如何在農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)中實(shí)施科技創(chuàng)新

劉濤 秦緒偉

摘要：當(dāng)前，農(nóng)村的發(fā)展離不開(kāi)電力，通過(guò)電網(wǎng)建設(shè)能夠快速提升農(nóng)村的發(fā)展。本文將圍繞農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃以及現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村電網(wǎng);規(guī)劃;問(wèn)題;智能化技術(shù)

1.前言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與人們生活水平的顯著提高，對(duì)我國(guó)電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量提出了更高的要求，加強(qiáng)農(nóng)村電網(wǎng)智能化對(duì)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)有著積極的推動(dòng)作用。

2.當(dāng)前農(nóng)村配電網(wǎng)規(guī)劃中的問(wèn)題

2.1農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃的不合理性分析

中國(guó)整體經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶動(dòng)了農(nóng)村區(qū)域的發(fā)展，隨著農(nóng)村用電量的增長(zhǎng)，為電網(wǎng)配置也提出更多要求。農(nóng)村用電質(zhì)量需求不斷提高，且在中國(guó)改革制度的推動(dòng)下，對(duì)農(nóng)村科技方面的實(shí)施進(jìn)程不斷向前邁進(jìn)，這種狀態(tài)使得中國(guó)農(nóng)村出承力高、能源支撐點(diǎn)少、道路布局混亂等現(xiàn)象。目前農(nóng)村配電工作方式比較傳統(tǒng)，使得配電網(wǎng)規(guī)劃與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、技術(shù)發(fā)展不相符，還存在很多不合理的問(wèn)題有待解決，應(yīng)該受到相關(guān)部門的高度重視。

2.2配電網(wǎng)現(xiàn)狀分析不全面

中國(guó)農(nóng)村目前配電網(wǎng)現(xiàn)狀分析不夠科學(xué)和全面，對(duì)于配電網(wǎng)數(shù)據(jù)的獲取不夠充分，數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)不精確或模糊不清的情況，不利于配電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)發(fā)展。電網(wǎng)企業(yè)常面臨很多數(shù)據(jù)問(wèn)題，數(shù)據(jù)信息容易不對(duì)應(yīng)，容載和負(fù)載分不清楚，在配電網(wǎng)整個(gè)規(guī)劃中沒(méi)有一套科學(xué)、有效的方案，出現(xiàn)問(wèn)題不能及時(shí)解決線路問(wèn)題。農(nóng)村電網(wǎng)對(duì)于電壓中出現(xiàn)的問(wèn)題和原因很難有一個(gè)深入的分析，電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息也比較模糊，若配電網(wǎng)中出現(xiàn)隱藏的問(wèn)題，在一時(shí)間很難被發(fā)現(xiàn)和解決。由于中國(guó)農(nóng)村地區(qū)配電網(wǎng)的分析不到位，使得在電網(wǎng)使用過(guò)程中出現(xiàn)了各種問(wèn)題，降低了電網(wǎng)的整體質(zhì)量。

2.3資金投入不足

雖然中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)有所改善且不斷發(fā)展起來(lái)，但在很多方面依然達(dá)不到城市發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)，尤其是交通方面。目前農(nóng)村地區(qū)的交通問(wèn)題還比較嚴(yán)重，在配電網(wǎng)計(jì)劃實(shí)施過(guò)程中也帶來(lái)不便，這也使得成本有所提高，對(duì)于資金投入的需求量比較大。如今農(nóng)村配電網(wǎng)方面投入的資金十分有限，限制了農(nóng)村配電網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)發(fā)展，使得農(nóng)村用電量相對(duì)較小。

