農(nóng)網(wǎng)低電壓?jiǎn)栴}分析

劉曉宏

摘 要：近年來，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶動(dòng)了農(nóng)民物質(zhì)生活水平的不斷提高，農(nóng)村的用電量也逐年攀升，但農(nóng)村電網(wǎng)低電壓?jiǎn)栴}卻日益顯現(xiàn)。文章主要闡述了農(nóng)網(wǎng)低電壓?jiǎn)栴}的現(xiàn)狀、特點(diǎn)及影響，分析了農(nóng)網(wǎng)低電壓的原因，探討了農(nóng)網(wǎng)低電壓?jiǎn)栴}的綜合治理，重點(diǎn)研究了解決農(nóng)網(wǎng)低電壓?jiǎn)栴}的技術(shù)策略，以期為農(nóng)村電網(wǎng)的不斷完善與發(fā)展提供參考，促進(jìn)農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村電網(wǎng)；低電壓；三級(jí)聯(lián)調(diào)

中圖分類號(hào)：TM761.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）26-0120-02

1 農(nóng)網(wǎng)低電壓?jiǎn)栴}概況

1.1 農(nóng)網(wǎng)低電壓?jiǎn)栴}的現(xiàn)狀

一般來說，農(nóng)村電網(wǎng)是指110 kV以下覆蓋縣級(jí)以下用戶的配電網(wǎng)，具有網(wǎng)點(diǎn)多、覆蓋面廣、線路長(zhǎng)、負(fù)荷率低、季節(jié)差異顯著等特點(diǎn)。由于我國(guó)電力系統(tǒng)長(zhǎng)期以來比較重視骨干網(wǎng)架以及城市配電網(wǎng)建設(shè)，而對(duì)處于配電網(wǎng)末端的農(nóng)網(wǎng)重視程度不足，導(dǎo)致農(nóng)網(wǎng)運(yùn)行過程中暴露出諸多問題。

部分農(nóng)網(wǎng)設(shè)備老化嚴(yán)重，網(wǎng)架薄弱，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，且多以10 kV線路為主，且在用電高峰時(shí)段末端電壓不穩(wěn)定，供電能力嚴(yán)重不足。而隨著農(nóng)村用電量的不斷攀升，農(nóng)網(wǎng)低電壓?jiǎn)栴}日益嚴(yán)重。

1.2 農(nóng)網(wǎng)低電壓的特點(diǎn)

我國(guó)農(nóng)網(wǎng)低電壓的問題由來已久，并且在近幾年不斷加劇，對(duì)農(nóng)民的日常生產(chǎn)生活造成巨大影響。

首先，農(nóng)網(wǎng)低電壓的季節(jié)性特點(diǎn)比較突出，春夏兩季是低電壓?jiǎn)栴}最為嚴(yán)重的季節(jié)，根據(jù)某縣級(jí)供電公司的統(tǒng)計(jì)，2014年春夏兩季接到的農(nóng)村低電壓投訴數(shù)占到全年低電壓投訴數(shù)的80%以上。

其次，農(nóng)網(wǎng)低電壓也具有時(shí)段性特點(diǎn)，午高峰與晚高峰是低電壓?jiǎn)栴}出現(xiàn)的主要時(shí)段，其中尤以下午6點(diǎn)至晚上10點(diǎn)的低電壓?jiǎn)栴}最為突出。

另外，農(nóng)網(wǎng)低電壓多出現(xiàn)在偏遠(yuǎn)山區(qū)、集鎮(zhèn)、城鄉(xiāng)結(jié)合部等，區(qū)域化特點(diǎn)顯著。

1.3 農(nóng)網(wǎng)低電壓帶來的問題

隨著農(nóng)網(wǎng)低電壓?jiǎn)栴}的不斷加劇，低電壓所帶來的問題也不斷增加。農(nóng)村電網(wǎng)低電壓造成供電質(zhì)量下降，導(dǎo)致在用電高峰期用戶家中電器無法正常使用，農(nóng)民的用電投訴越來越多，嚴(yán)重影響農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民增收。而且由于農(nóng)網(wǎng)具有較長(zhǎng)的供電半徑及運(yùn)行周期，低電壓及配電超載問題也增大了線路的安全隱患，線路老化嚴(yán)重，反過來也將進(jìn)一步影響配電質(zhì)量，農(nóng)網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性得不到保障。

