1、这些创新与变化,能够让产品具有更强的市场竞争能力。 新型智能化配电装置的进步,又会促进电气领域相关行业技术与产品的升级换代,使工业生产与人民生活产生质的变化,满足国民经济各部门技术装备的需要。2、组建本工程技术研究中心的必要性;改革开放20多年来,郑州市经济发展取得了令人瞩目的成绩,经济总量连续多年快速增长,已完成的大批科研项目不仅获得了国家、部级奖励,而且有相当一批科研成果也转化成为现实生产力,有力的促进了我市经济社会的发展。 但是与全国先进城市相比,我市经济的发展水平仍有很大差距,总体科技实力不足,科研力量分散,技术开发水平相对偏低的问题仍相当突出,科技对经济增长的贡献率依然偏低。 现有的
2、科研开发水平与我们作为中部龙头城市的地位极其不相称。目前我市从事智能化配电技术研究开发及其生产经营的单位有几十家,从业的专业技术人员数千人,智能化配电的科研、生产规模已初具规模,部分项目的研究开发水平已达到国内、国际领先水平,但与国内同行相比,我市的智能化配电的研究与开发从整体水平上还存在一定的差距。 首先,现有智能化配电技术研究开发单位之间,缺乏有组织的技术合作与交流,协同攻关意识较差,造成低水平重复,形不成整体合力。 其次,智能化配电领域缺乏有效的技术支撑体系建设,造成纵向研究和横向应用的背离。 个别生产企业把希望完全寄托在省外和国外技术上,自身缺乏研究开发和技术创新能力,引进的技术不能很
3、好的发挥作用,无法形成新的优势产业。 再者,缺乏有效的激励机制,不能有效地调动科研人员的工作积极性,对海内外本专业高水平专业技术人才缺乏吸引力。 其四,科研手段老化落后,跟不上时代形势的需要。 其五,知识产权制度不够完善,先进标准的制定工作跟不上先进技术的进步。造成上述问题的原因主要是在于我市对于智能化配电技术研究与开发方面没有形成和建立强有力的支撑平台,没有能形成产、学、研一体化的良性循环。 随着知识经济时代的到来,原有的产业经营模式已无法抗衡世界经济一体化的冲击,进一步优化产业结构,大力发展高科技产业已成为人们的共识。 因此,组建智能化配电装置工程技术研究中心是适应国民经济和科技创新体系发
4、展的需要,中心的组建,也加强了技术的组装配套,使产学研结合更加紧密,缩短了产业化周期,为郑州市经济的腾飞插上了强健的翅膀。因此,建立郑州市智能化配电装置工程技术研究中心,紧紧抓住国内智能化配电市场良好的发展机遇,瞄准当前国际国内智能化配电的发展趋势,高举自主创新的旗帜,借助智能化配电装置工程技术研究中心的辐射、扩散作用,联合将具有重要及长远市场价值的重大智能化配电领域研究成果进行完整的工程化和集成化开发、消化,基本完成产业化开发过程,为产业化规模生产提供成熟的工艺、技术和装备,全面提高我市智能化配电产业的技术水平和市场竞争力,培植我市强大的智能化配电产业,形成新的经济增长点,促进我市科技进步及
5、经济的快速发展,具有极其重要的现实意义。3、组建本工程技术研究中心的可行性(1).河南索凌电气有限公司是我市电气行业的支柱企业河南索凌电气有限公司是郑州市电气设备行业的支柱企业,河南省级高新技术企业,郑州市重点支持发展的百强非公有制企业之一。 索凌电气主要从事智能化配电设备、智能化高/低压配电柜等大型成套电气设备的研发、设计、生产制造,“索凌”牌高/低压配电柜在省内市场的占有率连续多年居行业前三名,保持在15%以上,“索凌”牌高/低压配电柜也被认定为河南省名牌产品。索凌电气多次为国家、省重点建设项目配套电气设备,如金川镍金属公司、上海石化总厂、首都钢铁公司、大亚湾核电站、京九铁路、黄河防汛指挥
