電力作為國家重要的能源供給設施，安全防范自是重中之重。而作為保障電力工業(yè)安全運行的得力助手，安防產品一直在電力領域充當著守護神。從傳統(tǒng)安防產品應用的角度來看，電力行業(yè)的安防應用主要集中在無人值守變電站、輸電線路、安全生產等方面，其中無人值守變電站是應用重點。而隨著國家發(fā)改委對電力應急管理的重視，以及各類視頻技術的普及，傳統(tǒng)的安防應用正在悄然發(fā)生新的變化。智能電網發(fā)展在加快腳步。

　　什么是智能電網？在中國發(fā)展現況如何？

　　通過信息化手段，使能源資源開發(fā)、轉換（發(fā)電）、輸電、配電、供電、售電及用電的電網系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)，進行智能交流，實現精確供電、互補供電、提高能源利用率、供電安全，節(jié)省用電成本的目標。這樣的電力網絡，稱為智能電網。

　　我國的智能電網研究起步相對較晚，從大電網和中低壓電網2個角度同時切入，已經完全成熟并產業(yè)化的成果相對較少。但在很多方面的研究成果已經為發(fā)展智能電網奠定了一定的基礎。

　　2009年國家電網投資達3500億元，重點仍然在于特、超高壓電網以及跨區(qū)送電工程。2009年起，國家電網，3～5年，投入五六百億元，60-80%投往遠程控制、交互智能等。

　　我國電網的建設現狀中有兩個突出矛盾：

　　a.伴隨著我國社會經濟的快速發(fā)展，電力消費增長十分迅速，滿足電力需求的任務繁重。

　　b.我國能源資源分布和經濟發(fā)展的極不平衡，同時現有電網網架結構不夠堅強，制約經濟發(fā)展的影響很大。

　　考慮我國電網建設的現狀，在建設中國特色的電網生產中，應該參考歐美國家的經驗，制定出切實可行的路線和方案建設堅強的智能電網。

　　高清發(fā)展助電力行業(yè)一臂之力

　　模擬攝像機由于技術的限制，對細節(jié)的把握不夠，往往會出現看到有人偷東西但看不清人臉的情況，同時調度中心為實時掌握變電站的現場運行情況，就引入了第五遙-遙視，“遙視”要求值班人員在遠方的調度中心通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)看清楚儀表、開關閉合狀態(tài)及變電站設備外觀是否存在異常，傳統(tǒng)的模擬攝像機提供的標清圖像根本無法滿足以上要求。因此，高清監(jiān)控技術的引入將成為電力行業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。

　　高清為電力行業(yè)客戶帶來的價值：

　　● 圖像細節(jié)表現的更加淋漓盡致

　　高清在細節(jié)表現上較標清具有明顯的優(yōu)勢，從分辨率來看，720p的分辨率是CIF分辨率的9倍、1080i/1080p的分辨率是CIF分辨率的20倍，在同樣的顯示環(huán)境下，高清會清晰得多。

　　● 圖像色彩還原更加逼真

　　在視頻監(jiān)控領域，模擬監(jiān)控攝像機通常采用復合視頻流進行傳輸，雖然與其它模擬傳輸方式相比，復合視頻流傳輸的距離更遠，但由于復合視頻信號中的亮度信號和色度信號是混合傳輸的，所以二者的相互干擾將不可避免。亮色干擾會導致畫面產生大量雜色與噪點，使得畫面模糊不清，尤其在拍攝有大面積相同的碎小圖案時，如樹葉、磚墻、屋瓦等，這種現象則更為明顯。

　　由于數字高清監(jiān)控采用了亮色分離的技術，將亮度信號和色度信號分開進行編碼，可有效杜絕亮色相互干擾的情況，使圖像還原更加逼真。在電力行業(yè)中應用高清，可對一些指示彩燈的顏色顯示得更加準確。

　　● 可獲得更加寬廣的視角

　　高清攝像機采用16：9的寬視角視頻采集規(guī)格，與模擬攝像機相比，在相同焦距的情況下，視角更加開闊。

　　電力行業(yè)高清監(jiān)控的對象主要包括：變電站區(qū)域內環(huán)境的遠程監(jiān)視、監(jiān)聽;變壓器、斷路器等重要設備的運行狀態(tài);變電站內CT、PT、電纜接頭和絕緣子等高壓設備的外觀狀態(tài);隔離開關和接地刀閘的分合狀態(tài);變電站主控室、高壓室、電容器室、獨立通信室等主要室內環(huán)境溫濕度報警、溫度計圖像的情況;其他充油設備、易燃設備的外觀狀態(tài);母線區(qū)、電纜層的情況等。

