新農(nóng)村電網(wǎng)智能改造工程建設(shè)的建議分析

李宇航

摘 要：近幾年，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，電網(wǎng)智能改造項(xiàng)目要結(jié)合實(shí)際需求，以保證整體管控結(jié)構(gòu)和管理層級(jí)結(jié)構(gòu)貼合實(shí)際需求，在對(duì)電網(wǎng)中無功功率進(jìn)行深度研究的過程中，不僅要對(duì)電網(wǎng)供電質(zhì)量進(jìn)行分析，也要對(duì)電網(wǎng)負(fù)擔(dān)參數(shù)和相關(guān)需求進(jìn)行系統(tǒng)化分析。正是基于此，在新農(nóng)村電網(wǎng)智能改造項(xiàng)目中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)無功補(bǔ)償技術(shù)的有效利用，將其應(yīng)用于電力系統(tǒng)整體規(guī)劃當(dāng)中。本文從新農(nóng)村配電網(wǎng)智能化項(xiàng)目分析入手，簡(jiǎn)要闡釋了電網(wǎng)智能化改造項(xiàng)目運(yùn)行技術(shù)，對(duì)農(nóng)網(wǎng)改造工程建設(shè)提供有效的建議。

關(guān)鍵詞：新農(nóng)村；電網(wǎng)智能；改造工程

中圖分類號(hào)：U665 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

新農(nóng)村電網(wǎng)進(jìn)行智能化改造是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)，只有相關(guān)參數(shù)和運(yùn)行結(jié)構(gòu)貼合實(shí)際需求，才能真正實(shí)現(xiàn)發(fā)展的目標(biāo)，并且充分升級(jí)農(nóng)村的改造方案，進(jìn)一步優(yōu)化整體運(yùn)維結(jié)構(gòu)的有效性，保證處理模型和運(yùn)維管控模型貼合時(shí)代和市場(chǎng)需求。

1.新農(nóng)村配電網(wǎng)智能化項(xiàng)目

在智能電網(wǎng)技術(shù)運(yùn)行過程中，需要結(jié)合配電網(wǎng)系統(tǒng)，對(duì)整體運(yùn)行結(jié)構(gòu)和運(yùn)維系統(tǒng)進(jìn)行集中操作，從而實(shí)現(xiàn)新農(nóng)村電網(wǎng)能源消費(fèi)控制模型和運(yùn)行機(jī)制能順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的特征，切實(shí)維護(hù)配電網(wǎng)運(yùn)行需求。在配電網(wǎng)運(yùn)行過程中，由于農(nóng)村地區(qū)的地理?xiàng)l件，都要采取長(zhǎng)距離以及輻射式的配電線路，當(dāng)電壓降較大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致整體變電站電壓出現(xiàn)偏低的問題。另外，針對(duì)農(nóng)村地區(qū)的線路數(shù)據(jù)、電能表、傳感器數(shù)據(jù)等，要提升運(yùn)行完整度和運(yùn)行信息的平衡。為了更好地減少電能的損耗，多數(shù)新農(nóng)村在配電網(wǎng)智能化項(xiàng)目推進(jìn)的過程中，主要利用的就是無功補(bǔ)償?shù)拇胧?/p>

本文以10kV配電網(wǎng)無功補(bǔ)償項(xiàng)目為例，并且對(duì)并聯(lián)電容器無功補(bǔ)償原理進(jìn)行了數(shù)據(jù)解構(gòu)，如圖1所示。

圖1中參數(shù)分別為電阻性負(fù)荷r、電感性負(fù)荷x、電容性負(fù)荷c等，電流數(shù)值是Ir、Ix、Ic。圖1中，Ir是Ix和Ic向量和。

對(duì)于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行深度分析，要結(jié)合相關(guān)電流信息和電壓信息等，確保參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求，也要對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行模式進(jìn)行整合。在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，需要考慮到并聯(lián)電容器的應(yīng)用，對(duì)電容性電流特征進(jìn)行把握。另外，電壓調(diào)整率