另外，低電壓?jiǎn)栴}也成為農(nóng)村用戶拒繳電費(fèi)的理由，嚴(yán)重影響農(nóng)網(wǎng)的正常運(yùn)行與維護(hù)。

2 農(nóng)網(wǎng)低電壓?jiǎn)栴}的原因

2.1 農(nóng)村用電量逐年增長(zhǎng)

農(nóng)網(wǎng)低電壓?jiǎn)栴}的原因是多方面的，直接原因是農(nóng)村用電量的快速攀升。改革開放以來，我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)取得了舉世矚目的發(fā)展，人民的物質(zhì)生活水平快速提高，農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)條件得到極大改善，家用電器的數(shù)量也不斷增加，電力需求量也快速增長(zhǎng)。

另外，近年來我國(guó)對(duì)于“三農(nóng)”、城鎮(zhèn)化建設(shè)、農(nóng)村產(chǎn)業(yè)的支持力度不斷加大，種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、旅游業(yè)等都取得了長(zhǎng)足發(fā)展，相應(yīng)的用電量也迅速提升，原有配電網(wǎng)早已滿足不了農(nóng)村發(fā)展的要求。

2.2 農(nóng)村電力線路設(shè)備較為落后

為了滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的用電需求，國(guó)家對(duì)電力建設(shè)的投入力度也在不斷加大，但是建設(shè)重心偏向骨干網(wǎng)路及城市電網(wǎng)。當(dāng)前我國(guó)農(nóng)網(wǎng)線路多為十幾年前建設(shè)或改造的老舊線路，在多次電網(wǎng)改造中由于標(biāo)準(zhǔn)太低、線路設(shè)備更換不徹底，仍然存在大量的老化線路，且配電網(wǎng)的調(diào)度不合理也導(dǎo)致了農(nóng)網(wǎng)在淡季處于近似空載狀態(tài)，線路損耗嚴(yán)重。

另外，農(nóng)網(wǎng)的變壓器配置不合理，高壓網(wǎng)路難以深入電壓負(fù)荷中心，供電線路較長(zhǎng)，導(dǎo)致末端電壓不穩(wěn)定。

2.3 農(nóng)村電力運(yùn)行管理存在問題

除了用電量增大、線路設(shè)備落后等問題，農(nóng)網(wǎng)運(yùn)行管理的不科學(xué)也是導(dǎo)致低電壓的重要因素。

一是農(nóng)網(wǎng)運(yùn)行管理制度落實(shí)不到位，三相負(fù)荷不平衡，電力設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定的問題長(zhǎng)期存在；

二是缺乏嚴(yán)格的管理監(jiān)測(cè)機(jī)制，運(yùn)維人員的職責(zé)分配不明確，導(dǎo)致工作效率低下，配電網(wǎng)管理存在諸多問題；

三是農(nóng)網(wǎng)對(duì)低電壓檢測(cè)、數(shù)據(jù)收集與分析工作的重視程度不足，嚴(yán)重缺乏技術(shù)型人才和自動(dòng)化裝備；

