(xiàn)電子系統(tǒng)的自我控制能力、效率以及配電質(zhì)量,將電力電子技術(shù)應(yīng)用于配電技術(shù)還有以下幾個方面:第一,使電力系統(tǒng)具備更高的自動化水平,電力電子設(shè)備的出現(xiàn)促進(jìn)了電力電子技術(shù)的發(fā)展,使電力系統(tǒng)具備自動智能化的功能。尤其是模糊控制、智能化控制對于電子設(shè)備的重大意義;第二,電力電子技術(shù)不僅能夠降低供電單位的成本消耗,保障企業(yè)利益,同時其服務(wù)對象是社會群眾,所以高質(zhì)量的配電系統(tǒng)能夠產(chǎn)生高質(zhì)量的供電服務(wù),從而實現(xiàn)社會效益;第三,電力電子技術(shù)不僅僅是以技術(shù)的身份停留在技術(shù)的層面,而對于電氣產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)和管理形式都形成了很大的影響,企業(yè)通過利用電力電子技術(shù),使得自身加快了向新興產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型。
4 電力電子技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
首先,電力電子技術(shù)能夠?qū)﹄娏M(jìn)行有效控制,從而將所耗的電能控制在合理范圍之內(nèi),達(dá)到了優(yōu)化電能的目的,同時在用戶使用的過程當(dāng)中也發(fā)揮出有限電量的最大使用價值。對于工業(yè)生產(chǎn)來說,電力電子技術(shù)的不僅提高了生產(chǎn)的效率,也使節(jié)能價值得到體現(xiàn)。
其次,電力電子技術(shù)的應(yīng)用能夠使民用電和工業(yè)用電的質(zhì)量得到提升,促進(jìn)了工業(yè)制造工藝的革新,使機(jī)電一體化技術(shù)得到了發(fā)展,在當(dāng)前對電力電子技術(shù)的使用當(dāng)中,還加入了網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),這進(jìn)一步提高了電力電子技術(shù)的使用價值。
然后,電力電子技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)別的高頻化,打破了傳統(tǒng)工頻的限制,大大提高了運(yùn)行效率,使機(jī)電設(shè)備的體積得到了控制。
最后,只有不斷的實踐才能促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步,電力電子技術(shù)正是因為不斷的發(fā)展,不斷的被應(yīng)用,從而使其融入了其他的先進(jìn)科學(xué)技術(shù),進(jìn)一步促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展,進(jìn)而得到更廣闊的應(yīng)用平臺。
5 電力電子技術(shù)的應(yīng)用
5.1 發(fā)電階段
在此階段,電力電子技術(shù)能夠最大程度的保證配電系統(tǒng)的安全、可靠,能夠增強(qiáng)發(fā)電效率,增強(qiáng)管理的科學(xué)性。同時電力電子技術(shù)中的勵磁技術(shù)、太陽能技術(shù)、直流調(diào)速、變頻調(diào)速技術(shù)都能夠保障發(fā)電環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行。主要應(yīng)用方式如下:磁力技術(shù)主要能夠提高調(diào)節(jié)速率,為其他控制提供有利條件,同時降低了成本、操作難度低、可靠度高;變頻調(diào)速技術(shù)當(dāng)前發(fā)展較為成熟,使風(fēng)機(jī)水泵具備變頻調(diào)速功能,對于能源的消耗量也不大,在未來具備良好的發(fā)展?jié)摿Γ惶柲芗夹g(shù)體現(xiàn)在環(huán)保方面,能夠?qū)⑻柲茈姵匕瀹?dāng)中的能源轉(zhuǎn)換到電力系統(tǒng)當(dāng)中,節(jié)約了資源,降低了成本;直流調(diào)速技術(shù)在很多設(shè)備中還具有應(yīng)用價值,能夠提高電力系統(tǒng)整體的運(yùn)行效率。
5.2 輸電階段
HDVC以及柔流輸電技術(shù)兩方面是電力電子技術(shù)在輸電階段的主要應(yīng)用,HDVC又可以分為常規(guī)HDVC以及HDVC Light技術(shù),其最大的特點(diǎn)是可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電,受到環(huán)境影響程度較小,可以完成大容量、可靠度高、靈活性好的電力輸送,同時HDVD可以保持系統(tǒng)處于持續(xù)的、穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)中。柔流輸電技術(shù)是當(dāng)前發(fā)展速度最快的電力電子技術(shù),其與控制技術(shù)的連接十分緊密,另外可以控制電力系統(tǒng)中的很多參數(shù),例如電壓以及電流,能夠優(yōu)化輸電狀況,減小輸電線路對于電能的損耗,從而保證了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。除了HDVC以及柔流輸電技術(shù)外,微型計算機(jī)自動化控制也發(fā)揮出了應(yīng)用價值,主要負(fù)責(zé)對故障的處理,包括檢測、分析以及切除等,減少了人員的工作量。
5.3 配電階段
在配電階段當(dāng)中電力電子技術(shù)的應(yīng)用目標(biāo)就是實現(xiàn)配電的可靠性,進(jìn)而使供電質(zhì)量得到保證。其特點(diǎn)就是弱電對強(qiáng)電的控制以及調(diào)控電壓電流、功率,避免諧波的不良影響,其工作原理類似于柔流輸電技術(shù),能夠同時兼顧電力標(biāo)準(zhǔn)以及配電質(zhì)量。綜合來說電力電子技術(shù)在此階段的應(yīng)用面最大,同時在未來還會有進(jìn)一步發(fā)展。
5.4 節(jié)能環(huán)保
電動機(jī)的節(jié)電并不能完全達(dá)到節(jié)電效果,變負(fù)荷電動機(jī)調(diào)速同樣也無法實現(xiàn)完全的節(jié)能,因此只有將以上兩中節(jié)能方式相結(jié)合,才能實現(xiàn)全方位的節(jié)能效果,變頻調(diào)速的無功損耗調(diào)速對電力系統(tǒng)的環(huán)保節(jié)能有重要意義,避免了傳統(tǒng)調(diào)速中功率耗損過大的問題。同時變頻調(diào)速有助于電機(jī)設(shè)備自動化水平的提高,在保證調(diào)速的準(zhǔn)確度的同時又可以達(dá)到30%的節(jié)能效果,另外還可以是電力設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定,不會出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰的情況。
6 結(jié)語
電子技術(shù)與能源有機(jī)結(jié)合是未來電力電子技術(shù)在配電系統(tǒng)應(yīng)用的發(fā)展方向,同時綜合太陽能、風(fēng)能等不耗損資源,增強(qiáng)資源的利用率,總的來說就是其發(fā)展方向應(yīng)該是迎合環(huán)保節(jié)約型的社會發(fā)展理念的,通過電力電子技術(shù)向機(jī)電一體化的發(fā)展不斷深入,未來將會形成一個電力電子技術(shù)體系并且覆蓋全國。除此之外智能化也是電力電子技術(shù)的發(fā)展方向,電力設(shè)備必須具備自我控制能力,對于問題能夠識別并且采取有效的解決辦法,自動化的水平越高,對于人員的依賴性就越小,進(jìn)而可以達(dá)到降低成本、減少工作量,增加效率,保證供電質(zhì)量等一系列好處。