6、部、淮北矿区、洛阳石化集团、莲花味精集团、青海格尔木炼油厂、青海山川机械厂、青海长宁变电站、青海石油管理局等,拥有非常好的市场业绩,索凌电气06年实现销售收入2.83亿元,利税总额4900多万元,企业技术研发费用占销售收入的比例达到5.2%,财务状况良好,拥有较强的技术资产和经济实力,有筹措资金的能力和信誉。十一五期间的宏观政策环境和市场环境,对索凌电气非常有利,索凌有望实现跨越式大发展,06年3月份国务院提出加快振兴装备制造业发展,明确装备制造业是国家工业化、现代化水平和综合国力的重要标志,河南省政府也在06年4月份召开了全省装备制造业会议,明确提出省里将重点支持四大优势产业(电力装备制造业
7、、专用装备制造业、农业机械制造业、通用装备制造业)。 从市场需求看,受十一五期间电网投资规模超过2.2万亿元的拉动,输配电保护、控制设备等电气产品有着巨大的发展潜力,这些都为包括索凌在内的我市电气企业提供了良好的发展机遇。(2)、索凌电气的领导班子与科研队伍本工程技术研究中心的依托主体是索凌电气,索凌电气拥有员工260人,其中电气技术人员96人,在电气技术领域具有雄厚的科研实力和设计基础,在技术研究和产品开发方面做出了突出成绩,在省内同行业中有较大影响力。 索凌电气一贯注重人才队伍建设,由博士、硕士、本科、大专组成的多层次的人才结构合理,工程师、经济师、律师、会计师等专业技术人员门类齐全。以董
8、事长焦大宏为首的领导班子领导班子创新意识强,公司组织管理机构高效精干。 公司高管层平均年龄41岁,平均学历在大学本科以上,改革意识强、敢于创新、注重科研开发、高效精干,实行科学化管理。索凌电气具有3名研发能力强、技术水平较高和工程化实践经验丰富的工程技术带头人,拥有15名工程技术研究和工程设计人员;有能够承担工程试验任务的熟练技术工人队伍。索凌电气具有强大的科研开发能力,2005年初就成立了电气研发中心,研发中心是一个具有创新意识的人才济济的组织机构,拥有一批平均年龄35岁的设计研发、工艺、试验工程技术人才队伍,由公司董事长亲自担任研发中心主任。(3)、现有技术能力索凌电气自2001年开始进行
9、智能化配电装置产品的研制开发工作,通过与省内著名院校和科研机构的合作,通过自主创新与合作创新,培养了一批专业的工程技术队伍,储备了一批科技含量高的智能化配电装置研究开发项目。索凌电气注重集成创新与应用创新,注重对引进技术的消化吸收,把创新与引进有机结合起来,经过多年发展,已经建立了以企业为主体、以市场为导向、产学研相结合的科技自主创新体系。 近两年,索凌电气围绕智能化配电装置、配电自动化、无功补偿与滤波、现场总线电气等领域,进行了大量卓有成效的研究开发。(4)、现有生产及实验设施索凌电气占地面积60多亩,建筑面积1万多平米,拥有6000多平方米的生产基地。 在生产工艺、设备方面,工装设备齐全,
10、测试手段完善。索凌电气研发中心有较为完备的工程技术试验条件和基础设施,中试基地面积在400平方米以上;有必要的检测、分析手段和工艺设备,总值达到300多万元,培训场地面积150平方米以上,中心内测试间、工艺室、研究室、学术报告厅等齐备。 能够满足科研、开发、工程试验需要。(5)、合作单位智能化配电装置工程技术研究中心是由索凌电气和郑州轻工业学院、河南省信息化电器重点实验室合作共建的,郑州轻工业学院师资力量雄厚,科研开发能力强,在同行业中影响大,是我省著名工科高校。 轻院科研队伍年龄结构、学历层次合理,研究人员相对固定,都长期工作在科研活动第一线,科研能力强,科研成果丰硕。 重视科研的开发,在实