四是農(nóng)網(wǎng)用戶報(bào)裝管理的規(guī)范化不足，單相負(fù)荷無序使用的問題較為嚴(yán)重。

3 農(nóng)網(wǎng)低電壓?jiǎn)栴}的綜合治理

3.1 制定科學(xué)的農(nóng)村電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃

農(nóng)網(wǎng)低電壓?jiǎn)栴}是關(guān)系到農(nóng)民日常生產(chǎn)生活的重要問題，需要從多個(gè)方面入手解決，首先應(yīng)制定科學(xué)的農(nóng)村電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃。這就要求國(guó)家從政策上推動(dòng)農(nóng)村電網(wǎng)改造升級(jí)計(jì)劃的實(shí)施，不斷加大農(nóng)網(wǎng)建設(shè)投入。配電網(wǎng)末端的農(nóng)網(wǎng)必須并入電網(wǎng)建設(shè)的總體規(guī)劃中，骨干網(wǎng)架及城市電網(wǎng)建設(shè)均需考慮農(nóng)村電網(wǎng)的發(fā)展需要。農(nóng)村電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃也應(yīng)建立在對(duì)科學(xué)的長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，并與城市電網(wǎng)建設(shè)統(tǒng)籌規(guī)劃，對(duì)農(nóng)網(wǎng)架構(gòu)、線路及設(shè)備進(jìn)行全面優(yōu)化。

3.2 加大農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)的投入力度

科學(xué)的農(nóng)村電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃需要足夠的資金支持，這就要求國(guó)家進(jìn)一步加大農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)的投入力度，并在資金投入的同時(shí)擴(kuò)大技術(shù)支持，為農(nóng)網(wǎng)系統(tǒng)提供更多的專業(yè)技術(shù)人員，并重視農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)的研究，將解決低電壓?jiǎn)栴}作為農(nóng)網(wǎng)建設(shè)的主要目標(biāo)之一。

農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)抓住新一輪電網(wǎng)改造的機(jī)遇，在科學(xué)的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃下，充分利用現(xiàn)有的技術(shù)與設(shè)備，加快農(nóng)村電網(wǎng)智能化建設(shè)步伐，不斷提高農(nóng)村電網(wǎng)的配電質(zhì)量。

3.3 建立完善的農(nóng)網(wǎng)低電壓預(yù)防機(jī)制

配電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行不僅需要資金與技術(shù)支持，還需要建立科學(xué)的農(nóng)網(wǎng)運(yùn)行管理制度，加快完善農(nóng)網(wǎng)低電壓預(yù)防機(jī)制。供電公司應(yīng)根據(jù)用電量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)調(diào)度，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)網(wǎng)線路與設(shè)備的檢修與維護(hù)，提高配電設(shè)備的穩(wěn)定性與可靠性，根據(jù)區(qū)域性用電差異對(duì)變壓器進(jìn)行改造。

另外，必須重視農(nóng)網(wǎng)低電壓預(yù)防機(jī)制的建立，從制度上杜絕低電壓?jiǎn)栴}的出現(xiàn)；基層供電企業(yè)應(yīng)根據(jù)本地區(qū)負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，在用電高峰期采取一定的預(yù)防措施，避免低電壓?jiǎn)栴}的出現(xiàn)。

4 解決農(nóng)網(wǎng)低電壓?jiǎn)栴}的技術(shù)策略

4.1 電壓無功三級(jí)聯(lián)調(diào)方案

要治理農(nóng)村電網(wǎng)低電壓?jiǎn)栴}，除了以上提出的重視電網(wǎng)規(guī)劃、加大建設(shè)投入、完善運(yùn)行管理等措施外，還必須重視技術(shù)措施的研究，從而為農(nóng)村電網(wǎng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

筆者在對(duì)我國(guó)農(nóng)村低電壓?jiǎn)栴}進(jìn)行分析與探討的基礎(chǔ)上，引入電壓無功控制的相關(guān)理論，建議對(duì)農(nóng)網(wǎng)進(jìn)行無功優(yōu)化補(bǔ)償，從而達(dá)到提高末端電壓的目的。三級(jí)聯(lián)調(diào)是電壓無功優(yōu)化補(bǔ)償?shù)囊环N較為復(fù)雜的控制方案，即在綜合考慮農(nóng)網(wǎng)各部分電壓等級(jí)、各類調(diào)壓與無功設(shè)備協(xié)調(diào)控制的基礎(chǔ)上對(duì)低電壓?jiǎn)栴}進(jìn)行解決。