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20世紀(jì)80年代以來,微電子技術(shù)與電力電子技術(shù)在各自發(fā)展的基礎(chǔ)上相結(jié)合而產(chǎn)生了一代高頻化、全控型的電力集成器件,帶來了電力電子技術(shù)的新時代,實現(xiàn)了由傳統(tǒng)的電力電子技術(shù)向現(xiàn)代電力電子技術(shù)的轉(zhuǎn)變。
1現(xiàn)代電力電子器件
現(xiàn)代電力電子器件是指全控型的電力半導(dǎo)體器件,分為三大類[1]:雙極型器件、單極型器件和混合型器件。
1.1雙極型器件,是指在器件內(nèi)部電子和空穴兩種載流子都參與導(dǎo)電過程的半導(dǎo)體器件這類器件具有通態(tài)壓降低、阻斷電壓高和電流容量大的特點(diǎn)。適合中大容量的變流裝置。其中,我們常見的交流裝備有:門極關(guān)斷(GTO)晶閘管、電力晶體管(GTR)、靜電感應(yīng)晶閘管(SITH)。
1.2單極型器件,是指器件內(nèi)只有一種載流子(多數(shù)載流子)參與導(dǎo)電過程的半導(dǎo)體器件具有代表性的產(chǎn)品有電力場控晶體管(電力MOSFET)和靜電感應(yīng)晶體管(SIT)。單極型器件開關(guān)的時間較短,一般多在幾十納秒以下,這是因為大部分的載流子導(dǎo)電,無少子存儲效應(yīng)。
1.3混合型器件,是指雙極型器件與單極型器件的集成混合其主導(dǎo)器件為GTR、GTO晶閘管和SCR,將MOSFET用來做控制器件混合集成之后產(chǎn)生的器件。這種器件不僅具有GTR、GTO晶閘管和SCR等雙極型器件電流密度高、導(dǎo)通壓降低的優(yōu)點(diǎn),又具備MOSFET等單極型器件輸入阻抗高、響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。因此,人們開始高度重視這種新型混合器件。IGBT被人們公認(rèn)為最有發(fā)展?jié)摿Φ膹?fù)合器件之一。
2絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)
2.1IGBT的地位及作用
IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor),中文我們稱之為“絕緣柵雙極晶體管”,是一種復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件。它是電力電子技術(shù)的核心技術(shù),且是電機(jī)控制和功率變換器的首選器件。廣泛用于軌道交通、航空航天等戰(zhàn)略性行業(yè),具有高頻率、高電壓、大電流,易于開關(guān)等優(yōu)良性能,被業(yè)界譽(yù)為功率變流裝置的“CPU”。它是電力電子領(lǐng)域非常理想的開關(guān)器件,其頻率特性介于MOSFET和功率晶體管之間,可正常工作在幾十Hz的頻率范圍內(nèi),故在較高頻率的大、中頻率應(yīng)用中占主要地位[2]。
2.2IGBT的工作原理(如圖1)IGBT和電力MOSFET有很大的淵源,可以說IGBT是根據(jù)電力MOSFET的原理發(fā)展出來的,在結(jié)構(gòu)上面,兩者有很大的相似之處。但是,IGBT具有很強(qiáng)的電流控制能力。原因歸結(jié)于兩者間結(jié)果的不同之處,即:IGBT多一個P層發(fā)射級。在IGBT導(dǎo)通時,這個p層發(fā)射級可由P+注入?yún)^(qū)向N基區(qū)發(fā)射載流子(空穴),以調(diào)制漂移區(qū)的電導(dǎo)率。IGBT的開通和關(guān)斷是由門極電壓來控制的。門極是以正向柵極電壓時,MOSFET內(nèi)形成溝道并未PNP晶體管提供基極電流,從而使IGBT導(dǎo)通。在門極施以負(fù)電壓時,MOSFET內(nèi)的溝道消失,PNP晶體管的基極電流被切斷,IGBT關(guān)斷。
3IGBT的應(yīng)用領(lǐng)域
IGBT作為電機(jī)控制和功率半導(dǎo)體器件首選器件,在軌道交通、航空航天、船舶驅(qū)動、新能源電動汽車、風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、高壓變頻、工業(yè)傳動及電力傳輸?shù)榷鄠€重要行業(yè)和領(lǐng)域廣泛運(yùn)用。目前,在軌道交通高速動車組、大功率電力機(jī)車、城軌車輛幾乎普遍采用IGBT;在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域,IGBT成為節(jié)能設(shè)備最核心的部件;在電力傳輸領(lǐng)域,IGBT在柔性輸電等技術(shù)中發(fā)揮越來越大的作用。同時,大功率IGBT也是諧波治理中最理想的開關(guān)器件。因此,IGBT具有良好的市場前景。在未來很長一段時間內(nèi),為適應(yīng)全球降低CO2排放的戰(zhàn)略需要,IGBT將更加廣泛地應(yīng)用于可再生能源發(fā)電、智能配電與控制、分布式發(fā)電、電力牽引等領(lǐng)域,成為節(jié)能技術(shù)和低碳經(jīng)濟(jì)的主要支撐。
4IGBT的發(fā)展現(xiàn)狀
IGBT是電力電子時代的新寵。它是一種很優(yōu)秀的電力電子器件,已逐漸替代了晶閘管,成為電力電子技術(shù)平臺性的器件。雖然國外的IGBT產(chǎn)業(yè)取得了很大進(jìn)展,但令人嘆惋的是,我們國家目前并未形成自己的IGBT產(chǎn)業(yè),目前我們使用的IGBT管子全部是進(jìn)口購買的。我國只能進(jìn)口國外IGBT芯片,自己進(jìn)行少量封裝。因此對于我們這樣一個擁有13億人口的大國,像IGBT這樣的基礎(chǔ)元件及其相關(guān)技術(shù),必須擁有自己的IGBT產(chǎn)業(yè)。隨著國家對電力電子技術(shù)發(fā)展的重視,相信很快就會用上自己生產(chǎn)出的IGBT。
關(guān)鍵詞:電力電氣;自動化元件;技術(shù)的運(yùn)用
Abstract: with the rapid development of the power grid construction, the electric power enterprise automation, information technology and the development of electric power market promotion, to take a more advanced automation control technology and its products, improve the power plant factory electricity electrical automation operation and management level, saving energy consumption, and enhance the competitive power of enterprise, become a hot topic of power generation enterprise. Enhance power electrical automation components, the application of automation production to promote enterprise is the important guarantee. Below through analyzing all-controlling power electronic switch, converter circuit, the exchange of speed regulation control, frequency converter, SCM, integrated circuit and industrial control the development of the computer and so on various aspects of the technology, this paper expounds the power electrification in power system in our country.
