提高偏远山区电网末端电压质量的几点思考

提高偏远山区电网末端电压质量的几点思考

陈寅

国网庆元县供电公司 323800

概要：本文针对农村配电网存在供电区域多为山地、电源布点不足供电半径大、网络结构薄弱、自动化水平较低等特点，提出了技术措施与管理措施并重解决电网末端电压质量低的问题。一方面要优化电网结构，落实电网建设技术要求；另一方面要大胆推广电压无功综合管理新技术、新方法，对电压质量与无功平衡进行统计分析，提高配网电压合格率、降低电能损耗。打造节能电网，提供优质电能，提高优质服务水平，从而提高社会效益和经济效益。

关键词: 山区配电网 电压质量 措施 效益

1. 前言

电压是电能质量的重要指标，对确保用户安全生产和产品质量以及电器设备的安全与寿命有重要的影响。新农村建设发展优惠政策的不断推行，为农村社会经济发展带来了广阔的发展空间和前景，广大农村电力用户除了对供电容量需求量增大外，对供电可靠性和电能质量也提出了更高的要求，线路末端电压水平低的问题给农网供电企业带来严峻的考验，也是供电公司目前实现稳定节能、高效节能可持续发展迫切需要解决的问题^[1]。

二、农村配电网电压管理难原因分析

1、配电网建设历史原因

　　由于庆元电网初期建设过程中，投入人力、物力、以及财力等方面无法超前规划，普遍存在电网结构薄弱、自动化基础设施缺乏等问题。虽然经历了一、二期的技术升级改造，但由于农村电网供电范围较广、点多线长，加上改造资金到位和利用情况不太合理，造成电压质量不太理想，尤其是线路末端电压严重偏低，直接影响到电力用户的正常用电^[2]。

　　2、社会经济发展现实原因

农村地方社会经济的迅猛发展，对农村用电量需求在迅速增长。原来就存在部分变配电台区“卡脖子”情况，加上配电设备和线路运行年限久出现老化问题，导致线路末端电压偏低。另外，变频空调、热水器、大功率电机等在农村用户中的不断推广应用，对供电电能需求进一步增加，如果供电线路中无功容量没有得到及时补偿，线路末端电能质量问题更加明显。

三、提高农村配电网电压质量的几点思考

1、技术措施

1）加快农村配电网改造，优化电网结构

按照“供电安全可靠、运行经济灵活、网架结构合理、电能质量合格和便于维护管理”的原则，对农村电网进行科学合理地规划、设计和改造。

正确统计农村用电负荷，对所有台区的负荷情况进行实测，在用电高峰期，对台区的负荷分时段进行选测。根据负荷情况合理制定台区布点及容量调整方案，保证电压质量。

在农村配电结构上合理布置电源点，实现“短半径、多布点、小容量、多供少损、电压合格”的要求。将配电网线路半径控制在合理范围内，合理选择导线截面，控制10kV出线输送功率，如发现过载，则通过增加出线回数及新增电源布点等措施加以解决，采取增大导线截面，提前分流，转移负荷、平衡负荷等措施，提高电压质量，减少电能损耗。

对于靠近线路末端的大容量用户或者负荷较重且频繁起动的动力设备，应采取从线路首端独立架设专用线路到用电负荷区或安装独立配电变压器，减少对其它用户造成的影响^[3]。

采用有载调压新型节能变压器，提高供电可靠性，适应农电网络季节性强、负荷波动大的特点，实现电压在线实时调节。

应坚持“全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡”、“集中补偿与分散补偿相结合，高压补偿与低压补偿相结合，调压与降损相结合”的原则。合理配置无功补偿装置，提高电压质量与功率因数。

使用能够实现自动控制的多级升压的增压器，其当线路末端电压低于电力设备允许运行的正常电压值时，可以通过内部相应智能自动化单元控制升压切换开关投入到对应的档位中，获得稳定的输出电压。有效解决低压线路末端电力用户电压偏低问题，是改善电压质量的一种有效补充。

