智能電網建設與農村電網改造升級研究

趙敘亮

摘 要：農村現(xiàn)代化進程的不斷加速，讓電力在農村地區(qū)得以實現(xiàn)真正普及。而智能電網的興起，讓群眾對供電質量提出了更高的要求，農村地區(qū)供電電網所存在的問題也亟須解決。本文將對電網現(xiàn)狀和建設與改造升級之間的關系進行探討，并制定一套農村電網的智能化改造方案。

關鍵詞：智能電網;建設;農村電網;改造升級

引言：科技的發(fā)展讓人們提出了更高的供電質量要求，智能電網的出現(xiàn)使得電力企業(yè)能夠更好地為用戶提供高質量的電力需求。農村地區(qū)電網的智能化改造，能對農村地區(qū)的供電進行更深層次的優(yōu)化，同時還能夠解決目前農村電網所存在的多種問題。

1電網發(fā)展特點和現(xiàn)狀

1.1智能電網特點

智能電網系統(tǒng)在實際運作過程中可即時對實際狀況進行監(jiān)控，在電網系統(tǒng)發(fā)生異常情況時能夠及時報警，使維修人員能夠制定與之對應的維修方式，讓電網系統(tǒng)恢復正常運行。

在智能電網系統(tǒng)實際運行時，能夠對自身在各個時段的運行狀態(tài)進行全面的實時記錄，進行數(shù)據(jù)分析，并對電網系統(tǒng)給予優(yōu)化改進。除此之外，因為能即時對電路系統(tǒng)運作狀況進行監(jiān)控，能通過監(jiān)控數(shù)據(jù)對相關設備的運行和檢修工作制定更為合適的方案，從而提升電網的使用壽命，并對電網運作成本作出有效控制，使電力企業(yè)能夠在收益上得到最大保障[1]。

1.2農村電網現(xiàn)狀

目前，對于農村電網而言，其存在諸多的問題，具體表現(xiàn)在以下幾方面，一是，結構不夠科學、線路不符合標準要求、無功明顯不足、負荷率處于較低的水平，并且在均衡方面也存在不足。

由于在許多農村地區(qū)的電網結構中，低壓網絡較長，導致供電所半徑擴大，配電器和變壓器也的負荷中心亦存在偏移的狀況;而因低壓電網質量上的不達標，線路較長且導線前端更小，使得電線負荷較重，導致供電線路交叉，從而在安全上埋下隱患。

農村許多地區(qū)在線路搭建上多為對低壓線路的的私搭亂建，該違規(guī)行為往往會發(fā)生諸如使用廢舊導線、分匝接線等不合理現(xiàn)象，并導致多種不安全因素，易發(fā)生漏電事故。

盡管農村地區(qū)有很多感應電動機，其和變壓器都需要一定的無功，但在當今，農村電網對于無功補償方面依舊處于一個較為落后的水平，因此功率因數(shù)較低，線路末端電壓相對更低。

此外，農村地區(qū)對于電力的用途主要為照明，故許多配電箱容器較大的變壓器在運行狀況上多為處于空載狀態(tài)，導致負荷率低下，從而加大電路損耗。由于部分地區(qū)負荷不平衡，造成零線有著較大的電流，使得損耗不斷增加，外加許多地區(qū)的電路存在亂接的現(xiàn)象，大大提高了損耗程度[2]。

2智能電網建設與農村電網改造升級

2.1電網改造的關鍵

我國城市化進程的逐步推進，加快了農村現(xiàn)代化的進程，許多城市的發(fā)展獲得飛速提升，農村地區(qū)的經濟和電網得到顯著的發(fā)展成就。

當下，我國對農村地區(qū)的電網改造工作加大了投入力度，而智能電網能夠為電網改造工作帶來新的理論依據(jù)，故智能化是農村電網改造的重要方向。

2.2電網升級的依靠

在實際進行過程中，農村電網對于智能電網有著依賴性。而農村電網系統(tǒng)存在線損率高、電壓合格率偏低、電網系統(tǒng)可靠性較低以及資源利用率較低，同時還存在諸如電路線損率較大、無功補償措施缺乏、變壓器工作負荷過大等問題。

上述問題都會對農村供電系統(tǒng)的穩(wěn)定產生影響，同時也降低能源的使用效率。若要及時將問題有效解決，需要將工作真正落到實處，而智能電網技術是農村電網改造的依據(jù)。因此，在對農村電網進行改造升級工作時，需加大對農村電網智能建設的投入，建設完善的農村電力系統(tǒng)，使得農村也能夠與城市地區(qū)一樣獲得高質量的供電服務。

3農村電網智能化改造方案

3.1設計要求

在建設農村智能電網系統(tǒng)的過程中，需強調其系統(tǒng)集成參數(shù)測定、數(shù)據(jù)通信、電路保護等功能，實現(xiàn)對補償無功功率的動態(tài)補償、諧波畸變和電壓波動的消除等功能，以達成農村電網信息的全覆蓋。

一方面，在對農村電網進行智能化改造時，需強調箱式變電站在電力系統(tǒng)中的主體地位，加大對新型智能箱變設施的研制和應用力度，并根據(jù)不同建設方案進行優(yōu)化;另一方面，電網系統(tǒng)智能設備應具有對數(shù)據(jù)的采集、異常情況的報警、運行狀況的實時記錄、遠程控制、數(shù)據(jù)存儲、無人值班監(jiān)控和饋線保護等功能。

