3、設備產業(yè)鏈剖析:交直流產業(yè)鏈及設備競爭格局
3.1特高壓直流產業(yè)鏈
直流特高壓主要設備:包括換流變壓器、換流閥及其控制保護系統(tǒng),以及直流濾波器、直流開關設備、直流測量設備和直流避雷器等直流場設備,并且在換流閥和換流變壓器上,中國的制造技術處于國際領先地位。
1)換流閥
換流閥是整個直流輸電系統(tǒng)的核心部件,換流閥是由單個或多個換流橋組成,功能為進行交、直流轉換的設備,換流閥可以分為兩類:整流器和逆變器,整流器是將交流電轉換為直流電,而逆變器是將直流電轉換為交流電。目前,我國多數高壓直流輸電系統(tǒng)采用小閥,其主要作用是將交流電力變換成直流電力(整流器),將直流電力變換成交流電力(逆變器)。
技術領先:我國已經攻克了換流閥多物理場協(xié)調控制難題,研制出±800kV/5000A雙列對稱閥塔換流閥,并在今年成功研制出世界首個特高壓柔性直流換流閥,實現了開關器件、電容部件集成的功率模塊單元,并以“搭積木”的方式構建成800千伏大型閥塔,這一特高壓柔性直流換流閥的成功研制,打破了ABB和西門子對這一技術的壟斷。
市場份額:在換流閥設備競爭廠商中,我們統(tǒng)計了歷年各線路中標情況,國電南瑞市場份額為第一,約為40%,許繼電氣市場份額約為35%,中國西電和四方分別約為20%和5%。
2)換流變壓器
換流變壓器是也直流輸電系統(tǒng)中最重要的設備之一,與換流閥一起實現交流電與直流電之間的相互轉換,換流變的主要作用為改變電壓、提供30度的換相角、實現交直流電氣隔離以及提高換相阻抗等。
技術領先:目前我國已經能夠自主研發(fā)±800kV特高壓直流換流變壓器,創(chuàng)造了世界單體容量最大(493.1MVA)、技術難度最高、產出時間最短的世界紀錄,突破了變壓器的絕緣、散熱、噪音等技術難題。
市場份額:從歷年各線路中標情況來看,特變電工(6.930, 0.01, 0.14%)占主要份額,約為40%,中國西電和保變電氣(3.860, 0.00, 0.00%)市場份額均為25%左右。
3) 直流控制保護
技術領先:我國攻克了直流輸電控制保護的閥組獨立觸發(fā)、電壓平衡、閥組投退、故障處理等關鍵技術,成功研制了用于±800kV 特高壓直流輸電的控制保護系統(tǒng),解決了雙十二脈動閥組串聯(lián)結構直流系統(tǒng)快速協(xié)調控制難題,實現了雙極多閥組靈活組態(tài)運行,還建成了換流閥控制與直流控制保護一體化測試平臺,實現了不同技術路線換流閥控制模塊與直流控制保護系統(tǒng)的聯(lián)合調試。
市場份額:從歷年各線路中標情況來看,直流控制保護設備國電南瑞占據半壁江山,市場份額高達50%,其次許繼電氣市場份額占據40%,四方股份市場份額為8%左右。
4) 直流開關場設備
直流開關場設備一般包含直流穿墻套管、直流旁路開關、直流旁路刀閘、高速直流開關、直流避雷器、沖擊電容器以及混合光學測量系統(tǒng)等。
市場份額:從歷年各線路中標情況來看,直流場設備平高電氣和中國西電市場份額較大,分別為25%、20%,其次許繼電氣和國電南瑞的市場份額分別為15%、10%。
5)平波電抗器
平波電抗器可以有效防止由直流線路或直流場設備所產生的陡波沖擊進入閥廳,從而避免過電壓對換流閥的損害,同時能夠限制由快速電壓變化所引起的電流變化率,降低換相失敗率;與直流濾波器組成濾波網,濾掉部分諧波。
技術領先:我國研制的特高壓直流平波電抗器采用干式絕緣技術路線,與油浸絕緣相比,其對地絕緣由支撐絕緣子承擔,匝間絕緣要求低,潮流反轉時無電荷效應,非鐵心結構,電感高度線性。
除上述的主設備之外,直流輸電系統(tǒng)中還包括一些輔助系統(tǒng),如閥冷系統(tǒng)、工業(yè)水系統(tǒng)、站用電系統(tǒng)、中央空調系統(tǒng)、消防系統(tǒng);我國還研制成功了±800kV/5300A的特高壓直流轉換開關,全系列換流站避雷器和線路避雷器,交、直流濾波器和寬動態(tài)響應的直流電壓測量裝置等。