（1）

其中U1N≈U′2+/ab/。從式（1）可以看出變壓器的電壓調(diào)整率不僅決定于它的短路參數(shù)rs、xs和負(fù)載系數(shù)β，還與負(fù)載的功率因數(shù)有關(guān)。在變壓器結(jié)構(gòu)分析過程中，常見的xs要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于rs，并且在負(fù)載使純電阻的情況下，具體參數(shù)cosФ2=1，△u很??；但感性為負(fù)載的情況下，Ф2≥0，cosФ2和sinФ2都是正值，Ф2也為正值，這就說明在二次側(cè)端運(yùn)行結(jié)構(gòu)中電壓會(huì)隨著負(fù)載電流I2的增大而有所下降，因?yàn)椋琁1Nxs·I1Nrs所以系統(tǒng)中角Ф2越大，△u越大；但當(dāng)處于容性負(fù)載情況下，Ф2≤0，cosФ2≥0，而sinФ2≤0，/I1NrscosФ2/≤/I1NxssinФ2/時(shí)，△u為負(fù)值，就表示二次側(cè)端電壓u2會(huì)隨著負(fù)載電流I2的增加而有所升高，與此同時(shí)Ф2角絕對(duì)值越大，△u的絕對(duì)值越大。調(diào)節(jié)功率因數(shù)Ф2，Ф2越大，△u電壓的波動(dòng)隨之降低，從而達(dá)到無功補(bǔ)償和降低線路損耗的目的。通過公式和原理圖分析，能對(duì)整體10kV電網(wǎng)無功功率結(jié)構(gòu)建構(gòu)直觀的感受，并且有效升級(jí)對(duì)不同問題的處理能力，能在有序升級(jí)管理層級(jí)目標(biāo)結(jié)構(gòu)的同時(shí)，確保相關(guān)信息和運(yùn)行維度貼合實(shí)際需求。

2.新農(nóng)村配電網(wǎng)智能化建設(shè)建議

2.1 優(yōu)化通信終端控制技術(shù)

在我國新農(nóng)村電網(wǎng)智能化系統(tǒng)不斷建立的過程中，相關(guān)項(xiàng)目要結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r，建構(gòu)滿足不同需求的運(yùn)行維度和運(yùn)行參數(shù)，確保管控模型和管理效果的最優(yōu)化，技術(shù)人員在對(duì)互動(dòng)式需求以及電量負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)的過程中，要針對(duì)區(qū)域內(nèi)等級(jí)優(yōu)化項(xiàng)目進(jìn)行集中處理，確保智能配電網(wǎng)互動(dòng)化需求能得到有效的處理，切實(shí)維護(hù)電網(wǎng)連接結(jié)構(gòu)的有效性和有序性。只有從根本上提升技術(shù)運(yùn)維操作模型的水平，才能進(jìn)一步創(chuàng)設(shè)更加有效的終端管理系統(tǒng)，從而強(qiáng)化電網(wǎng)中網(wǎng)路薄弱項(xiàng)目。

除了要有效落實(shí)終端控制系統(tǒng)，也要順利提升系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，確保信息能得到實(shí)時(shí)處理，且整體服務(wù)項(xiàng)目更加安全和清晰，實(shí)現(xiàn)電力安全高效的運(yùn)行目標(biāo)，也為電力新需求的實(shí)現(xiàn)提供保障。順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展訴求，打造智能化電網(wǎng)調(diào)度項(xiàng)目，有效推進(jìn)我國新農(nóng)村電網(wǎng)改造工程順利運(yùn)行。

2.2 優(yōu)化配電網(wǎng)補(bǔ)償方案

技術(shù)人員要結(jié)合實(shí)際需求，建構(gòu)切實(shí)有效的配電網(wǎng)補(bǔ)償方案，以保證相關(guān)信息系統(tǒng)和運(yùn)行維度貼合實(shí)際，從而更好地處理無功補(bǔ)償問題，具體補(bǔ)償方案分別為全補(bǔ)模式，即全部變壓器都進(jìn)行380V側(cè)低壓補(bǔ)償；部分補(bǔ)償模式針對(duì)額定功率在100kVA以上的變壓器進(jìn)行抵押補(bǔ)償；在此基礎(chǔ)上要加上10kV桿上補(bǔ)償。對(duì)3種不同的補(bǔ)償方式進(jìn)行細(xì)分，能直觀地展示相應(yīng)問題和運(yùn)行優(yōu)勢(shì)，確保補(bǔ)償結(jié)構(gòu)貼合智能化改造的具體要求，也能有效提高發(fā)展水平和運(yùn)行階段，實(shí)現(xiàn)整體運(yùn)維操作模型的最優(yōu)化。