11、现产业化方面进行了积极的探索,现承担1项国家项目,数十项省级科研项目,河南省信息化电器实验室是省级重点实验室,主要从事电器数字化、信息化、网络化、智能化等方面的工作。 具有先进的设备和雄厚的科研实力,具有工程技术研究的设计基础。通过以上分析,我们认为,无论从技术和人才以及科研开发成果储备方面,依托索凌电气组建郑州市智能化配电装置工程技术研究中心,不仅必要,而且具有较强的优势和可行性。4、本工程技术研究中心对行业进步的带动作用;本工程技术研究中心作为行业科技创新体系的重要内容,目标是成为行业重大科技成果工程化、集成化和产业化的基地,成为行业关键共性技术的集散地、扩散源和转化的平台,积极对行业提供
12、服务,发挥对行业的技术辐射、转移和扩散作用,发挥骨干带动和示范效应,形成行业、领域的技术创新平台,带动本行业和领域技术水平提升。采用信息化、自动化技术,利用数字化技术手段对传统的电力配电设备及系统进行技术提升,提高设备的运行、维护及管理水平。 是当前我市配电行业技术发展中迫切需要解决的共性技术难题,也是关键问题。 围绕这些难题,本工程技术研究中心将研发高效配电技术、终端负荷智能调节技术,开发提高生产效率、保证系统安全、优化控制生产流程、降低成本的自动化系统及产品,开发具有较高通用性、实用性、开放性和可靠性的新型多功能智能设备,如:采用现场总线技术、具有综合状态检测功能的智能化开关柜;具有控制、
13、保护和监测功能的数字化、智能化、集成化和网络化的终端设备;电力设备在线数字化状态检测与监控装置;电能质量检测、控制与综合治理设备。 将本工程技术研究中心组建为拥有国内一流水平的对行业技术进步具有重要带动作用,具有自我良性循环发展机制的工程中心。根据我市配电装置设计、生产、制造行业经济建设和市场需要,本中心对上述重大关键共性技术问题进行攻关,在自主创新和引进技术基础上,持续不断地将具有重要应用前景的科研成果进行系统化、配套化和工程化开发,为行业内企业规模化生产提供成熟、配套的技术、工艺、装备和新产品。同时,运用工程技术研究开发优势,接受行业有关企业委托的工程技术研究、设计和试验任务,积极开展国内
14、外技术装备的引进与创新,成为我市行业内企业吸收先进技术和提高产品质量的技术依托。 为我市配电装置行业企业培养、聚集高水平的工程技术人才和管理人才,为行业内企业提供工程技术培训,积极参与本行业技术标准规程制订工作。与西安交通大学、华中科技大学、天传所、西高所等国内科研机构、高等院校及相关企业紧密联系,在工程技术研究开发方面全方位开展多种形式的国内外技术合作与交流,为我市配电装置行业的发展提供技术信息咨询服务。本中心在为行业提供技术服务和成果转化的同时,按照市场经济等价有偿的客观规律,中心自身也能够实现良性发展,科研成果经过中心工程化研究开发,并向相关企业辐射、转产,顺利实现转化后,本中心预计每年
15、能够实现产值1000多万元,实现利润200万元,在间接经济效益方面,中心所提供的技术服务能够使应用企业每年增加销售收入2亿元,每年增加利税约4000万元。二、国内外发展趋势及国内、省内需求状况1、国内外技术发展水平与差距国外智能型配电装置的发展可分为三个阶段,在上世纪80年代,随着电子技术的发展,中低压成套装置的发展步入控制电子化、保护综合化时代,出现了电子式的各种运行电量控制器、电动机综合保护器、无功功率补偿控制器等产品,其结构多为继电器型的小型装置。 如电动机综合保护器,其功能有过电流、断相、过载等保护,起动时间可调整,过载时间可整定。 而无功功率补偿控制器可根据无功电流、功率因数等不同参
