對基于農(nóng)村電網(wǎng)特性的配電網(wǎng)線路改造分析

1、    對基于農(nóng)村電網(wǎng)特性的配電網(wǎng)線路改造分析    黃浩 季東輝 王光東摘要：農(nóng)村用電量持續(xù)上漲，農(nóng)業(yè)、副業(yè)生產(chǎn)等非民眾生活的用電比重增加，農(nóng)村配電網(wǎng)架構(gòu)也需要順應(yīng)改變，滿足群眾的用電需求。本文將結(jié)合農(nóng)村電網(wǎng)特性討論前期數(shù)據(jù)規(guī)劃、優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、引用自動化配電、電路交改直技術(shù)等配電網(wǎng)線路改造策略，為提高農(nóng)村用電的安全性提供參考。關(guān)鍵詞：農(nóng)村電網(wǎng);配電網(wǎng);線路改造引言：近幾年國家電網(wǎng)的建設(shè)受到了空前的重視，加強農(nóng)村地區(qū)配電網(wǎng)線路規(guī)劃成為很多電力企業(yè)目前工作的重心，線路規(guī)劃的合理性決定了后期地區(qū)用電的安全性及穩(wěn)定性，因此需要考慮發(fā)電、輸變電、配電等多項內(nèi)容。

2、以往電力企業(yè)將工作重點大部分放在城市電網(wǎng)建設(shè)，而鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的推進改變了這一現(xiàn)狀。一、農(nóng)村電網(wǎng)特性根據(jù)國家電網(wǎng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知2014-2019年，我國城市用戶的用電穩(wěn)定性保持在99.95%左右，每年平均停電時間僅為5小時，停電次數(shù)不超過2次。但是相比較于城市供電水平來說，農(nóng)村用電的安全性與穩(wěn)定性都比較薄弱，每年平均停電次數(shù)為5-6次，平均停電時間為19小時，已經(jīng)超出城市的50%。分析農(nóng)村電網(wǎng)配電特性時，應(yīng)考慮到農(nóng)村地區(qū)的位置，因為大部分農(nóng)村都與配電網(wǎng)的核心位置距離較遠，所以只能采用很長的線路供電，但是因為地區(qū)配網(wǎng)建設(shè)不足，所以就導(dǎo)致偏遠農(nóng)村出現(xiàn)嚴重的電壓跌落問題，進而引發(fā)供電質(zhì)量差的問題。二、配

3、電網(wǎng)線路改造要點（一）前期數(shù)據(jù)規(guī)劃配電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)的統(tǒng)計收集和分析都需要大量的人力以及計算機設(shè)備參與到相關(guān)的分析計算過程中，在這些人的努力之下才能夠形成規(guī)劃報告所需要的規(guī)劃大綱表格。配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計工作對整個配電網(wǎng)的建設(shè)來說有著非常重要的作用和意義。在改造配電線路之前，技術(shù)人員需要根據(jù)農(nóng)村地區(qū)的實際用電形式以及輸配電線路分布情況做好數(shù)據(jù)收集與分析工作。技術(shù)人員需要利用計算機軟件來對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行匯總、分析和處理，同時還要能夠在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對發(fā)生變化的數(shù)據(jù)進行及時的更新和修改，以計算機技術(shù)來代替人力，不僅可以減少工作人員的工作量，還能夠提高數(shù)據(jù)處理工作的準確性，提升配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計工作的效率和成效

4、1。（二）優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)目前我國配網(wǎng)網(wǎng)建設(shè)開發(fā)工程中所使用的線路網(wǎng)架結(jié)構(gòu)多為雙環(huán)、雙鏈結(jié)構(gòu)，所以農(nóng)村地區(qū)配電網(wǎng)線在改造時，必須要選擇符合電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。以往，農(nóng)村在規(guī)劃設(shè)計地區(qū)配電網(wǎng)時，沒有對地理位置、用電情況進行實地考察，導(dǎo)致電網(wǎng)建設(shè)結(jié)構(gòu)缺乏數(shù)據(jù)支持。很多農(nóng)村地區(qū)的變電所分布不均勻，導(dǎo)致配電線路過長，線路半徑偏小，出現(xiàn)“窩電”問題。偏遠地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)主干線往往比較分散，一旦缺少系統(tǒng)的規(guī)劃，就會導(dǎo)致配電線路交叉復(fù)雜，很多當(dāng)?shù)孛癖娀蚱髽I(yè)單位習(xí)慣使用就地接線的方式來用電，導(dǎo)致供電質(zhì)量低。在優(yōu)化農(nóng)村地區(qū)配電網(wǎng)線路結(jié)構(gòu)時，需要做好網(wǎng)架銜接設(shè)計，積極配合當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)規(guī)劃，合理分布變電所，降低線路的復(fù)雜性。

5、而且配電自動化技術(shù)可以實現(xiàn)饋線自動化（da技術(shù)），對10kv饋線進行自動真空斷路，精準定位故障范圍，在15min以內(nèi)完成故障修復(fù)。（三）引用自動化配電以往農(nóng)村電網(wǎng)線路結(jié)構(gòu)比較落后，一旦出現(xiàn)供電故障，故障點很難立刻修復(fù)，加上農(nóng)村地區(qū)線路安裝較分散，技術(shù)人員也無法第一時間對故障點進行隔離或修復(fù)，這樣就容易造成地區(qū)大范圍停電，影響居民生活及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。引用自動化配電技術(shù)能夠有效改變這一問題，在發(fā)生線路故障的第一時間，自動配電技術(shù)就可以完成故障診斷，找到故障點，降低停電風(fēng)險。而且自動化配電技術(shù)還可以對線路運行時的各個環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)控，技術(shù)人員可根據(jù)電壓輸配的反饋數(shù)據(jù)來安裝變壓器或者無功補償電容器等。使輸