2.4滿足不了當(dāng)前農(nóng)村建設(shè)的需要

配電網(wǎng)建設(shè)在新農(nóng)村建設(shè)工作中具有重要地位，但配電網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程中也存在很多問(wèn)題，若不重視長(zhǎng)期以往則無(wú)法提高農(nóng)村配電網(wǎng)供電能力。配電網(wǎng)的有效建設(shè)對(duì)新農(nóng)村的發(fā)展非常重要，目前農(nóng)村配電網(wǎng)容易出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，長(zhǎng)期沒(méi)有受到重視，配電網(wǎng)中問(wèn)題一直不斷，已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)下農(nóng)村發(fā)展的需求。此外，農(nóng)村配電網(wǎng)規(guī)劃中對(duì)于無(wú)功補(bǔ)償方面沒(méi)有深入細(xì)致的規(guī)劃，比如對(duì)電壓損失率的分析等，不利于電網(wǎng)建設(shè)的整體發(fā)展。無(wú)功補(bǔ)償在電網(wǎng)中發(fā)揮了重要作用，能夠降低電網(wǎng)損失，這一點(diǎn)需要受到農(nóng)村配電網(wǎng)企業(yè)的重視，進(jìn)一步改善電網(wǎng)建設(shè)工作中的不足。

3.配電自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)村智能電網(wǎng)中應(yīng)用

3.1配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化

農(nóng)村智能電網(wǎng)中的饋線自動(dòng)化（DA）是配電自動(dòng)化技術(shù)的主要應(yīng)用形式之一，也是農(nóng)村配網(wǎng)自動(dòng)化的基礎(chǔ)，此項(xiàng)應(yīng)用能夠大幅提升配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性，是當(dāng)前電力企業(yè)建設(shè)智能電網(wǎng)時(shí)重點(diǎn)投入的環(huán)節(jié)。配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化主要由10kV饋線以及能夠?qū)崿F(xiàn)手動(dòng)、

自動(dòng)真空斷路的器柱智能設(shè)備組合設(shè)計(jì)而成。農(nóng)村智能電網(wǎng)中的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)與電網(wǎng)中的變電站、控制中心、自動(dòng)化主站系統(tǒng)、輸電管理系統(tǒng)、GIS定位系統(tǒng)等密不可分，在整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)中相互配合、相互合作，能夠幫助整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息共享。因此配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化可結(jié)合利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子通信技術(shù)、AI技術(shù)等，為電網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)提供配合，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)過(guò)程中的系統(tǒng)故障檢測(cè)、定位、隔離和自動(dòng)修復(fù)等功能，精準(zhǔn)定位故障范圍，縮短停電的時(shí)長(zhǎng)，一般能夠?qū)崿F(xiàn)10s-2min內(nèi)完成故障處理，從而確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定。

3.2配網(wǎng)線路中的智能開(kāi)關(guān)

農(nóng)村配網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行會(huì)比較容易受到外界自然因素的干擾，針對(duì)這一情況，可在配網(wǎng)系統(tǒng)中安裝線路開(kāi)關(guān)配置對(duì)線路進(jìn)行控制和保護(hù)，從而為農(nóng)村智能電網(wǎng)運(yùn)行提供一個(gè)良好的環(huán)境。在農(nóng)村配網(wǎng)中各分支線路極多，且配網(wǎng)線路相對(duì)較長(zhǎng)，使得線路末端的故障電流值較小，而配網(wǎng)中的主保護(hù)與后備保護(hù)裝置往往沒(méi)有辦法符合此要求的靈敏度，達(dá)到及時(shí)阻斷配網(wǎng)故障的作用，使得配網(wǎng)線路的保護(hù)工作缺乏可靠性。因此我們可以安裝智能開(kāi)關(guān)的方式將開(kāi)關(guān)裝置配置于配電網(wǎng)中的分支線路上，從而有效切斷故障點(diǎn)的電流運(yùn)輸。配電網(wǎng)智能開(kāi)關(guān)的設(shè)置應(yīng)以系統(tǒng)運(yùn)行安全作為首要目標(biāo)，并遵循著安全性、經(jīng)濟(jì)性的原則，為保障配網(wǎng)線路運(yùn)行的安全，可將配網(wǎng)進(jìn)行分段處理，一般可將10kV配網(wǎng)線路分為3～4段，然后對(duì)應(yīng)的安裝斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)或刀閘，若安裝刀閘則需要對(duì)其安裝數(shù)量進(jìn)行有效控制，建議選擇負(fù)荷開(kāi)關(guān)，此種方式能夠在配網(wǎng)線路超負(fù)荷時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)，從而避免在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生嚴(yán)重的安全事故。