第一，全補(bǔ)過程，技術(shù)人員對(duì)農(nóng)網(wǎng)中的所有配電變壓器都進(jìn)行380V側(cè)低壓補(bǔ)償。在實(shí)際運(yùn)行過程中，負(fù)荷運(yùn)行可以選擇最小負(fù)荷、一般負(fù)荷以及最大負(fù)荷運(yùn)行3種基本運(yùn)行方式。且技術(shù)人員只是需要對(duì)不同負(fù)荷運(yùn)行方式進(jìn)行集中確定，并且保證補(bǔ)償容量能進(jìn)行并聯(lián)操作，并進(jìn)行有效分組。通過對(duì)并聯(lián)電容器進(jìn)行利用，提升全部補(bǔ)償效果。同時(shí)，對(duì)無功分組的運(yùn)行補(bǔ)償方式予以有效利用，從根本上減少無功負(fù)荷在10kV線路中流通的實(shí)際運(yùn)行長(zhǎng)度和參數(shù)結(jié)構(gòu)，一定程度上有效降低線損程度，確保電壓有效升級(jí)。

第二，對(duì)100kVA以上變壓器采取380V側(cè)抵押補(bǔ)償方式。正是基于農(nóng)村電網(wǎng)中存在配電變壓器分散的問題，且整體運(yùn)行結(jié)構(gòu)中的額定容量小，在制定相關(guān)計(jì)劃和補(bǔ)償方案時(shí)，需要對(duì)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行集中處理和綜合考量。

技術(shù)人員不能對(duì)每臺(tái)配電變壓器低壓側(cè)都要進(jìn)行獨(dú)立安裝，從而真正落實(shí)有效機(jī)制，實(shí)現(xiàn)并聯(lián)電容器。就算是安裝，也需要對(duì)并聯(lián)電容器等信息進(jìn)行集中處理，并且保證不同的負(fù)荷運(yùn)行方式確定的無功容量分組切實(shí)有效。在對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)進(jìn)行集中分析的過程中，要結(jié)合參數(shù)問題和運(yùn)行層級(jí)結(jié)構(gòu)，提高方案的有效性和落實(shí)程度，保證其發(fā)揮最大化功效。這一補(bǔ)償方式經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)，能夠很好地節(jié)約電能，提升供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

第三，部分補(bǔ)加桿上補(bǔ)過程，額定功率在100kVA以上的變壓器進(jìn)行380V側(cè)低壓補(bǔ)償加上10kV桿上補(bǔ)償。技術(shù)人員在實(shí)際操作過程中若只對(duì)額定功率在10OkVA以上的變壓器進(jìn)行380V側(cè)低壓補(bǔ)償，則整體運(yùn)行結(jié)構(gòu)的實(shí)效性并不是十分理想，運(yùn)行維度和運(yùn)行框架也需要進(jìn)一步改進(jìn)。特別要說的是，配電網(wǎng)中存在大量的公用變壓器沒有進(jìn)行低壓補(bǔ)償，整體補(bǔ)償結(jié)構(gòu)受損。借助有效的管控措施能一定程度上導(dǎo)致較大的無功缺口，大量的無功傳輸會(huì)致使配電網(wǎng)網(wǎng)損較高。

正是基于此，一部分區(qū)域選擇采用1OkV戶外并聯(lián)電容器，技術(shù)人員要針對(duì)具體問題進(jìn)行集中處理和綜合管控，確保架空線路實(shí)時(shí)有效，對(duì)無功缺額產(chǎn)生的損失問題進(jìn)行解決，保證配電網(wǎng)功率，降低線路損耗。結(jié)合實(shí)際情況，要積極利用多元化管控機(jī)制和固定補(bǔ)模型，規(guī)避過補(bǔ)以及無功倒送等問題。在運(yùn)行機(jī)制中，要結(jié)合實(shí)際問題和管控要求，確保農(nóng)村智能電網(wǎng)能在提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的基礎(chǔ)上，提高服務(wù)實(shí)效性。

結(jié)語

總而言之，在農(nóng)村生活水平不斷提高的當(dāng)下，要想進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)智能改造工程有序進(jìn)行，就要針對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行集中處理，建構(gòu)系統(tǒng)化的智能化電網(wǎng)運(yùn)行模型，提升電網(wǎng)管控的實(shí)際水平，以農(nóng)村電網(wǎng)為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上建構(gòu)更加有效的系統(tǒng)化運(yùn)行模型，為農(nóng)村電網(wǎng)優(yōu)化升級(jí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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