Key words: electric power electrical; Automation components; technique
中圖分類號:F407.61文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
隨著經(jīng)濟(jì)全球化的到來,市場化進(jìn)程的不斷加速,自動化的生產(chǎn)已經(jīng)成為企業(yè)適應(yīng)市場,并確保實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的可靠。電力電氣的自動化程度是一個國家電力電子行業(yè)發(fā)展水平的一個重要核心,它是整個社會經(jīng)濟(jì)運(yùn)行不可缺少的技術(shù)方法。
1電力電氣化研究的重要意義
市場經(jīng)濟(jì)的核心是市場,企業(yè)的生產(chǎn)是為了市場的需求而存在的。因此,只有提高企業(yè)的電力電氣自動化程度,才能滿足市場對產(chǎn)品的大需求,提高企業(yè)的市場份額。同時能夠保證產(chǎn)品的質(zhì)量,減少設(shè)備的故障發(fā)生和產(chǎn)品次品的產(chǎn)生,提高生產(chǎn)的安全性。企業(yè)提高企業(yè)生產(chǎn)的電力電氣自動化,可以有效的提高工作的可靠性,提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,保證產(chǎn)品質(zhì)量,提高勞動生產(chǎn)率,改善生產(chǎn)勞動的條件。提高企業(yè)的電力電氣化程度,可以從改善電力電氣自動化元件的技術(shù)方面著手,這是一個最基本的手段。
2主要的電力電氣自動化元件技術(shù)
目前電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)溝迅猛發(fā)展,原有的電力傳動(電子拖動)控制的概念已經(jīng)不能充分概抓現(xiàn)代生產(chǎn)自動化系流中承擔(dān)第一線任務(wù)的全部控制設(shè)備。它的研究對象已經(jīng)發(fā)展為運(yùn)動控制系統(tǒng),下面僅對有關(guān)電氣自動化技術(shù)的新發(fā)展作一些介紹。
2.1全控型電力電子開關(guān)逐步取代半控型晶閘管
20世紀(jì)50年代末出現(xiàn)的晶閘管標(biāo)志著運(yùn)動控制的新紀(jì)元。晶閘管是第一代電子電力器件,在我國,至今仍廣泛用于直流和交流傳動控制系統(tǒng)。由于目前所能生產(chǎn)的電流/電壓定額和開關(guān)時間的不同,各種器件各有其應(yīng)用范圍。隨著交流變頻技術(shù)的興起,全控式器件―――GTR、GTO、P-MOSEFT等相繼出現(xiàn)了,這是第二代電力電子器件。
GTR的二次擊穿現(xiàn)象以及其安全工作區(qū)受各項參數(shù)影響而變化和熱容量小、過流能力低等問題,使得人們把主要精力放在根據(jù)不同的特性設(shè)計出合適的保護(hù)電路和驅(qū)動電路上,這也使得電路比較復(fù)雜,難以掌握。
GTO是一種用門極可關(guān)斷的高壓器件,它的主要缺點(diǎn)是關(guān)斷增益低,一般為4.5,這就需要一個十分龐大的關(guān)斷驅(qū)動電路。而且它的通態(tài)壓降比普通晶閘管高,約為2~4.5V,開通di/dt和關(guān)斷dv/dt
也是限制GTO推廣運(yùn)用的另一原因,前者約為500A/μs,后者約為
500V/μs,這就需要一個龐大的吸收電路。
功率MOSFET是一種電壓驅(qū)動器件,基本上不要求穩(wěn)定的驅(qū)動電流,驅(qū)動電路需要在器件開通時提供容性充電電流,而關(guān)斷時提供放電電流即可,因此驅(qū)動電路很簡單。IGBT是P-MOSFET工藝技術(shù)基礎(chǔ)上的產(chǎn)物,它兼有MOSFET高輸入阻抗、高速特性和GTR大電流密度特性的混合器件。其開關(guān)速度P-MOSFET低,但比GTR快;其通態(tài)電壓降與GTR相似約為1.5~3.5V,比P-MOSFET小得多,其關(guān)斷存儲時間和電流下降時間分別為為0.2~0.4μs和0.2~1.5μs,因而有較高的工作頻率,它具有寬而穩(wěn)定的安全個工作區(qū),較高的效率,驅(qū)動電路簡單等優(yōu)點(diǎn)。
2.2變換器電路從低頻向高頻方向發(fā)展
電力電子器件的更新使得由它組成的變換器電路也相應(yīng)的更新?lián)Q代。電力電子器件的第二代,很多的是采用PWM變換器。采用PWM方式后,提高了功率因數(shù),減少了高次諧波對電網(wǎng)的影響,解決了電動機(jī)在低頻區(qū)的轉(zhuǎn)矩脈動問題。
由于PWM逆變器中的電壓、電流的諧波分量產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈動作用在定轉(zhuǎn)子上,使電機(jī)繞組產(chǎn)生振動而發(fā)出噪聲。開關(guān)損耗的存在限制了逆變器工作頻率的提高。1986年美國威斯康星大學(xué)Divan教授提出諧振式直流環(huán)逆變器。傳統(tǒng)的逆變器是掛在穩(wěn)定的直流母線上,電力電子器件是在高電壓下進(jìn)行轉(zhuǎn)換的‘硬開關(guān)’,其開關(guān)損耗較大,限制了開關(guān)在頻率上的提高。這樣,可以使逆器尺寸減少,降低成本,還可能在較高功率上使逆變器集成化。因此,諧振式直流逆變器電路極有發(fā)展前途。
2.3交流調(diào)速控制理論日漸成熟
矢量控制的基本思想是仿照直流電動機(jī)的控制方式,把定子電流的磁場分量和轉(zhuǎn)矩分量解耦開來,分別加以控制。實際上就是把異步電動機(jī)的物理模型設(shè)法等效地變換成類似于直流電動機(jī)的模式,這種等效變換是借助于坐標(biāo)變換完成的。
大致來說,直接轉(zhuǎn)矩控制,用空間矢量的分析方法,直接在定子坐標(biāo)系下分析計算與控制電流電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩。采用定子磁場定向,借助于離散的兩點(diǎn)式調(diào)節(jié)(Band-Band控制)產(chǎn)生PwM信號,直接對逆變器的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行最佳控制,以獲得轉(zhuǎn)矩的高動態(tài)性能。它省掉了復(fù)雜的矢量變換與電動數(shù)學(xué)模型的簡化處理,大大減少了矢量控制中控制性能參數(shù)易受參數(shù)變化影響的問題。其控制思想新穎,控制結(jié)構(gòu)簡單,控制手段直接,信號處理物理概念明確,轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速,限制在一拍之內(nèi),且無超調(diào),是一種具有高靜動態(tài)性能的新型交流調(diào)速方法。
2.4通用變頻器開始大量投入實用
