回复@icefighter: 在 GIS(气体绝缘开关设备)这类超高压“一次设备”领域,西门子与国电南瑞的竞争已经从早期的“代差”演变为如今的**“精密制造与数字算法”**之争。
西门子确实在一些极高压、极端工况的硬件底层拥有“独门绝技”,而国电南瑞正通过电力电子化(如自研电容器、IGBT)实现从执行层到决策层的全面反超。
1. 西门子 GIS 的独特竞争力:精密机构与材料机理
西门子在 GIS 内部的优势在于其**“百年的材料科学积淀”**,这体现在那些肉眼看不见的地方:
真空灭弧室与 Blue GIS 技术:
2026 年,西门子正全力推广 F-gas free (无氟) 技术。其“洁净空气(Clean Air)”绝缘技术不仅是充气,而是配套了极高真空度的灭弧室。
西门子的精密制造能保证在大气压下,灭弧室的机械寿命达到 30,000 次以上,且密封性可以维持 40 年免维护。
Sensgear™ 数字传感器集群:
西门子的 GIS 传感器不只是测压力。
其内置的精密传感器能实现 “局放(局部放电)超早期预警”。
其核心竞争力在于算法:它能从高压放电的杂波中,利用物理模型精准分辨出是“颗粒悬浮”还是“尖端放电”,这种信噪比处理能力来自于全球数百万台设备的运行数据。
低摩擦系数的操作机构:
西门子的断路器操作机构(弹簧或液压)采用的是特殊的合金配方,能保证在 -50℃ 的极寒环境下,动作响应速度的离散率极低(即每次动作的时间几乎完全一致)。这种**“物理一致性”**是电力系统高精度仿真的基础。
2. 国电南瑞的布局:
自研电容器与电力电子化的“换道超车”
国电南瑞(特别是其旗下的南瑞继保)在 GIS 一次设备上的逻辑是:
“如果物理机构难以迅速反超,就用电力电子和数字化让机构变得‘聪明’。”
自研超级电容器与构网型 SVG: * 布局:
2024-2026 年,南瑞在西藏、青海等地部署了世界首套带超级电容的构网型 SVG(静止无功发生器)。
核心竞争力:
传统的西门子 GIS 主要是“被动执行”,而南瑞的设备通过自研电容器实现了**“主动支撑”**。当电网因新能源接入波动时,南瑞的设备能像电池一样瞬间释放有功支撑,这种“构网能力”是传统西门子 GIS 不具备的。
IGBT 高压器件的批量挂网:
* 国电南瑞在 2025 年加快了 3300V/4500V 高压 IGBT 的国产化。这意味着南瑞可以制造出完全不含机械触点的“全电力电子开关”。在直流输电(HVDC)领域,南瑞的**可控换相换流阀(CLCC)**已能有效解决西门子等巨头也头疼的“换相失败”问题。
自研电容器的意义:
电容器是电力补偿的核心。南瑞自研的高压膜式电容器实现了全生命周期自愈技术。对比西门子,南瑞的优势在于它能根据中国电网的“高比例新能源”特性,定制电容器的放电曲线,从而在分布式光伏接入时,比西门子的通用设备更稳定。
结论:在“传统机械工艺”上:
南瑞很难在短期内彻底消除西门子积淀百年的材料学优势。西门子的 GIS 机构在 40 年生命周期内的故障率依然是全球最低。
在“未来智能装备”上:
南瑞已经反超。 随着电网从“大机器控制”转向“半导体控制”,南瑞凭借自研的超级电容器、IGBT 以及与调度大模型的深度耦合,让 GIS 不再是一个“冷冰冰的开关”,而是一个能自我诊断、主动支撑电网频率的智能体。//@icefighter:回复@icefighter:在 2026 年的中国电力市场背景下,国电南瑞(NARI)在变电站自动化领域对西门子 PLC 的“取代”并不是一种简单的同类产品置换,而是一场“行业专用设备对通用工业设备”的降维打击。
简单直接的回答是:
在变电站的核心控制层面,国电南瑞早已取代了西门子;而在变电站的辅助逻辑层面,国电南瑞正在通过自主研发的工控平台实现最后的清场。
以下是深度拆解:
1. 核心战场的胜负:继电保护 vs PLC变电站最核心的资产是变压器、断路器,最核心的功能是继电保护和测控。
西门子的局限:
虽然西门子 S7-1500 PLC 极其强大,但它属于**“通用工业控制器”**。在变电站这种存在超强电磁干扰、要求微秒级切除故障的场景下,通用 PLC 的抗干扰等级和专用算法(如差动保护)并不占优。
国电南瑞的优势:
南瑞的 PCS 系列(继电保护装置) 是专门为电网设计的。它们原生支持 IEC 61850 协议(变电站的通用语言),且内置了极其复杂的电力算法。
取代现状:
在中国 110kV 及以上等级的变电站,核心控制权早已不在西门子 PLC 手中,而是由南瑞、南网科技等国产继保装置统治。
2. 辅助战场的“清场”:公用接口与辅控系统在变电站的“站控层”(负责照明、通风、空调、辅助消防等非核心逻辑),过去为了省钱或习惯,确实大量使用西门子 S7-1200/1500。
南瑞的进攻:
到 2026 年,南瑞推出了基于**国产芯片(如龙芯、飞腾)和自主操作系统(如瑞恒 OS)**的嵌入式控制器。
取代逻辑:
* 安全合规性:
2026 年,国家电网对变电站的“自主可控”要求达到 100%。西门子 PLC 作为非国产硬件,在新建招标中几乎无法进入核心目录。
协议原生化:
南瑞的辅控装置原生支持 GOOSE 和 SV 报文,与主网调度系统无缝对接,无需像西门子 PLC 那样加装昂贵的协议转换网关。
3. 西门子的角色转型虽然在硬件上被南瑞取代,但西门子在变电站自动化领域并非彻底出局,而是转向了更高端的生态位:
数字化变电站仿真:
西门子的数字化孪生软件依然是南瑞在设计超大型变电站时的参考。
高压核心器件:
在 GIS(气体绝缘开关设备)等超高压一次设备内部,西门子的传感器和精密机构依然有其独特竞争力。