16、量自动进行电容补偿的均衡控制。进入90年代初期,此类装置发展已步入智能型时代,在中低压配电领域,采用了PLC技术,利用I/O方式通过可编程控制器实现配电装置的控制与操作,后期出现了微机集中检测与控制,可对馈电保护断路器进行远距离操作,对各回路电压、电流、有功电量和无功电量、功率因数、频率、变压器温度等进行监测,但它停留在遥测、遥控水平上,缺少通讯和遥调功能,更缺少智能化配电装置应具有的思维、分析、判断与选择的功能。从90年代末开始至今,随着计算机技术、微电子技术、电力电子技术、抗干扰技术等新技术的飞速发展,特别是网络通讯技术的发展使得自动化技术得到了空前发展,在这个时期,各类全数字交、直流控制
17、产品和PLC(可编程逻辑控制器)发展迅速,每3-4年就换代一次,功能越来越强大,可靠性也越来越高,微处理器从8位发展到16位机,又发展到应用32位机和多机运行,比如西门子公司的直流全数字产品,由6RA22系列发展到6RA23、6RA24系列,又发展到SIMADYN-D系列,时间还不足十年。 联网方面功能也越来越强,由两机之间的通讯到一机与多机通讯发展到网络通讯,在通讯协议方面有个公司的内部协议发展到开放的标准的协议,如西门子公司的产品由原先的USS协议发展到现在开放的profibus协议和工业以太网协议。 随着全数字控制和自动化技术的发展,各大公司也把这些技术应用于配电系统和配电装置中,也就是
18、所谓八强电控制与微电子技术、计算机技术、网络通讯技术相结合,形成了第三代产品,出现了智能型断路器和智能型配电柜。 如ABB公司的F系列断路器和MSG系列智能配电柜;西门子公司的3WN系列断路器和SIVACON系列配电柜;GEC-ALSTHOM公司的GEM-START3智能马达中心;西屋公司的adrantage系列配电柜等。 这些智能元器件都是以微处理器为核心v,具有测量、变换、保护、控制等功能,实际上就是一个现场控制计算机,同时都具有通讯接口可连接通讯网络于上位计算机通讯形成智能型配电柜。在发展智能型元器件及配电柜的同时,功能越来越强大的监控系统也得到了快速发展,如西屋公司的IMPACC系列;
19、GEC-ALSTHOM公司的ICIS系统,ABB公司的INSUM系统以及西门子公司的SIMOCODE系统,KLOCKNER MOELLER公司的配电系统等,通过这些系统与低压配电装置等现场设备的配合,使成套供、配、用电系统能够在本机、上位机环境、负载等对象中交换各种信息,通过网络实现状态检测、信息回馈、综合判断、发出指令及操作等,提高了整个配电系统的可靠性。可以说,国外著名电力系统设备的制造厂家都涉足了智能化配电领域,如德国西门子公司、法国施耐德公司、美国Cooper公司、摩托罗拉公司、英国ABB公司、日本东芝公司等,也都推出了各具特色的智能化配电装置产品,实现了规模化生产,在国际智能化配电市
20、场占据主导地位,与这些国际跨国巨头相比,我市在智能化配电装置的研发与大规模工业化生产方面,差距是比较大的,落后十年以上。从20世纪90年代以来,国内电力系统35kV变电所才逐步实现了四遥功能,但规模覆盖变电所自动化、馈线的故障定位与隔离和自动恢复供电、负荷控制、远程自动读表、最低网损、电压、无功优化、配电投资系统、变电配电和用电管理信息系统的配电网综合管理系统,则是近年来才起步的。 上海市供电局在浦东金桥金藤开发区实施了配电自动化工程,第一期工程采用法国施耐德集团生产的PR环网开关柜9台,基本达到了遥控、遥信和遥测的目的,但规模较小,且设备依赖进口,造价高,不便于推广普及。 另外,北京供电局、