一般把系列化、批員化、占市場量最大的中小功率如400KVA以下的變頻器稱為通用變頻器。從技術(shù)發(fā)展看,電力半導(dǎo)體器件有GTO、GTR、IGBT,但以后兩種為主,尤以IGBT為發(fā)展趨勢:支頻器的可靠性、可維修性、可操作性即所謂的RAS功能也由于采用單片機(jī)控制動技術(shù)而得以提高。
2.5單片機(jī)、集成電路及工業(yè)控制計算機(jī)的發(fā)展
以MCS-51代表的8位機(jī)雖然仍占主導(dǎo)地位,但功能簡單,指令集短小,可靠性高,保密性高,適于大批量生產(chǎn)的PIC系列單片機(jī)及GMS97C。另外單片機(jī)的開發(fā)手段也更加豐富,除用匯編語言外,更多地是采用模塊化的C語言、PL/M語言。
3結(jié)論
全控型的電力電子開關(guān)已經(jīng)逐漸取代了半控型的晶閘管,高頻的變換器得到發(fā)展,交流調(diào)速的控制理論日益成熟。這些技術(shù)的不斷提高,必將使得企業(yè)的生產(chǎn)更加自動化,快速化,安全化,現(xiàn)代化。
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【關(guān)鍵詞】電力 電子集成 現(xiàn)狀 趨勢
我們在研發(fā)電力電子技術(shù)以及生產(chǎn)、維護(hù)裝置上要投入大量的人力、物力,因此極大的限制了電力電子裝置的普及使用,讓電能使用技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展被約束。根據(jù)相關(guān)研究表明,電力電子集成技術(shù)是制約電力電子技術(shù)發(fā)展的主要原因。因此深入的研究電力電子集成技術(shù)對電力電子技術(shù)的普及具有重要的現(xiàn)實意義。筆者在本文中首先分析了電力電子集成技術(shù)的概念和重要意義,然后探討了集成技術(shù)的形式和層次,最后分析了研究的現(xiàn)狀以及發(fā)展方向,以期進(jìn)一步提升電力電子集成技術(shù)的運(yùn)用和發(fā)展。
1 電力電子集成技術(shù)的概念和重要意義
1.1 概念
早在幾十年前就已經(jīng)出現(xiàn)電力電子集成概念,1946年,在美國誕生第一臺計算機(jī)――ENIAC,隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,出現(xiàn)了晶體管計算機(jī),由此出現(xiàn)集成電路。集成電路的出現(xiàn)讓人類科技獲得突飛猛進(jìn)的發(fā)展和進(jìn)步,出現(xiàn)了早期的單片集成,同時初步形成集成的片內(nèi)系統(tǒng)(System On Chip―SOC)理念。但是在單片集成上存在顯著地問題如導(dǎo)熱、電流小等,這些情況致使單片集成的適用范圍難以普及。當(dāng)前,電力電子集成化思想已逐漸明確,以電力電子功率模板為基礎(chǔ)對單片集成技術(shù)進(jìn)行革新,形成了更加完善的集成化理念。
1.2 重要意義
電力電子集成技術(shù)的提升和電力電子行業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。這對復(fù)雜的電力電子集成系統(tǒng)的研發(fā)比較有利,會有效的降低設(shè)計成本以及設(shè)計的人力、物力投入,進(jìn)一步創(chuàng)新電力電子行業(yè)的技術(shù),對電力、能源以及工業(yè)生產(chǎn)的自動化產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。同時電力電子領(lǐng)域的技術(shù)密集產(chǎn)業(yè)以及勞動等問題可以被電力電子集成技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步過程中很好的解決。
2 集成技術(shù)的不同層次和形式
2.1 單片集成
在加工的過程中使用半導(dǎo)體集成電路方法是在同一片硅片上集成制作電力電子電路中的功率器件、驅(qū)動、控制和保護(hù)電路,其主要思想為SOC單片系統(tǒng)概念。和其他集成方式相比,這種集成方式的集成度最高,比較適合自動化、大批量生產(chǎn),成本較低,但是制造工藝差別較大,還存在傳熱、高壓隔離等問題。所以單片集成的難度較高,當(dāng)前使用的范圍較小。隨著新型半導(dǎo)體材料制造工藝的進(jìn)步和提升,其會有較大的發(fā)展,大功率是未來發(fā)展的方向。
2.2 混合集成
所謂的混合集成技術(shù),是一種封閉操作的混合技術(shù),其主要是在一塊模版中組合功率器件、保護(hù)電路等相關(guān)的硅片,進(jìn)而通過相互獨(dú)立的工作形式形成一個個獨(dú)立的工作的單元。該混合集成技術(shù)能夠把產(chǎn)品加工過程中高壓隔離等問題很好的解決,同時具有高密度集成的優(yōu)點(diǎn),由于具有體積小、質(zhì)量輕等特性,在電子集成領(lǐng)域被廣泛的運(yùn)用。但是因為其內(nèi)部存在電磁兼容的問題,需要進(jìn)一步提升其可靠性。
2.3 系統(tǒng)集成
機(jī)器的有機(jī)組裝被大量有實體設(shè)備的出現(xiàn)而實現(xiàn),對組合和搭配合理的制定可以形成機(jī)器系統(tǒng)。因為電力電子技術(shù)在不斷變化之中,對系統(tǒng)進(jìn)行集成的過程中,進(jìn)行系統(tǒng)集成可以使用電路設(shè)備以及和此相關(guān)的設(shè)備,進(jìn)一步提升系統(tǒng)的完整性。功能是集成的重點(diǎn),集成不同的功能能夠發(fā)揮更大的作用,同時要求的集成技術(shù)要求較低。運(yùn)用這樣的方式集成組合系統(tǒng),和未集成的系統(tǒng)相比,其不僅體積較大而且重量也很大,集成線路所具備的優(yōu)勢無法系統(tǒng)的發(fā)揮。
3 主要研究內(nèi)容及現(xiàn)狀
3.1 電力電子集成模塊的電路技術(shù)和磁技術(shù)
集成模塊是電力電子集成模塊研究的主要內(nèi)容,作為一種主電路其具有一定的通用性能,其中還具有驅(qū)動電路、控制電路等原件,具有較高的技術(shù)性。在選擇研究目標(biāo)以及性能提高上具有顯著的作用,使用的工程中能耗會被進(jìn)一步降低,該技術(shù)方案可靠性較強(qiáng)。在研究主電路的過程中可以使用直流/交流變換電力開關(guān)等器件,保障有效的使用電子集成模塊。
3.2 新型電力電子器件
在研究新型電力電子器件的時候,SiC器件和Si器件是研究的主要對象,主要研究改進(jìn)工藝,我們主要致力于研究怎樣有效地降低器件的損耗,保障發(fā)熱水平,開發(fā)模塊的散熱裝置。
3.3 電力電子集成模塊的封裝技術(shù)
混合集成是國內(nèi)在電力電子集成方面的主要方式,所要要重點(diǎn)的研究電力電子集成模塊的封裝技術(shù)。當(dāng)前鋁絲鍵合技術(shù)是集成上使用的主要技術(shù),不僅更便于使用,而且投入的成本較低;但是也具有一定的缺點(diǎn):
(1)沒有較大的鍵和點(diǎn)面積、傳遞熱速度較慢;熱點(diǎn)比較集中,容易出現(xiàn)芯片局部過熱的情況,破壞芯片。