3.2可行性分析

所謂電網智能化，主要實現(xiàn)技術方面的智能，包含了自動化、互動化、信息化等特性，在管理方面體現(xiàn)對信息處理和反饋的及時性，以達到電路管理智能化的需求。農村電網智能化改造升級，需借助電網智能化的技術優(yōu)勢，對電網的基礎配置和管理進行完善，進而實現(xiàn)農村電網的現(xiàn)代化、智能化的轉換，并探討對電網改造技術的可行性。

傳統(tǒng)農村電網系統(tǒng)因建設時間較久、技術水平落后，線路設計也存在不科學之處，導致變電站在運行時電壓偏低，影響到線路末端用戶的電力使用體驗。而對智能電網技術的運用，電網線路末端的電感裝置將會實時反饋電壓數(shù)據(jù)信息，并通過調節(jié)運行電壓使線路末端的電壓水平始終保持在一個適當?shù)姆秶?/p>

農村電網智能化的主要特性還有對數(shù)據(jù)信息的融合，通過對變電站、線路數(shù)據(jù)和傳感裝置的活用，以實現(xiàn)農村電網數(shù)據(jù)的整體對接，完成對電網的智能化管理。

根據(jù)農村電網結點較為零散的特點，還需對智能計量通信技術的運用，以充分發(fā)揮信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)勢，通過對各種類型數(shù)據(jù)的整理，結合需求控制相應系統(tǒng)，通過雙向通信監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對負荷的調控。

現(xiàn)代電網的動態(tài)管理是農村電網管理的重要內容之一。通過智能化管理技術，可依賴各種傳感技術，實現(xiàn)對電能供應的智能調節(jié)和對電力異常狀態(tài)進行及時檢測，避免線路因超負荷運轉導致設施損壞，以提升農村電網管理的安全和高效。

3.3系統(tǒng)結構

智能電網的系統(tǒng)結構分為站控層、通信層、間隔層和設備層。站控層設施包含上級監(jiān)控中心和通信管理機，通信層連接站控層和間隔層，間隔層包括智能數(shù)顯表、智能電能表、溫度采集器、智能斷路器、球形攝像頭等，設備層包含開關柜、智能箱式變電站等。

其中，除間隔層的球形攝像頭是戶外設置外，其余設備均安置于各支路開關的裝置之中。在功能上，智能電能表、智能數(shù)顯表、智能斷路器、溫度采集器以及球形攝像頭，在系統(tǒng)中發(fā)揮系統(tǒng)信息采集、測量、控制、保護和監(jiān)控功能，并借助各種智能設備之間的銜接，以實現(xiàn)對電網運作信息的管理及遠程傳輸反饋信息和標準通訊協(xié)議下的區(qū)域信息共享。

在智能化的電網系統(tǒng)中，通訊層的主要作用就是將各種智能設備串聯(lián)在一起，以實現(xiàn)間隔層與站控層之間的信息交換。通訊層所使用的通信端口一般通過光纖網絡進行數(shù)據(jù)通信，通過光纖數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)勢實現(xiàn)大容量的遠程數(shù)據(jù)通信，并可降低在數(shù)據(jù)通信過程中的外部干擾，為智能數(shù)據(jù)的傳輸提供穩(wěn)定性方面的保障。

站控層所使用的自動化軟件包括數(shù)據(jù)的實時采集、異常狀況反饋、實時記錄、遠程遙控、數(shù)據(jù)存儲等眾多功能，同時做到與無人值班變電站進行無縫對接，使得農村電網的智能化具備更為高效的應用，并在各項功能之間的銜接與應用中，使得電網能夠進行對數(shù)據(jù)的遠程設置、修改和控制，并完成對動態(tài)管理的全面實施。

3.4通訊聯(lián)絡技術

以現(xiàn)代網絡信息化技術實現(xiàn)的電網智能化改造，擁有設備科技水平、通信技術標準和遠程控制功能等傳統(tǒng)電網所不具備的優(yōu)勢。而通信技術作為電網智能化改造升級的關鍵核心，更需要對其進行全面的設計，將智能箱式變電站、支路配電箱、集裝電表箱和用戶智能電表進行連接，從而構建一套創(chuàng)新式管理網，并通過統(tǒng)一軟件設備系統(tǒng)的開發(fā)運用，實現(xiàn)各個設備間的無縫連接[3]。

結論：如何實現(xiàn)農村地區(qū)電網系統(tǒng)的智能化改造，則需要對智能電網的特點有所了解，并對農村電網的問題有清楚認知，對智能電網的建設與農村電網的現(xiàn)代化改造之間的關系有正確認知，同時對農村電網智能化改造的設計要求、可行性、系統(tǒng)結構和通信技術有著透徹的理解。

參考文獻：

[1]王夢之.智能電網建設與農村電網改造升級之間的關系[J].科學與財富，2019，11（28）：262.

[2]胡小坤，胡鑫.智能電網建設與農村電網改造升級的措施分析[J].現(xiàn)代工業(yè)經濟和信息化，2020，10（10）：75-76.

[3]陳慶輝.新農村發(fā)展視域下電網智能化建設改造技術探討[J].中國科技縱橫，2020（1）：182-184.