3.3配網(wǎng)繼電保護(hù)的完善

繼電保護(hù)是繼電器通過(guò)判斷電力系統(tǒng)中的電氣元件故障，而發(fā)生跳閘或報(bào)警的電網(wǎng)自動(dòng)保護(hù)裝置，此裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)中機(jī)器設(shè)備的保護(hù)與修復(fù)。當(dāng)前我國(guó)各地區(qū)智能電網(wǎng)建設(shè)步伐的加快，使得新型繼電保護(hù)裝置得到了大力的研發(fā)，很多配電網(wǎng)中的變電站也實(shí)現(xiàn)了WAMS同步相量檢測(cè)單元的安裝，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)廣域保護(hù)，確保繼電保護(hù)的信息數(shù)據(jù)同步。繼電保護(hù)裝置能夠測(cè)量系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)元件參數(shù)，并與原有元件參數(shù)做精確的對(duì)比分析出故障處理信息，對(duì)相關(guān)元件處的感應(yīng)器發(fā)出故障隔離或修復(fù)的指令，從而對(duì)其執(zhí)行狀況進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。繼電保護(hù)能夠限定并精準(zhǔn)劃分監(jiān)測(cè)范圍，這一運(yùn)行特點(diǎn)能夠降低由于故障造成的停電范圍，增強(qiáng)配電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。

3.4電網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)

在農(nóng)村智能電網(wǎng)中，電網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)的建立與應(yīng)用可大幅提高電網(wǎng)調(diào)度的智能化程度，提高輸電效率的同時(shí)，也能夠幫助變電站降低電網(wǎng)調(diào)度的難度，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班即可完成電網(wǎng)調(diào)度工作的目標(biāo)，可大幅降低農(nóng)村電網(wǎng)運(yùn)行的人力成本。智能電網(wǎng)中自動(dòng)化主站系統(tǒng)的構(gòu)成一般呈分布式，其利用信息技術(shù)連接系統(tǒng)中的各個(gè)支點(diǎn)，實(shí)時(shí)傳輸、收集、分析各支點(diǎn)運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)，對(duì)整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。在系統(tǒng)各支點(diǎn)處安裝現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集裝置，可為主站提供模擬量、狀態(tài)量、脈沖量三種形式的數(shù)據(jù)信息，其中模擬量以電力運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的電流、電壓為主;狀態(tài)量以系統(tǒng)中的隔離開(kāi)關(guān)的使用狀態(tài)信號(hào)為主;脈沖量以電力負(fù)荷、變壓器、輸電線纜做功時(shí)所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)為主。這三種形式的信號(hào)數(shù)據(jù)，通過(guò)主站系統(tǒng)中安裝的光纜等設(shè)施，向CPU終端實(shí)施數(shù)據(jù)傳輸并得到分析數(shù)據(jù)。利用PLC技術(shù)在主站系統(tǒng)中加入智能編程控制系統(tǒng)，使得主站系統(tǒng)能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運(yùn)行實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。主站將得到的分析數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào)發(fā)射裝置回傳到各個(gè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)處，對(duì)故障位置進(jìn)行報(bào)警，并幫助維修人員定位故障位置，使得維修人員能夠快速進(jìn)行故障搶修，從而為農(nóng)村電網(wǎng)的運(yùn)行提供保障。江蘇省農(nóng)村電網(wǎng)當(dāng)前普遍使用的是省級(jí)自動(dòng)化主站系統(tǒng)，該系統(tǒng)建立時(shí)兼顧了主站系統(tǒng)運(yùn)行的管理，即在OMS中實(shí)現(xiàn)主站重大操作工作票管理，除加強(qiáng)了農(nóng)村電網(wǎng)智能化程度，也提高了對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的自動(dòng)化管理，從而進(jìn)一步提升了智能電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。

4.結(jié)束語(yǔ)

總之，農(nóng)村配電網(wǎng)建設(shè)工作對(duì)于農(nóng)村整體發(fā)展意義重大，通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)手段，提升電網(wǎng)建設(shè)水平，進(jìn)而促進(jìn)農(nóng)村的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]陳海瓊.農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃的問(wèn)題與改進(jìn)分析[J].集成電路應(yīng)用，2019（11）：36

[2]劉連海.農(nóng)村配電規(guī)劃的困境與發(fā)展研究[J].能源與節(jié)能，2018（06）：47

[3]何澤.農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2019，16（3）：50-51.