(2)電流不易擴(kuò)散容易在局部集中,在開關(guān)等絕緣處較易出現(xiàn)過電情況。
(3)鋁絲之間的電流分布不均勻,出現(xiàn)的電流會集中在局部。
所以在對鍵和技術(shù)進(jìn)行研究的同時,可能會有很多問題,因此我們主要對多芯片模塊技術(shù)進(jìn)行研究。對其進(jìn)行研究,不僅要借鑒加工以及組裝集成電路的方法,同時在安裝的時候還需要集中不同的裸片,開展多層的互聯(lián)工作,保障制作的模塊具有完整的功能。
3.4 電力電子集成模塊的計算機(jī)仿真、輔助設(shè)計理論和方法
IPEM具有較高的集成度,同時工藝以及結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,其設(shè)計的領(lǐng)域以及技術(shù)問題比較多如:電路、控制、材料、傳熱等,必須在計算機(jī)仿真以及輔助設(shè)計工作,但是現(xiàn)在開發(fā)出的軟件不能勝任這項工作,要集中電磁場、傳熱、電路等多種仿真和輔助設(shè)計工具有效的結(jié)合才能實現(xiàn)目的,這給仿真和輔助設(shè)計工具的開發(fā)提出的更高的要求。
4 電力電子集成技術(shù)的發(fā)展趨勢
如今,新型半導(dǎo)體材料的改善以及加工工藝的提升,未來單片集成的方向和發(fā)展趨勢必然為大功率,這有利于適用范圍的擴(kuò)大和推廣使用。混合集成的集成程度以及技術(shù)上的發(fā)展優(yōu)勢比較突出,所以,未來電力電子集成技術(shù)而言,市場前景比較大。深入的研究電力電子集成模塊的磁技術(shù)和電路技術(shù)并對其加以改善,有效的提升電路的性能,降低損耗。今后,電力電子集成技術(shù)的發(fā)展方向為功率原件、電路元件等效應(yīng)集成上發(fā)展。保障高度集成元件內(nèi)部,讓生產(chǎn)成本更低,滿足自動化生產(chǎn)的需要。
5 結(jié)束語
隨著電力電子技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展我們利用電能的方式發(fā)生了很大的改變。同時人們使用電能的觀念也由于電力電子技術(shù)的發(fā)展而有所改變。但是就電力電子技術(shù)的實際發(fā)展情況來看,存在的主要問題為電力電子裝置的應(yīng)用范圍有限。對集成技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行研究,分析電力電子集成技術(shù)未來的發(fā)展趨勢,和實際的科學(xué)技術(shù)有效的集合在一起,采用最優(yōu)的集成形式,有效的推進(jìn)實用化、產(chǎn)業(yè)化集成技術(shù)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介
潘元忠(1963-)男,壯族,廣西壯族自治區(qū)上林縣人。大學(xué)本科學(xué)歷。現(xiàn)供職于廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院,主要研究方向為電工基礎(chǔ)、電子技術(shù)。
西安交通大學(xué)電子商務(wù)研究所與《電子商務(wù)》合作,發(fā)表主題為“部分行業(yè)電子商務(wù)應(yīng)用研究”連載文章,同時選取中小企業(yè)、電力行業(yè)、網(wǎng)絡(luò)廣告、電信業(yè)、銀行業(yè)、證券業(yè)、網(wǎng)絡(luò)游戲等領(lǐng)域,進(jìn)行電子商務(wù)的應(yīng)用分析研究,根據(jù)行業(yè)電子商務(wù)應(yīng)用現(xiàn)狀,進(jìn)行分析和評價。我們希望,通過對這些行業(yè)提出電子商務(wù)應(yīng)用的對策與建議,起到促進(jìn)企業(yè)信息化發(fā)展的作用。
繼2002年我國電力行業(yè)啟動市場化改革之后,作為電力行業(yè)主導(dǎo)者的國家電力公司在“十五”規(guī)劃中提出:依靠科技進(jìn)步,搞好電力信息化,推進(jìn)電力企業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程,從而拉開了電力信息化的帷幕,電力行業(yè)的電子商務(wù)應(yīng)用漸顯端倪。
我國電力行業(yè)電子商務(wù)應(yīng)用狀況
電子商務(wù)是指市場主體運(yùn)用現(xiàn)代電子手段和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等從事的商務(wù)活動。破解電力壟斷格局之后形成的分權(quán)體系下,電力商品從生產(chǎn)到消費(fèi),需要涉及到五類主體:電力原料及設(shè)備供應(yīng)伙伴、發(fā)電企業(yè)、輸配電企業(yè)、供電企業(yè)和電力用戶。據(jù)此,電力行業(yè)的電子商務(wù)應(yīng)用主要表現(xiàn)為以下四類:
1. 電力企業(yè)內(nèi)部的電子商務(wù)應(yīng)用。最明顯的表現(xiàn)是電力企業(yè)信息化建設(shè)。發(fā)電企業(yè)、輸配電企業(yè)、供電企業(yè)作為獨(dú)立的電力企業(yè),要適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的需要,遲早都要走上信息化之路。電力企業(yè)信息化建設(shè)以ERP、OA等管理信息系統(tǒng)的使用為主,小到企業(yè)郵件服務(wù)器的配置,大到企業(yè)財務(wù)、人力等資源的整合,實現(xiàn)基于企業(yè)基本數(shù)據(jù)庫的生產(chǎn)流程控制、辦公自動化、科學(xué)高效管理和企業(yè)自身資源的協(xié)調(diào)運(yùn)作。發(fā)電企業(yè)資源管理系統(tǒng)(ERP)/ 生產(chǎn)管理系統(tǒng)(MIS)、供電企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)(MIS)/ 辦公自動化系統(tǒng)(OA)等在電力企業(yè)中逐漸占據(jù)重要地位。從1994年開始,國內(nèi)電力企業(yè)就開始嘗試ERP.國華電力前總經(jīng)理顧峻源參觀香港中華電力時,震驚于香港中華電力管理系統(tǒng)的一只“哭泣的小貓”,于是在2003年春組織了包括承擔(dān)管理咨詢及系統(tǒng)實施的畢博公司、擔(dān)任項目監(jiān)理的德勤公司、專注財務(wù)軟件實施的大唐興竹軟件公司,以及專注進(jìn)行電力軟件開發(fā)集成的博奇公司在內(nèi)的強(qiáng)勢力量,開始上馬ERP項目,使得集團(tuán)層面能夠?qū)Y金進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度,通過對財務(wù)、人力資源信息的實時掌握,對企業(yè)的資金運(yùn)作、人力資源變化的決策提供詳實準(zhǔn)確的信息,企業(yè)每年降低發(fā)電成本5%.