21、沈阳电业局等采用进口设备进行了一定规模的尝试。 银川城区配电自动化系统全部采用自行研制的国产设备实现了配电网中30余条进线、几十条馈线和7个开闭所及小区变的全面监控,取得了大量经验,该系统于1998年8月20日通过国家电力公司组织的技术鉴定,达到国内领先水平。 这是我国第一套通过技术鉴定的配电自动化系统。前几年由于全国大面积的“电荒”,不仅促使了国内电力行业的快速发展,各地电力投资的大幅增加,更是直接刺激了电力设备、智能化配电装置的市场需求。 在未来2-3年内,中国电力投资将处于持续高速增长阶段,大量的电力项目启动将会直接促使电力设备行业的蓬勃发展。 南瑞集团、许继集团、ABB、施耐德、泰科电
22、子、LG、TCL、长城电器集团等也在智能化配电技术领域取得了长足的发展。人们也逐渐意识到智能化配电对我国经济发展的作用是巨大的。 一批电气企业在我国已经建立,以智能化配电技术为依托的高新技术产业群正在兴起。 经过几十年的发展,我国已经形成了一支数十万名从事智能化配电研究和开发的科技队伍;各类电气公司数千家,现代化的智能化配电重点实验室、开放实验室已在各地建立;数千家研究机构、高等院校和大中型企业已具备了进行智能化配电技术研究、开发以及商品化、产业化的基本条件。但是由于我国现有的众多科研机构规模小、综合实力比较薄弱、研究方向雷同、资金投入不足,尤其是在先进技术成果熟化的中试放大阶段研究开发投入很
23、少,目前我国在科研、中试转化、产业化推广三方面资金投入比例为1:0.4:100,而发达国家一般的比例为1:10:100,所以一些关键技术与工艺装备还没有形成行业内成熟的、通用的产品,致使智能化配电行业整体技术进步受到影响。 目前,这些先进的技术成果主要分布在沿海及一些电气工业发展较快的省份,成果分布极不均衡,同时由于智能化配电工程技术研究涉及行业范围比较广泛,是一个系统工程,因此需要更多科研机构、更多专业技术人才参与其研究开发。2、国内需求状况电力工业既是国民经济和社会发展的基础产业,又是公用事业。 电气化程度是衡量一个国家现代化水平的一个重要标志。 国家和各有关方面对电力工业的投资逐年稳步增
24、长。 虽然我国的电力工业近二十年发展速度较快,电力弹性系数始终保持高于的水平,但与发达国家相比,我国人均拥有发电装机容量和电力消费占能源消费的比重还很低,“十五”末期我国人均拥有发电装机只有0.25千瓦,人均发电量只有1078千瓦时,均不到世界平均水平的一半,仅为发达国家的1/6至1/10,电能消费占终端能源消费的比例为11%左右,远低于17%的世界平均水平。 根据预测,2020年我国装机容量将达7.5亿至8亿千瓦,比“十五”末期增长将超过50。但与电力发展极不相适应的是我国输电网设备老化情况严重,如运行在30年以上的陈旧设备约占10%30%。 电力需求持续增长,电力出现供不应求的局面,电网系
25、统的安全运行问题,促使国家和电力部门进一步加大电源和电网投资建设力度,并由此对输变电设备进行了大量的设备改造。 “十一五”期间,我国输配电行业增长趋势明显的结论早已在业内达成共识。 根据国家电网公司“十一五”电网规划及2020年远景目标报告,“十一五”期间,国家电网公司将新增330千伏及以上输电线路6万千米、变电容量3亿千伏安;到2010年,跨区输电能力将达到4000多万千瓦、输送电量1800多亿千瓦时,投资额9600亿元左右。 南方电网公司规划建成投产500千伏交流线路15651千米,变电容量6175万千伏安;建成投产500千伏直流线路1225千米,输电规模300万千瓦;建成投产800千伏直