　　綜合以上三點，采用網絡化技術傳輸的數字高清監(jiān)控在電力行業(yè)應用中具有明顯的優(yōu)勢，在不久的將來一定會取代標清監(jiān)控，占據主導地位。

　　物聯網為電力行業(yè)發(fā)展開辟應用新前景

　　我國的研究人員對物聯網信息服務的研究［4-6］較發(fā)達國家稍晚，在跟蹤發(fā)達國家研究的同時已經逐漸有了自己的創(chuàng)新。參與這方面研究的有中國物品編碼中心、中國標準協會、AIMChina、復旦大學Auto.ID中國實驗室、北京航空航天大學等科研機構及一些企業(yè)，并取得了一些初步的成果。同時，有國內從事 RFID研發(fā)的知名企業(yè)在2005年兩會期間提交了《適應社會經濟發(fā)展需求，建立中國物流互聯網工程》的提案，提出了開展中國物聯網研究和規(guī)劃的建議，目前有關部委領導已就此提案進行了考察和論證。一些刊物和網站成為物聯網信息服務的討論陣地。

　　2010年1月7日，在“信息通信技術支撐智能電網研討會”上，國網信息通信有限公司總經理劉建明在會上作了題為“物聯網技術在智能電網中的應用”的報告，足見信通公司就物聯網技術在智能電網中的應用做了充分的準備。

　　智能電網WSN感知層包括二維碼標簽和識讀器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、各種傳感器、傳感器網絡（指由大量各類傳感器節(jié)點組成的自治網絡，具有自組織、自愈合的特點），WSN感知層的主要作用是感知和識別物體，采集并捕獲信息。

　　智能電網光網絡層包括光纜、光端機組成的光網絡，物聯網管理中心、信息中心等利用網絡的能力對海量信息進行智能處理的部分。也就是說光網絡層不但要具備網絡的能力，還要提升信息處理的能力。同時，對海量的物聯網提供的數據和信息進行分析處理，提升對智能電網的洞察力，實現電網真正的智能化。

　　智能電網應用層是將物聯網技術與智能電網的需求相結合，實現電網智能化應用的解決方案。智能電網通過應用層最終實現信息技術與智能電網的深度融合，對智能電網的發(fā)展具有廣泛的影響。應用層的關鍵在于在信息化的過程中，能滿足電網系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)，進行智能交流，實現精確供電、互補供電、提高能源利用率、供電安全，節(jié)省用電成本的目標的各信息元的需求分析以及信息的內部共享。

　　智能電網發(fā)展方向：主動配電網投資空間大

　　配電網的發(fā)展趨勢是：強調引入分布式能源之后的雙向潮流狀態(tài)下的穩(wěn)定控制、電能質量；強調用戶交互，隨著測點增多和實時性要求，后臺軟件將面臨真正海量數據，移動互聯技術更使得巡視、維護、檢修與遠程辦公融為一體（主動配電網）。

　　配電網未來可能的方向是：分布式智能微電網和配電網的融合交叉；環(huán)形配電網絡（繼電保護的革命）；直流配電網和交直流混合配網。

　　具體方向如下：1.加強監(jiān)控。采用更加經濟、可靠、先進的傳感、通信和控制終端技術，實現對配電網運行狀態(tài)、資產設備狀態(tài)和供電可靠狀況的實時、全面的監(jiān)視，實現配電網的可觀測性。2.提高可靠性和電能質量。研究智能配電網控制理論和方法，實現電網自愈控制；研究分布式電源并入配電網運行控制與保護技術，優(yōu)化發(fā)輸配用各環(huán)節(jié)的協調調度；研究利用電力電子技術，實現電能質量控制和電能的靈活分配，降低損耗、提高供電可靠性和電能質量。3.國家電網公司對智能配電網的定位：以覆蓋全部配網設備為基本考慮；以信息資源綜合利用為重要手段；以配網調度/生產指揮為應用主體；以提高配網管理水平為主要目的。

　　智能配電網投資邏輯

　　智能配電網的建設目標包括三個方面：降低損耗、保證電能質量和供電可靠性。由于電能質量與損耗是相互的，損耗往往伴隨著電壓質量的下降，因此，智能配電網的目標就是提高電能質量和提升供電可靠性。