2. 電力企業(yè)之間的電子商務(wù)應(yīng)用。發(fā)、輸、配、供形成了電力產(chǎn)業(yè)鏈條,而各自又是獨(dú)立的市場主體,因此鏈條內(nèi)的上下游企業(yè)之間也存在著電子商務(wù)的應(yīng)用。發(fā)電企業(yè)通過競價實現(xiàn)電力上網(wǎng),需要有網(wǎng)絡(luò)競爭價系統(tǒng)的支持;輸、配、供過程中要進(jìn)行有效的電力調(diào)度、遠(yuǎn)程監(jiān)控讀表、故障定位等,GIS(地理信息系統(tǒng))大有用武之地。江西縣級自動化電力調(diào)度系統(tǒng)選用浪潮英信NC1000硬件平臺形成一個覆蓋范圍廣、管理復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),能實時有效地捕捉到各地的用電信息,然后自動地通過發(fā)電機(jī)組和繼電器調(diào)控系統(tǒng),實現(xiàn)電能在各個子網(wǎng)的均衡。北京供電公司的遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)實現(xiàn)了電能計量的實時遙測,實現(xiàn)了2500位大客戶的遠(yuǎn)程電量采集,并實現(xiàn)了35千伏以上的電力客戶、10千伏或630千伏安以上容量電力客戶的自動計算電費(fèi),提高了工作效率,把大批抄表勞務(wù)人員解放了出來。
3. 面向外部伙伴的電子商務(wù)應(yīng)用。電力企業(yè)的運(yùn)營離不開相應(yīng)的供應(yīng)伙伴,發(fā)電、輸電、配電設(shè)備采購需要供應(yīng)商,尤其是發(fā)電企業(yè)需要電煤等原料供應(yīng),這些都可以利用電子采購來實現(xiàn)。瀏覽各大電力企業(yè)的網(wǎng)站,不難發(fā)現(xiàn)項目招標(biāo)信息占據(jù)了很大的比例。各獨(dú)立企業(yè)之間資金結(jié)算離不開金融機(jī)構(gòu),需要利用電子轉(zhuǎn)賬系統(tǒng)。
4. 面向用電客戶的電子商務(wù)應(yīng)用。雖然電力行業(yè)長期壟斷、電力供不應(yīng)求使得電力擁有“皇帝女兒不愁嫁”之優(yōu)勢,但市場化改革分拆了電力產(chǎn)業(yè),電力也以商品的身份走進(jìn)了市場,這使得電力營銷成為關(guān)系到電力企業(yè)命運(yùn)的工作,電力客戶服務(wù)也日漸提上日程。隨著市場化的深入和社會信息化程度的提高,用電客戶需要通過市場購買電力商品,獲取信息、競價購買、電費(fèi)繳納越來越依賴于網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)。近期伴隨著電力危機(jī)的頻繁出現(xiàn)而不斷升溫的需求側(cè)管理,更加突顯了電力資訊網(wǎng)、電力市場(EM)、電力客戶關(guān)系管理的重要性和有效性。
電力行業(yè)電子商務(wù)應(yīng)用存在的問題分析
實踐表明,我國電力行業(yè)的電子商務(wù)應(yīng)用已經(jīng)起步,但仍然存在著一些問題。
1. 零打碎敲,缺乏全面規(guī)劃。電子商務(wù)是一項系統(tǒng)工程,企業(yè)開展電子商務(wù)需要有全面長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略規(guī)劃作前提,否則將難以為繼。目前我國的企業(yè)在打算應(yīng)用電子商務(wù)時,要么對高額固定投入的要求望而止步,要么病急亂投醫(yī)匆匆上馬,這導(dǎo)致電子商務(wù)的應(yīng)用收效甚微甚至全面告敗,人們開始懷疑電子商務(wù)的先進(jìn)性和必要性。電力企業(yè)也有如此經(jīng)歷,在國家政策導(dǎo)向和國家電力公司的要求下,紛紛觸網(wǎng),不管結(jié)果如何,先上一點(diǎn)再說,一方面趕上了信息化的潮流,另一方面能算得上在位者的一大政績。安裝一個財務(wù)軟件,建成一個公司網(wǎng)站,就叫應(yīng)用電子商務(wù)了。這樣零打碎敲,沒有戰(zhàn)略規(guī)劃,遇到問題再修修補(bǔ)補(bǔ),無法發(fā)揮電子商務(wù)的優(yōu)勢,而更多的就表現(xiàn)為外界所看到的“燒錢”。
2. 各自上陣,不能整體協(xié)調(diào)。電力行業(yè)長期的高度垂直一體化和壟斷造成了企業(yè)機(jī)制不靈活、電價偏高等弊病,電力市場化改革要求以全新的電力運(yùn)作模式面對市場競爭。業(yè)界紛紛擎起分權(quán)大旗,獨(dú)立行事,各行其是,盡量減少上下游之間的聯(lián)系,惟恐有“壟斷復(fù)興”之嫌。然而電子商務(wù)強(qiáng)調(diào)戰(zhàn)略協(xié)同,單兵作戰(zhàn)是無法體現(xiàn) “團(tuán)隊生產(chǎn)”優(yōu)勢和發(fā)揮“網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)”的。
3. 偏重硬件,觀念不夠深入。電力企業(yè)開展電子商務(wù)應(yīng)用,也需要基本的硬件、軟件的投入。但單靠這樣的硬投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到預(yù)期效果,信息化建設(shè)只是電子商務(wù)的基礎(chǔ)和物質(zhì)準(zhǔn)備,電子商務(wù)則更強(qiáng)調(diào)“商務(wù)”,強(qiáng)調(diào)“理念”。眾多電力企業(yè)著手開展電子商務(wù),基本上完全依賴技術(shù)部門,而在經(jīng)濟(jì)規(guī)律的把握、投入產(chǎn)出分析、市場交易與競爭、客戶需求導(dǎo)向意識等方面做得很不夠。信息化的外殼完備起來了,但電子商務(wù)理念不能深入,依然無法體現(xiàn)優(yōu)勢。電力電子商務(wù)不是簡單的將信息技術(shù)嫁接到傳統(tǒng)的電力行業(yè),而是全面的、徹底的、深入的電力企業(yè)革新,從管理體制、管理層級到電力交易、客戶服務(wù),都要滲透全新的電子商務(wù)理念。
4. 注重技術(shù),輕視商務(wù)環(huán)節(jié)。電力行業(yè)電子商務(wù)應(yīng)用中,明顯偏重于技術(shù),從各類技術(shù)人才在企業(yè)中的地位、技術(shù)方面的投資力度就能看出,而競爭意識、營銷觀念、市場交易、客戶需求等往往被長期處于國有體制、多為技術(shù)出身的電力企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)所忽視,因此當(dāng)前電力行業(yè)電子商務(wù)應(yīng)用,遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到真正的電子商務(wù)應(yīng)用的要求。
5. 偏愛實踐,理論指導(dǎo)不足。電子商務(wù)要求理論與實踐相結(jié)合,電力行業(yè)電子商務(wù)應(yīng)用目前只是處于摸索階段,而電力產(chǎn)業(yè)運(yùn)行規(guī)律、行業(yè)電子商務(wù)的應(yīng)用理論和應(yīng)用模式探討研究嚴(yán)重滯后,跟不上實踐的需要,使得電力行業(yè)電子商務(wù)應(yīng)用處于盲目、無序狀態(tài),缺乏理論指導(dǎo),效果自然大打折扣。
依托電子商務(wù)締造電力航母
通過對電力行業(yè)運(yùn)營的考察、對電子商務(wù)運(yùn)行規(guī)律的研究和對電力行業(yè)電子商務(wù)應(yīng)用狀況的分析,我們不難看出:電力行業(yè)擁有明晰的產(chǎn)業(yè)鏈條,比一般的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)更適合于開展電子商務(wù)應(yīng)用;信息化建設(shè)只是實施電子商務(wù)應(yīng)用的物質(zhì)基礎(chǔ)和思想準(zhǔn)備;電力行業(yè)的電子商務(wù)應(yīng)用需要全面規(guī)劃,整體協(xié)同,利用先進(jìn)理念深入徹底地改造電力運(yùn)行機(jī)制,促進(jìn)電力市場化改革;我們要加強(qiáng)電力行業(yè)電子商務(wù)應(yīng)用理論研究,探尋電力行業(yè)電子商務(wù)運(yùn)行規(guī)律,發(fā)現(xiàn)、總結(jié)出切實可行的電力行業(yè)電子商務(wù)應(yīng)用模式。