26、流线路1438千米,输电规模500万千瓦,预计投资额在3000亿元。 根据两网规划,“十一五”期间总投资额将在12600亿元左右,年均投资额将达到2500亿元。 “十一五”期间电网投资复合增长率达15%以上。 据国家电网公司最新统计数据,2006年上半年电网投资和开工规模均创历史新高,累计完成固定资产投资656亿元,同比增长40.80%。 电网投资的一般规律是约有40%的投资额用于输变电设备的购置。 配电柜是电网配电的重要设备,主要包括运行在主干电网的输电配电柜和运行在终端的配电柜两部分。 根据全球范围内的一般输配电设备配置来看,配电设备一般占输配电设备市场容量20%左右,2005年国内配电行
27、业的销售规模约为700亿元,其中特变电工、长征电器、长城电工、平高电气、旭光股份、宝光股份、置信电气、中天科技、天威保变、精达股份、上电股份、东北电、天宇电气等13家以一次设备为主的公司共销售85亿元,华立科技、国电南自、国电南瑞、泰豪科技、许继电器、河南思达、东方电子、银河科技、阿继电器等9家以二次设备行为主的公司共销售52亿元。就国内输变电产业的发展方向而言,输电是往高压、超高压方向发展,城市配电领域则向智能化、自动化、节能化方向发展。 配电领域内,以计算机、通信、自动控制、电子等信息技术在配电领域的应用为基础,采用计算机控制技术和传统高低压电器技术相结合的新型配电装置,市场需求会越来越大
28、。3、省内需求状况我省从事中低压配电装置研发制造的企业有很多,围绕配电装置的科研、生产与经营领域已初具规模,从事配电装置的单位上百家,专业技术人员数千名,涉及配电的各个领域,门类较为齐全,部分项目的研究开发已达到国内领先水平。根据河南省电工行业协会的统计,我省每年配电装置市场容量为25-30亿元,且随着我省经济的发展和固定资产投资规模的不断扩大,每年对配电设备的需求还在不断增加,但我省从事配电装置设计、生产的企业都存在技术水平不强、低水平竞争严重的情况,这严重影响了我省配电行业的发展,也不利于实现我省的新型工业化道路。 而且,我省智能化配电技术领域的整体水平与国内其他各先进省份相比有明显的差距
29、。 大多数从事配电设备设计、制造的行业内企业,仿制过滥,创新不足,技术落后,知识产权不明确;企业规模过小、人员素质低;在产业化方面缺乏协调,经济效益低。我省从事配电设备研发的科研机构同样也存在着规模小、实验条件落后、技术项目与生产脱节、资金投入贫乏等问题,特别是在智能化配电装置新工艺、新设备的工程化、配套化的研究方面主要是各企业自力更生进行研究,科研创新力量薄弱,专业工程技术研究机构基本处于空白,严重制约着我省智能化配电装置的质量与产业化发展规模,影响着我省智能化配电产业整体现代化水平的提高。“郑州市智能化配电装置工程技术研究中心”的组建,将有力地促进新技术、新设备在配电行业中推广应用,加快科技成果转化,推动我省配电行业科研机构的资源调整和强化,使我市自然资源、社会资源优势得到更好的发挥,提高我市智能化配电产业工程化技术研究开发实力,促进河南配电装置行业的现代化发展。4、本技术领域的成果及分布状况郑州轻工业学院电气信息工程学院和河南省信息化电器实验室,拥有电器信息化技术、电器模糊控制技术等成果,其模糊控制技术与信息化技术,能够实现对配电装置自身状态和工作特性的模糊控制,实现对配电装置所构成的供用电系统及控制设备(通过开
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