　　節(jié)能和智能是電網持久的話題，電網公司對供電可靠性問題更加關注，而節(jié)能問題更多的是用戶的考慮。許多節(jié)能的前提是電能質量的改善，我們將智能方向的考慮放在投資的首位。具體來說，提升供電可靠性包括配電設備在線監(jiān)測和配網自動化兩個方面：

　　我們預計配網自動化市場，2013年為300億元，2014年340億元，2015年380億元。其中，智能化終端（FTU/TTU/DTU），預計2013年16億元，2014年22億元，2015年達到30億元；配電網管理系統(tǒng)，預計2013年12億元，2014年15億元，2015年達到20億元；其他環(huán)網柜、戶外柱上真空開關、智能變壓器等，預計2013年272億元，2014年303億元，2015年達到330億元。

　　另一大市場是配電設備在線監(jiān)測市場，包括配電電纜（饋線）在線監(jiān)測系統(tǒng)、配電開關在線監(jiān)測系統(tǒng)、配電開關柜在線監(jiān)測系統(tǒng)、配電變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)和配電網電能質量在線監(jiān)測系統(tǒng)等。我們推算，配電網在線監(jiān)測的市場容量大約有10億元，每年會以10%左右的速度遞增。

　　其他可關注機會

　　未來智能配電網值得關注的機會還有：配電網的整體解決方案提供、物聯網概念在配電網中的應用、配電網單相接地故障定位技術、配電網人身安全保護、直流配電網及相關問題的解決方案以及儲能電池的研制和推廣等。

　　智能電網建設推動PLC市場發(fā)展

　　所謂PLC，是自動化控制系統(tǒng)中主要產品之一，現在工業(yè)化的建設與發(fā)展，強調自動化，減少人力投入，提高生產效率，所以PLC對于工業(yè)自動糊的發(fā)展也具有極大的促進作用?，F在，隨著全球智能電網的建設，施耐德PLC的發(fā)展將會獲得更大的發(fā)展。

　　究其原因，智能電網，顧名思義，是智能的，在建設完成后將具備即時的自動控制功能，顯然，要實現這一目標，離不開PLC技術，因此，可以說，智能電網建設為PLC開辟了巨大的市場，提供了廣闊的前景。

　　近兩年來，國內經濟增長趨勢放緩，世界總體經濟形勢疲軟，PLC市場規(guī)模有所下降，而國家關于物聯網發(fā)展建設的相關指導意見的出臺，將會極大的促進PLC行業(yè)的發(fā)展，相信在不遠的將來，PLC行業(yè)將會實現復蘇并獲得更大的市場份額。

　　PLC 技術作為目前階段下信息采集與控制的主要手段，能夠在物聯網建設中發(fā)揮關鍵性的優(yōu)勢與作用。同時，PLC作為智能電網中的主要通信方式，一定會在各地信息采集設備中采用標準配備，這也會促進PLC的發(fā)展。另外，國外需求也出現了一定的復蘇勢頭，相信國外市場的擴大，會促進國內PLC行業(yè)的發(fā)展與壯大。

　　專家預計，在未來三年中，我國智能電網的建設活動將達到高峰，而相關的智能電表、集中器等一系列的遠程低壓PLC系統(tǒng)也將隨著智能電網的普及而逐漸普及起來，這個市場對于PLC的需求比較穩(wěn)定，因此，可以比較肯定的說，施耐德PLC的發(fā)展前景被普遍看好。

　　美、亞、歐智能電網發(fā)展現狀

　　自2009年到2012年，美國以安裝價格計算的智能電網銷售額以復合年增長率35%的速度上升，在2012年達到了365億美元?？紤]到這三年間全球經濟形勢低迷，這些數據已足夠引人注目。365億的銷售額還包括翻新業(yè)務（已經持續(xù)10年之久）以及各項加強電力網絡控制性和可靠性的舉措。

　　拋開這些數字，智能電網的普及程度卻遠不能讓人滿意。目前，美國面臨的主要任務是建立一個高級量測體系（AMI）、自動配電響應、用戶端接口等智能電網系統(tǒng)與分布式能源、智能建筑相整合的智能電網。這將大大提高能源效率，并實現智能電網的主要目標——使電網中的可再生能源得到最大限度利用，同時降低二氧化碳排放。

　　智能電網的發(fā)展離不開智能電表，因此需要大力推廣智能電表的普及。幸運的是，智能電表的技術已十分成熟，或者可以說，智能電網的供應側已做好充分準備。

　　2012年，美國用于智能電網供應業(yè)務收購和兼并的資金約為195億美元，較2011年翻了一番。風投資本達到7.79億美元。盡管智能電網的投資在2011年下降了，但其下降幅度低于清潔技術行業(yè)總體的下降幅度。