4.2 電壓無功三級(jí)聯(lián)調(diào)的控制策略

電壓無功三級(jí)聯(lián)調(diào)與VQC、AVC系統(tǒng)存在差異，在協(xié)調(diào)控制的實(shí)施中更為復(fù)雜，需要遵循以下原則：

一是在電壓越限情況下啟動(dòng)電壓修正程序，并以恢復(fù)電壓穩(wěn)定為目標(biāo)；

二是電壓無功不越限情況下啟動(dòng)電壓無功優(yōu)化程序，降低有功損耗；

三是電壓無功調(diào)整時(shí)保證配電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。電壓無功三級(jí)聯(lián)調(diào)是一個(gè)復(fù)雜的控制過程，有載調(diào)壓、10 kV調(diào)壓器、10 kV無功設(shè)備、站內(nèi)無功補(bǔ)償、配電低壓無功補(bǔ)償、低壓用戶電壓檢測(cè)都屬于三級(jí)聯(lián)調(diào)的控制范疇。

4.3 電壓無功三級(jí)聯(lián)調(diào)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

考慮到控制系統(tǒng)涵蓋一級(jí)安全區(qū)、二級(jí)安全區(qū)、三級(jí)安全區(qū)以及配電外網(wǎng)，電壓無功三級(jí)聯(lián)調(diào)控制系統(tǒng)的信號(hào)傳輸應(yīng)采取串口通信、無線通信與專線相結(jié)合的方式。變電站電壓無功控制則選擇壓控型無功補(bǔ)償裝置，保證系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定。10 kV線路的調(diào)壓控制則可以在線路中段安裝5 000 kVA自動(dòng)調(diào)壓器，通過自動(dòng)有載電壓來保證配電網(wǎng)末端用戶電壓的穩(wěn)定。

而針對(duì)農(nóng)網(wǎng)線路老化的問題，則可以在配變處安裝智能調(diào)壓控制器，從而與自動(dòng)調(diào)壓器構(gòu)成統(tǒng)一的低壓控制系統(tǒng)，并借助RS485接口對(duì)調(diào)壓控制器進(jìn)行并聯(lián)控制。

4.4 電壓無功三級(jí)聯(lián)調(diào)的效果分析

通過電壓無功三級(jí)聯(lián)調(diào)控制，能夠在充分利用現(xiàn)有的設(shè)備的基礎(chǔ)上，有效控制配電網(wǎng)末端用戶的低電壓?jiǎn)栴}。而且三級(jí)聯(lián)調(diào)控制能夠?qū)崿F(xiàn)站內(nèi)電壓無功調(diào)節(jié)、線路電壓無功調(diào)節(jié)、配變電壓無功調(diào)節(jié)等設(shè)備的協(xié)調(diào)與控制，從而達(dá)到提高配電質(zhì)量的目的。

在對(duì)電壓無功三級(jí)聯(lián)調(diào)控制系統(tǒng)試點(diǎn)地區(qū)的效果分析中，筆者發(fā)現(xiàn)變電站母線電壓以及配電網(wǎng)末端用戶電壓的合格率分別提升了0.8與2.0個(gè)百分點(diǎn)，電網(wǎng)低電壓的問題得到有效解決。

5 結(jié) 語

農(nóng)村電網(wǎng)低電壓?jiǎn)栴}出現(xiàn)的原因是多方面的，農(nóng)村用電量的增長(zhǎng)、電力線路的老化、運(yùn)行管理問題都導(dǎo)致了農(nóng)網(wǎng)低電壓的出現(xiàn)。對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)低電壓?jiǎn)栴}的綜合治理應(yīng)從電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃、電網(wǎng)建設(shè)力度、農(nóng)網(wǎng)低電壓預(yù)防機(jī)制等三個(gè)方面入手，并不斷采取技術(shù)措施。本文提出了通過三級(jí)聯(lián)調(diào)方案來解決農(nóng)網(wǎng)低電壓?jiǎn)栴}，經(jīng)過分析與驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)電壓控制效果良好，對(duì)于農(nóng)網(wǎng)供電電壓質(zhì)量的提升有著重要意義。

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