為此,我們要依托電子商務(wù),充分整合資源,締造電力航母,促進(jìn)電力行業(yè)電子商務(wù)應(yīng)用的良性、高效發(fā)展。首先,深刻理解電子商務(wù)的本質(zhì)含義,把握電子商務(wù)行業(yè)應(yīng)用的規(guī)律。電子商務(wù)是一種全新的管理理念,是先進(jìn)生產(chǎn)力,貫穿于企業(yè)運(yùn)營全過程。正如IBM倡導(dǎo)“隨需應(yīng)變”(On Demand)電子商務(wù)一樣,要對客戶和市場一切的變動更敏感和更靈活地做出有效響應(yīng);采用可變的成本結(jié)構(gòu)來提高投資效率和財務(wù)結(jié)果的可預(yù)測性;讓戰(zhàn)略合作伙伴承擔(dān)周邊次要任務(wù),而自身專注于提升核心競爭力;提供一個靈活而可靠的信息運(yùn)作環(huán)境,企業(yè)既能對新的問題和變化進(jìn)行調(diào)整,還能提供高度的安全性和隱私性。行業(yè)電子商務(wù)應(yīng)用需要將電子商務(wù)理念融入各個操作環(huán)節(jié),整合全行業(yè)資源,形成整體優(yōu)勢,提升產(chǎn)業(yè)鏈條核心競爭力。
1.1數(shù)字信號處理技術(shù)不夠成熟
數(shù)字電子技術(shù)賦予信號“數(shù)字”的價值,利用這一特征表象計算信息數(shù)據(jù),發(fā)送信號指令,以實現(xiàn)快速處理、高速傳輸。但是目前我國的數(shù)字信號處理技術(shù)還存在一些瓶頸,具體表現(xiàn)在傳輸速率低,業(yè)界所使用傳輸信道都是有限帶寬,為了提高數(shù)據(jù)傳輸,只有將誤碼率限定在某閾限之內(nèi)。但是這樣一來造成的負(fù)面效應(yīng)是實際信號強(qiáng)度與噪聲強(qiáng)度會對傳輸整體有影響。因此,如何在提高傳輸速率的同時又能保證信號不擾是當(dāng)前數(shù)字信號處理領(lǐng)域要解決的首要問題。
1.2產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理
近年來,國電子信息發(fā)展已經(jīng)形成一定規(guī)模,但是主要以加工為主,缺乏創(chuàng)新。一方面是因為我國電子信息行業(yè)起步較晚,另一方面是因為我國電子信息技術(shù)方面相應(yīng)的法律法規(guī)還不夠完善,科研成果,專利產(chǎn)品得不到保護(hù),導(dǎo)致科研工作者研發(fā)缺乏足夠的信心和創(chuàng)新的動力。與此同時,我國信息產(chǎn)業(yè)沒有形成規(guī)模效益,信息產(chǎn)品或服務(wù)仍以勞動密集型為主,出口產(chǎn)品附加價值低,許多核心技術(shù)仍然掌握在發(fā)達(dá)國家手里。要改變這一現(xiàn)狀不僅要靠國家的政策扶持,充分發(fā)揮政策的導(dǎo)向作用,對新興的科技公司給予政策鼓勵,加快提升電子電器行業(yè)生產(chǎn)工藝和裝備水平,帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級改造。還要靠大批優(yōu)秀人才的努力,而高端技術(shù)人才的缺乏也正是制約我國電子信息行業(yè)快速發(fā)展的瓶頸,因此,只有更多的掌握核心技術(shù)和關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)的復(fù)合型人才貢獻(xiàn)力量,才能突破發(fā)達(dá)國家的技術(shù)封鎖。
2電子技術(shù)應(yīng)用前景
2.1電氣節(jié)能領(lǐng)域
節(jié)能減排是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的必然趨勢,電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電、改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段,近幾年的發(fā)展,高壓變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)日趨成熟,變頻調(diào)速控制,既能節(jié)約能源,又具有保護(hù)功能,如過流、過壓、過載保護(hù)等等,能減少電流對電網(wǎng)的沖擊。應(yīng)用在生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域。如變頻技術(shù)在機(jī)床設(shè)備上的應(yīng)用,使得數(shù)控機(jī)床與以往方式-油壓電機(jī)相比,不僅提高了工件的研磨精度,降低工件的表面粗糙度,而且不需要油壓保養(yǎng),從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。變頻技術(shù)在電梯上的應(yīng)用使得交流感應(yīng)電動機(jī)在高速運(yùn)行時電力傳動效率高從而節(jié)省電能,并且使電梯轎廂結(jié)構(gòu)緊湊,重量減輕。與此同時,新能源發(fā)電也是電氣節(jié)能的一大亮點(diǎn),電主要包括太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能發(fā)電等,這也成為電力電子技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域。以光伏發(fā)電系統(tǒng)為例,除了光伏陣列之外,系統(tǒng)所包含的發(fā)電機(jī)側(cè)PWM變換器、系統(tǒng)控制器、變槳控制器等多個電力電子變換環(huán)節(jié)都與電力電子應(yīng)用技術(shù)密切相關(guān)。電子電力應(yīng)用技術(shù)提高了發(fā)電容量,電能波動小,電能質(zhì)量高,從而提高整個電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。
2.2智能化電子技術(shù)領(lǐng)域
當(dāng)前,電力電子技術(shù)已進(jìn)入高頻化、標(biāo)準(zhǔn)模塊化、集成化和智能化時代。大到最近提出的智能電網(wǎng)概念,即在電力電子技術(shù)方面能實現(xiàn)新型儲能、靈活輸電,并且承載大規(guī)模可再生能源并網(wǎng)發(fā)電,最終實現(xiàn)電網(wǎng)高效、穩(wěn)定、安全運(yùn)行。小到智能化的創(chuàng)新產(chǎn)品,從一開始的智能手機(jī),平板電腦到如今風(fēng)頭正勁的智能家居,可穿戴設(shè)備,智能電子產(chǎn)品的發(fā)展如火如荼,智能單品、智能套件不斷吸引企業(yè)和民眾視角。“互聯(lián)網(wǎng)+”的概念不僅在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)內(nèi)受到矚目,更是得到了跨界合作的歡迎,智能化的挑戰(zhàn)越來越大,要求企業(yè)形成垂直或者橫向的全方位的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)。隨著人們生活水平的不斷提高,智能家電等一系列電子產(chǎn)品將會有越來越好的市場前景,智能互聯(lián)才是消費(fèi)電子產(chǎn)品發(fā)展趨勢。而作為核心技術(shù),智能化電子也必將成為令人矚目的一大領(lǐng)域。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞:電力電子技術(shù) 照明 應(yīng)用
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)06(c)-0040-01