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3、設備產業(yè)鏈剖析:交直流產業(yè)鏈及設備競爭格局
3.1特高壓直流產業(yè)鏈
直流特高壓主要設備:包括換流變壓器、換流閥及其控制保護系統(tǒng),以及直流濾波器、直流開關設備、直流測量設備和直流避雷器等直流場設備,并且在換流閥和換流變壓器上,中國的制造技術處于國際領先地位。
1)換流閥
換流閥是整個直流輸電系統(tǒng)的核心部件,換流閥是由單個或多個換流橋組成,功能為進行交、直流轉換的設備,換流閥可以分為兩類:整流器和逆變器,整流器是將交流電轉換為直流電,而逆變器是將直流電轉換為交流電。目前,我國多數高壓直流輸電系統(tǒng)采用小閥,其主要作用是將交流電力變換成直流電力(整流器),將直流電力變換成交流電力(逆變器)。
技術領先:我國已經攻克了換流閥多物理場協(xié)調控制難題,研制出±800kV/5000A雙列對稱閥塔換流閥,并在今年成功研制出世界首個特高壓柔性直流換流閥,實現了開關器件、電容部件集成的功率模塊單元,并以“搭積木”的方式構建成800千伏大型閥塔,這一特高壓柔性直流換流閥的成功研制,打破了ABB和西門子對這一技術的壟斷。
市場份額:在換流閥設備競爭廠商中,我們統(tǒng)計了歷年各線路中標情況,國電南瑞市場份額為第一,約為40%,許繼電氣市場份額約為35%,中國西電和四方分別約為20%和5%。
2)換流變壓器
換流變壓器是也直流輸電系統(tǒng)中最重要的設備之一,與換流閥一起實現交流電與直流電之間的相互轉換,換流變的主要作用為改變電壓、提供30度的換相角、實現交直流電氣隔離以及提高換相阻抗等。
技術領先:目前我國已經能夠自主研發(fā)±800kV特高壓直流換流變壓器,創(chuàng)造了世界單體容量最大(493.1MVA)、技術難度最高、產出時間最短的世界紀錄,突破了變壓器的絕緣、散熱、噪音等技術難題。
市場份額:從歷年各線路中標情況來看,特變電工(6.930, 0.01, 0.14%)占主要份額,約為40%,中國西電和保變電氣(3.860, 0.00, 0.00%)市場份額均為25%左右。
3) 直流控制保護
技術領先:我國攻克了直流輸電控制保護的閥組獨立觸發(fā)、電壓平衡、閥組投退、故障處理等關鍵技術,成功研制了用于±800kV 特高壓直流輸電的控制保護系統(tǒng),解決了雙十二脈動閥組串聯(lián)結構直流系統(tǒng)快速協(xié)調控制難題,實現了雙極多閥組靈活組態(tài)運行,還建成了換流閥控制與直流控制保護一體化測試平臺,實現了不同技術路線換流閥控制模塊與直流控制保護系統(tǒng)的聯(lián)合調試。
市場份額:從歷年各線路中標情況來看,直流控制保護設備國電南瑞占據半壁江山,市場份額高達50%,其次許繼電氣市場份額占據40%,四方股份市場份額為8%左右。
4) 直流開關場設備
直流開關場設備一般包含直流穿墻套管、直流旁路開關、直流旁路刀閘、高速直流開關、直流避雷器、沖擊電容器以及混合光學測量系統(tǒng)等。
市場份額:從歷年各線路中標情況來看,直流場設備平高電氣和中國西電市場份額較大,分別為25%、20%,其次許繼電氣和國電南瑞的市場份額分別為15%、10%。
5)平波電抗器
平波電抗器可以有效防止由直流線路或直流場設備所產生的陡波沖擊進入閥廳,從而避免過電壓對換流閥的損害,同時能夠限制由快速電壓變化所引起的電流變化率,降低換相失敗率;與直流濾波器組成濾波網,濾掉部分諧波。
技術領先:我國研制的特高壓直流平波電抗器采用干式絕緣技術路線,與油浸絕緣相比,其對地絕緣由支撐絕緣子承擔,匝間絕緣要求低,潮流反轉時無電荷效應,非鐵心結構,電感高度線性。
除上述的主設備之外,直流輸電系統(tǒng)中還包括一些輔助系統(tǒng),如閥冷系統(tǒng)、工業(yè)水系統(tǒng)、站用電系統(tǒng)、中央空調系統(tǒng)、消防系統(tǒng);我國還研制成功了±800kV/5300A的特高壓直流轉換開關,全系列換流站避雷器和線路避雷器,交、直流濾波器和寬動態(tài)響應的直流電壓測量裝置等。