6、送電纜始終保持在穩(wěn)定狀態(tài)，以免因為電壓不穩(wěn)定而造成電纜損壞。（四）電路交改直技術(shù)隨著社會經(jīng)濟發(fā)展速度不斷加快，群眾生活水平也在不斷提升，用電設(shè)備變得更加多元化，農(nóng)村地區(qū)用電需求量與用電形式也在改變，電壓波動加劇，這樣給農(nóng)村地區(qū)配電網(wǎng)建設(shè)提出了更多要求。很多農(nóng)村地區(qū)都開始安裝光伏、風(fēng)機等新能源發(fā)電設(shè)備，因為輸電距離較長，所以很容易出現(xiàn)“窩點”問題，僅靠安裝無功率補償裝置無法從源頭上解決問題。柔性直流輸電技術(shù)目前控制性能已經(jīng)發(fā)展的比較優(yōu)異，在城市輸電網(wǎng)及配電網(wǎng)中都有良好的應(yīng)用效果，相比較于傳統(tǒng)的交流配電網(wǎng)相比，柔性直流配電網(wǎng)的供電半徑與供電容量更大，在同樣的施工成本下，直流線路輸電功率可以達到交流

7、線路輸電功率的1.5-2.0倍。農(nóng)村地區(qū)現(xiàn)有的交流線路可以直接改造成直流線路，工程建設(shè)成本被大大降低。當(dāng)農(nóng)村配網(wǎng)發(fā)生線路故障時，交流配網(wǎng)的線路結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致整個地區(qū)供電暫停，但是直流配網(wǎng)切斷與農(nóng)村電網(wǎng)的聯(lián)系，使自己成為獨立的“孤網(wǎng)”，保證地區(qū)供電的穩(wěn)定性。而且柔性配網(wǎng)的換流器可以保持側(cè)母線與側(cè)電壓的穩(wěn)定性，對提高農(nóng)村地區(qū)用電質(zhì)量有良好幫助。而且風(fēng)能、太陽能等新能源發(fā)電技術(shù)不斷成熟，直流配網(wǎng)的接入效果遠高于交流配網(wǎng)，可以做到新能源的高效儲能，抑制光伏、風(fēng)機等設(shè)備功率波動對配電網(wǎng)的損害，節(jié)約了工業(yè)生產(chǎn)中變頻器的使用，為企業(yè)節(jié)省開支，減少設(shè)備損耗2。（四）分布式光伏發(fā)電我國“十三五”規(guī)劃中將分布式光伏發(fā)

8、電定位電力建設(shè)重要內(nèi)容，截止到2020年全國各地的分布式光伏發(fā)電占比已經(jīng)達到45%。以往農(nóng)村配電網(wǎng)均采用無源放射網(wǎng)絡(luò)，目前已經(jīng)開始逐漸改變?yōu)榉植际焦夥l(fā)電、余量上網(wǎng)結(jié)構(gòu)。但是光伏電源自身滲透率過高，接入配電網(wǎng)后會給配網(wǎng)帶來嚴重損耗，配網(wǎng)原有消納能力可能承受不了其帶來的功率峰值，電力系統(tǒng)的有無功平衡會被打破，不利于電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。因此需要根據(jù)當(dāng)?shù)赜秒娦问絻?yōu)化現(xiàn)有電路結(jié)構(gòu)，農(nóng)村地區(qū)用電主要分為生活用電與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電兩種。其中生活用電主要是用來照明或使用家電，照明燈具多為白熾燈、熒光燈，家電多為冰箱、電視、洗衣機等。按照使用規(guī)律來看，晚上用電負載要高于白天，而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電涵蓋了農(nóng)副食品加工

9、、畜牧生產(chǎn)、私人工廠等，用電負載在旺季更大。所以從數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果來看，想要解決電壓越位問題，可以采取串聯(lián)補償、并聯(lián)補償、安裝靜止無功補償器等 方式對電壓進行補償。不斷調(diào)整所加電抗器的參數(shù)，將越限的各節(jié)點電壓調(diào)節(jié)至國家標準要求范圍內(nèi)。并將改善之后各節(jié)點電壓與改善前的電壓進行比較，驗證了在配電網(wǎng)的中樞點加入電抗器能有效改善由于光伏的接入引起的母線電壓越限的問題。結(jié)論：綜上所述，優(yōu)化農(nóng)村地區(qū)配網(wǎng)線路結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠有效提高區(qū)域用電質(zhì)量，保證電網(wǎng)供電的安全性及穩(wěn)定性，為群眾提供更加高質(zhì)量的供電服務(wù)。除了對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及輸變電方式進行改造外，工作人員還要重視線損問題，科學(xué)規(guī)劃線路分布，農(nóng)村地區(qū)住戶比較分散，所以要考慮到實際使用效果，以免造成大規(guī)模線損。參考文獻：1.農(nóng)村電氣化專業(yè)發(fā)展報告節(jié)