社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展使得人們的物質(zhì)生活得到了很大的改善,照明用電在電力消費(fèi)中的比例也逐漸增加。因此提倡綠色照明,節(jié)約照明電能,提高照明效率,注重照明質(zhì)量,就成為了一個很重要的問題。目前,電力電子技術(shù)廣泛用于人們生活中的各個方面,我國也把電力電子技術(shù)的發(fā)展列為國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一大重要戰(zhàn)略。照明行業(yè)是電力電子技術(shù)大顯身手的一個陣地,本文將簡略介紹電力電子技術(shù)在照明領(lǐng)域的一些應(yīng)用。
1 照明節(jié)能
1.1 推廣使用各種節(jié)能燈
隨著環(huán)保節(jié)能要求的提出,傳統(tǒng)的白熾燈逐步被新型的節(jié)能燈及各種氣體放電燈取代。由于氣體放電燈的負(fù)阻放電特性,它必須與鎮(zhèn)流器配套使用才能使燈管正常工作。過去我們使用的普通高耗能電感鎮(zhèn)流器,存在散熱困難,效率低,頻閃等問題,現(xiàn)在采用電子鎮(zhèn)流器可以很好的解決。高頻電子鎮(zhèn)流器主要由高頻變流電路和負(fù)載諧振電路組成,整流電路將工頻交流電變?yōu)槊}動直流電,再通過高頻逆變電路將直流電逆變?yōu)楦哳l交流電,然后通過負(fù)載諧振電路向電燈供電。電子鎮(zhèn)流器具有能耗低,發(fā)光效率高等優(yōu)點(diǎn),可以有效的節(jié)省電能,在我國照明電路中廣泛使用。
1.2 使用太陽能照明
太陽能作為一種清結(jié)能源,其儲量無限,它在照明領(lǐng)域存在巨的大應(yīng)用潛力。太陽能在照明中主要有兩大方面應(yīng)用,一是將太陽能組件與建筑結(jié)構(gòu)融為一體,將屋頂,墻面等大面積建筑表面鋪設(shè)太陽能電池采光板,從而對建筑內(nèi)部包括照明進(jìn)行供電。二是簡單的太陽能供電照明系統(tǒng),像一些太陽能路燈,庭院燈等。其基本原理是白天將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,同時將這電能貯存到蓄電池,到照明系統(tǒng)需要工作時,再通過工作電路將蓄電池的直流電變換為交流電來為電燈供電。目前我國太陽能光伏電池生產(chǎn)成本已大幅下降,這對太陽能在照明中的應(yīng)用提供了有利條件。
1.3 開發(fā)功率LED光源
發(fā)光二極管自20世紀(jì)60年代誕生以來,就深受各方青睞,其應(yīng)用涉及很多領(lǐng)域,但由于其發(fā)光效率低,亮度低,發(fā)光顏色品種少,那時未能應(yīng)用于照明。隨著LED技術(shù)的研制取得重大突破,上述問題得到了很大的改善,并且其有著使用壽命長,能耗低等優(yōu)點(diǎn),因此LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著世人的目光,LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品,必然是未來發(fā)展的趨勢。然而要想使LED光源能夠可靠,安全,長壽命運(yùn)行,與之匹配的高質(zhì)量的驅(qū)動電源必不可少,這就需要各種電力電子技術(shù)的綜合應(yīng)用。隨著國內(nèi)廠家技術(shù)和生產(chǎn)成本的降低,LED照明叫好而不叫座的局面行將改變。
2 智能照明
隨著人們物質(zhì)文化和精神生活水平迅速的提高,智能化已經(jīng)成為當(dāng)今發(fā)展的主流技術(shù),由于各種原因,大多數(shù)仍然沿用傳統(tǒng)的控制方式,部分智能大廈采用樓宇自控系統(tǒng)來監(jiān)控,但也只能實現(xiàn)簡單的區(qū)域照明和定時開關(guān)功能。與傳統(tǒng)照明相比,智能照明可達(dá)到安全、節(jié)能、舒適、高效的目的,因此智能照明有著較好的發(fā)展前景。智能照明控制系統(tǒng)使用了先進(jìn)的電力電子技術(shù),能對大多數(shù)燈具進(jìn)行智能調(diào)光。除此之外,智能照明的管理系統(tǒng)采用設(shè)置照明工作狀態(tài)等方式,通過智能化管理實現(xiàn)節(jié)能。目前,中國智能照明市場并未成熟,智能照明的應(yīng)用領(lǐng)域還主要集中在商務(wù)領(lǐng)域和公共設(shè)施領(lǐng)域,隨著國內(nèi)智能照明研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品推廣力度的加大,智能照明一定會在將來的照明領(lǐng)域中大放光彩。
3 提高質(zhì)量
用來照明的交流電一般都是50 Hz,工作頻率較低,這也就容易導(dǎo)致電燈在使用的過程中出現(xiàn)周期性的閃爍,長時間在這樣環(huán)境下進(jìn)行辦公,會對人們的眼睛帶來一定程度的傷害。隨著技術(shù)的發(fā)展,主要是通過電力電子元件來組成變頻器,把工頻交流電變頻到高頻交流電,這樣頻閃現(xiàn)象會消除,從而提高照明的質(zhì)量。
4 電子電子技術(shù)在照明電路中存在的問題
4.1 諧波問題
目前應(yīng)用在照明領(lǐng)域的電力電子技術(shù)主要就是電子鎮(zhèn)流器,其最大的問題就是其自身含有的諧波成分相對較大,這對電網(wǎng)會產(chǎn)生嚴(yán)重的影響與污染。如果大量的電子鎮(zhèn)流器同時進(jìn)行工作,就會出現(xiàn)短路或者是跳閘的現(xiàn)象,嚴(yán)重的會導(dǎo)致電子鎮(zhèn)流器發(fā)生損害,甚至?xí)l(fā)電網(wǎng)火災(zāi),因此必須嚴(yán)格控制諧波含量。解決方法一般有二種:一種是設(shè)計合適的校正補(bǔ)償裝置,使諧波成分下降,將功率因數(shù)提高;另一種是開發(fā)有源電力濾波器,該濾波器采用PWM技術(shù),能夠有效地降低諧波成分。前者成本較低,比較實用;后者濾波效果非常明顯,已被廣泛應(yīng)用于高度發(fā)達(dá)的國家中,不過其具有成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點(diǎn),我國當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展水平,難以對有源電力濾波器進(jìn)行有效的利用與推廣。
4.2 高頻損耗問題
電子鎮(zhèn)流器和電子變壓器采用高頻設(shè)計,逆變電路中的開關(guān)頻率達(dá)到50 kHz 左右。這就要考慮到開關(guān)過程中的損耗以及電磁干擾問題,這正是軟開關(guān)技術(shù)的用武之地。軟開關(guān)技術(shù)是電力電子技術(shù)中新發(fā)展的技術(shù)。通過開關(guān)開通前電壓先降為零,或閉合前電流先降為零,可以解決開關(guān)過程中電壓、電流的重疊問題,減低其變化率。從而減小開關(guān)損耗以及開關(guān)噪聲。而且軟開關(guān)技術(shù)可以控制開關(guān)運(yùn)行軌跡,從而降低電磁干擾,提升電路功率轉(zhuǎn)換的效率。
5 展望
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,各種各樣的技術(shù)綜合用于照明領(lǐng)域方面,未來的照明正向著節(jié)能,智能,高效,環(huán)保,舒適,安全的方向發(fā)展。太陽能與建筑照明一體化,大功率LED光源,以及通過采用電力電子技術(shù),控制技術(shù),通信技術(shù)等各種技術(shù)來實現(xiàn)在照明領(lǐng)域的智能等等都是未來發(fā)展熱點(diǎn)。
6 結(jié)語
綠色照明事業(yè)是我們共同的事業(yè),保護(hù)地球環(huán)境是我們每個人的義務(wù),愿我們共同為促進(jìn)我國綠色照明事業(yè)的發(fā)展做出努力。
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