　　智能電網的投資結構正在發(fā)生明顯改變，發(fā)揮主導作用的逐漸從那些國際著名企業(yè)轉變?yōu)橹行湍酥凛^小型的專業(yè)公司，后者正在逐步提高智能電網占其業(yè)務中的比重。

　　此外，智能電網領域也出現了大量新的市場參與者，加劇了該領域的競爭。但智能電網產業(yè)依舊太過分散，充滿了數以百計的低于最低經濟規(guī)模的公司。因此，在未來幾年間，兼并依舊會按目前的速度持續(xù)下去。

　　隨著傳統(tǒng)的輸配電供應商與來自IT、通信與控制器行業(yè)的新參與者互相競爭或建立聯盟，電力供應的結構正呈現出新的趨勢。在智能電網各個細分領域的競爭中，傳統(tǒng)的市場參與者占有優(yōu)勢地位——但并不是統(tǒng)治地位，他們擁有承擔合同的資金實力?？梢哉f，智能電網的供應一側總體情況良好，不會阻礙智能電網發(fā)揮其巨大的潛力。

　　目前的技術水平已經足夠應對智能電網面對的挑戰(zhàn)。通信和“大數據”等新技術已在其他一些行業(yè)得到規(guī)?；瘧茫€未被證明能夠應用于智能電網環(huán)境。

　　亞洲目前還未開始智能電網的大規(guī)模部署，這樣的情況有利有弊：有利的一面在于，這為建設一個相對統(tǒng)一的智能電網系統(tǒng)創(chuàng)造了機會，不會面臨混合發(fā)展的問題；而弊端則在于，這需要更大規(guī)模的投資。

　　總體說來，較之歐洲和北美，亞洲迅速實現智能電網大規(guī)模部署的潛力較大。因為在亞洲的很多國家，智能電網都是主要基礎設施的一部分，計劃通過智能電網提供能源、運輸和通信服務。它雖然擁有很大的增長空間，但在亞洲地區(qū)，農村和城市電信網絡的容量和能力都存在大量差異，智能電網的部署進度也是參差不齊。

　　在智能電網部署方面取得較大進展的亞洲國家有：日本、泰國、新加坡、韓國和中國，同屬亞太區(qū)的澳大利亞智能電網的部署進展也很大。這些國家安裝的大部分是本國制造的設備，但通過聯盟和合作協議，西方技術也漸漸進入了各國市場。

　　中國的國家電網公司將展開最大規(guī)模的智能電網部署行動，預計到2020年將安裝3.5億個智能電表。2012年，中國在智能電網方面的投資首次超過包括美國在內的其他國家。

　　直到2011年，北美的智能電網系統(tǒng)投資一直是各地區(qū)中最多的，但在2012年被中國趕超。2009年的美國復蘇與再投資法案提出了一項激勵措施，為智能電網試點項目提供了40億美元的?？?。這項舉動為智能電網供給領域提供了有力的支持，并為許多新公司的成立創(chuàng)造了機遇。

　　美國可能將出現智能電網“大數據”領域的最大供應商，奪得世界其他地區(qū)的大量業(yè)務。然而，美國的需求側建設面臨更大的挑戰(zhàn)，如果無法解決這一問題，美國在智能電網方面的進展可能將落后于其他發(fā)達國家或地區(qū)。

　　歐洲擁有世界上推動智能電網部署的最有利的政策環(huán)境。歐盟已實施提高能效的政策，安裝更多可再生能源，并計劃到2020年將溫室氣體排放量降低20%以上。

　　然而，目前歐洲地區(qū)面臨經濟調整的問題、債務危機亟待解決，這可能將延后節(jié)能減排目標的實現和智能電網的部署進度。

　　歐洲的輸電和配電行業(yè)由公共部門和私營公司組成，規(guī)模大、經濟實力相對較強。由于歐洲制造商是智能電網技術和部署方面的佼佼者，因此供應側的實力雄厚。但較低的標準監(jiān)管政策和互操作性，以及公用事業(yè)市場分散的本質，都給技術示范項目的推廣增加了障礙。

　　為了實現智能電網的全面部署，必須改變現有的集中式結構，向混合型分散結構轉變，從而使所有利益相關者都能獲益。微型發(fā)電和微型電網都需要整合到電力供應系統(tǒng)里，因為這樣才可以實現可再生能源的整合，促進當地的供需平衡，提高系統(tǒng)的靈活度、可靠度和效率。