2）用新技术、新方法改善电压质量

在变电站安装VQC系统。经过多年无功电压综合自动控制

装置（VQC系统）的使用。发现虽然各变电站电压合格率有了大幅度的提高，无功也得到进一步优化，但由于这套系统仅仅采集一个变电站的运行参数，不能实现对全网范围内各变电站的电容器和有载调压变压器分接档位进行协调控制，存在一定的局限性。另外VQC系统为变电站后台软件系统，必须以变电站监控后台为依托，一旦后台机系统出现故障停用，VQC系统也跟着退出运行，因此不能实现对电压质量与无功管理进行实时管控。

安装AVC系统，VQC系统作为补充。在2013年庆元公司针对VQC系统过分依赖后台监控平台这一缺点开展了AVC系统应用，AVC系统通过104接口直接从调度自动化系统数据库中读取电网中的实时数据，每一个变电站都能通过一种集中型的电力系统电压无功调整装置(AVC)自动调节变压器分接头和无功补偿容量，整个系统的电压与无功实现系统性优化，既为用户提供高质量的电压，又降低了电网的电能损耗，提高了电网的安全、优质、经济运行水平，减轻运维人员的劳动强度。

在变电站侧安装低频低压解列装置保护。通过对变电站

进行技术改造，在变电站侧小水电电站专线安装低频低压解列装置，当电力系统由于故障或其它原因造成系统低频低压时，第一时间切除小水电专线，减少低频低压对用户的影响，确保护电网安全稳定运行。

在小水电电站侧安装电压频率综合保护装置。为了提高电网安全稳定运行，为电力用户提供合格的电压质量，我们在所有接有小水电电源线路的电站侧安装电压频率综合保护装置（特别是负荷与小水电混用线路），在电网故障时第一时间切除小水电电源，避免了小水电对用户直接供电而产生的电压过高或过低、频率不稳问题。

2、管理措施

增设电源监测点对电压质量进行实时监测。合理设置电压监测点，并根据供电网网络和负荷性质的变化及时对A、B、C、D四类监测点进行优化调整。根据电压监测点设备原则，庆元电网共设置电压监测点49个；编制电压质量和无功电力管理及考核办法，设立电压质量及无功电力管理领导小组和工组小组对各监测点电压实现精细化管理。

建设HRJ6100无功电压管理系统对电压质量进行监测与统计分析。要定期对农网线路末端电力用户的电压质量进行动态监测，并进行专题分析，有效完善农村配网电压质量动态监测保障机制。在电压质量运行分析的基础上，有针对性的提出相关建议和整改措施，来确保农村电网电压质量。

优化调度，严把电量关口。针对部分边远山区小水电资源丰富的特点，合理开展小水电站进相运行，控制无功倒送，提高电压质量、降低电能损耗。

本着“源头入手，综合治理，全过程管控”的治理原则，严把谐波源接入关。对如华特钢厂等对电网影响较大的高能耗企业，主动上门提供无功管理服务，实现无功就地平衡，减少对系统电压的影响。

四、总结

根据以上分析结果，我们要通过技术措施与管理措施两方面双管齐下，加快农村电网建设与改造步伐；大胆推广新应用“AVC系统、线损自动计算与管理系统”等新技术，对农村电网电压及无功实现全面监视及自动控制与调节；在各变电站与线路上的用户配备了合理的无功补偿装置，提高功率因数，优化无功就地平衡；电力调度部门优化调度，做好线路与主变经济运行分析与管理最大可能降低变压器损耗。从目前的实际看，边远山区农村电网降损工作不可能一蹴而就，它是一项长期的、需要我们不断改进的艰巨任务。因此要制定出长远的电压与无功管理规划，分阶段的加以实施。需要企业内部各部门相互协作，社会的大力支持，只有齐抓共管，才能进一步提高山区电网的安全、稳定、经济运行水平，不断提高经济效益和社会效益。

参考文献

[1] 改善地区电网末端电压质量的措施.王海文.科技风.2011年18期.

[2] 解决农村电网末端电压过低的途径.叶民.农村电气化.2007年04期.

[3] 试论提高农村电网末端电压质量的技术措施.黄卫洪.中国高新技术企业.2007年17期.