农网低电压问题分析

刘晓宏

摘 要：近年来，我国社会经济的快速发展带动了农民物质生活水平的不断提高，农村的用电量也逐年攀升，但农村电网低电压问题却日益显现。文章主要阐述了农网低电压问题的现状、特点及影响，分析了农网低电压的原因，探讨了农网低电压问题的综合治理，重点研究了解决农网低电压问题的技术策略，以期为农村电网的不断完善与发展提供参考，促进农村基础设施建设发展。

关键词：农村电网；低电压；三级联调

中图分类号：TM761.1 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）26-0120-02

1 农网低电压问题概况

1.1 农网低电压问题的现状

一般来说，农村电网是指110 kV以下覆盖县级以下用户的配电网，具有网点多、覆盖面广、线路长、负荷率低、季节差异显著等特点。由于我国电力系统长期以来比较重视骨干网架以及城市配电网建设，而对处于配电网末端的农网重视程度不足，导致农网运行过程中暴露出诸多问题。

部分农网设备老化严重，网架薄弱，建设标准低，且多以10 kV线路为主，且在用电高峰时段末端电压不稳定，供电能力严重不足。而随着农村用电量的不断攀升，农网低电压问题日益严重。

1.2 农网低电压的特点

我国农网低电压的问题由来已久，并且在近几年不断加剧，对农民的日常生产生活造成巨大影响。

首先，农网低电压的季节性特点比较突出，春夏两季是低电压问题最为严重的季节，根据某县级供电公司的统计，2014年春夏两季接到的农村低电压投诉数占到全年低电压投诉数的80%以上。

其次，农网低电压也具有时段性特点，午高峰与晚高峰是低电压问题出现的主要时段，其中尤以下午6点至晚上10点的低电压问题最为突出。

另外，农网低电压多出现在偏远山区、集镇、城乡结合部等，区域化特点显著。

1.3 农网低电压带来的问题

随着农网低电压问题的不断加剧，低电压所带来的问题也不断增加。农村电网低电压造成供电质量下降，导致在用电高峰期用户家中电器无法正常使用，农民的用电投诉越来越多，严重影响农村经济发展和农民增收。而且由于农网具有较长的供电半径及运行周期，低电压及配电超载问题也增大了线路的安全隐患，线路老化严重，反过来也将进一步影响配电质量，农网运行的稳定性得不到保障。

另外，低电压问题也成为农村用户拒缴电费的理由，严重影响农网的正常运行与维护。

2 农网低电压问题的原因

2.1 农村用电量逐年增长

农网低电压问题的原因是多方面的，直接原因是农村用电量的快速攀升。改革开放以来，我国的社会经济取得了举世瞩目的发展，人民的物质生活水平快速提高，农民的经济条件得到极大改善，家用电器的数量也不断增加，电力需求量也快速增长。

另外，近年来我国对于“三农”、城镇化建设、农村产业的支持力度不断加大，种植业、养殖业、旅游业等都取得了长足发展，相应的用电量也迅速提升，原有配电网早已满足不了农村发展的要求。

2.2 农村电力线路设备较为落后

为了满足社会经济飞速发展的用电需求，国家对电力建设的投入力度也在不断加大，但是建设重心偏向骨干网路及城市电网。当前我国农网线路多为十几年前建设或改造的老旧线路，在多次电网改造中由于标准太低、线路设备更换不彻底，仍然存在大量的老化线路，且配电网的调度不合理也导致了农网在淡季处于近似空载状态，线路损耗严重。

另外，农网的变压器配置不合理，高压网路难以深入电压负荷中心，供电线路较长，导致末端电压不稳定。

2.3 农村电力运行管理存在问题

除了用电量增大、线路设备落后等问题，农网运行管理的不科学也是导致低电压的重要因素。

一是农网运行管理制度落实不到位，三相负荷不平衡，电力设备运行不稳定的问题长期存在；

二是缺乏严格的管理监测机制，运维人员的职责分配不明确，导致工作效率低下，配电网管理存在诸多问题；

三是农网对低电压检测、数据收集与分析工作的重视程度不足，严重缺乏技术型人才和自动化装备；

四是农网用户报装管理的规范化不足，单相负荷无序使用的问题较为严重。

3 农网低电压问题的综合治理

3.1 制定科学的农村电网发展规划

农网低电压问题是关系到农民日常生产生活的重要问题，需要从多个方面入手解决，首先应制定科学的农村电网发展规划。这就要求国家从政策上推动农村电网改造升级计划的实施，不断加大农网建设投入。配电网末端的农网必须并入电网建设的总体规划中，骨干网架及城市电网建设均需考虑农村电网的发展需要。农村电网的发展规划也应建立在对科学的长期负荷预测的基础上，并与城市电网建设统筹规划，对农网架构、线路及设备进行全面优化。

3.2 加大农村电网建设的投入力度

科学的农村电网发展规划需要足够的资金支持，这就要求国家进一步加大农村电网建设的投入力度，并在资金投入的同时扩大技术支持，为农网系统提供更多的专业技术人员，并重视农网配电自动化技术的研究，将解决低电压问题作为农网建设的主要目标之一。

农村电网建设应抓住新一轮电网改造的机遇，在科学的长远规划下，充分利用现有的技术与设备，加快农村电网智能化建设步伐，不断提高农村电网的配电质量。

3.3 建立完善的农网低电压预防机制

配电网的稳定运行不仅需要资金与技术支持，还需要建立科学的农网运行管理制度，加快完善农网低电压预防机制。供电公司应根据用电量统计数据进行科学调度，加强对农网线路与设备的检修与维护，提高配电设备的稳定性与可靠性，根据区域性用电差异对变压器进行改造。

另外，必须重视农网低电压预防机制的建立，从制度上杜绝低电压问题的出现；基层供电企业应根据本地区负荷预测数据，在用电高峰期采取一定的预防措施，避免低电压问题的出现。

4 解决农网低电压问题的技术策略

4.1 电压无功三级联调方案

要治理农村电网低电压问题，除了以上提出的重视电网规划、加大建设投入、完善运行管理等措施外，还必须重视技术措施的研究，从而为农村电网的长远发展提供技术支撑。

笔者在对我国农村低电压问题进行分析与探讨的基础上，引入电压无功控制的相关理论，建议对农网进行无功优化补偿，从而达到提高末端电压的目的。三级联调是电压无功优化补偿的一种较为复杂的控制方案，即在综合考虑农网各部分电压等级、各类调压与无功设备协调控制的基础上对低电压问题进行解决。

4.2 电压无功三级联调的控制策略

电压无功三级联调与VQC、AVC系统存在差异，在协调控制的实施中更为复杂，需要遵循以下原则：

一是在电压越限情况下启动电压修正程序，并以恢复电压稳定为目标；

二是电压无功不越限情况下启动电压无功优化程序，降低有功损耗；

三是电压无功调整时保证配电网的稳定运行。电压无功三级联调是一个复杂的控制过程，有载调压、10 kV调压器、10 kV无功设备、站内无功补偿、配电低压无功补偿、低压用户电压检测都属于三级联调的控制范畴。

4.3 电压无功三级联调的技术实现

考虑到控制系统涵盖一级安全区、二级安全区、三级安全区以及配电外网，电压无功三级联调控制系统的信号传输应采取串口通信、无线通信与专线相结合的方式。变电站电压无功控制则选择压控型无功补偿装置，保证系统电压的稳定。10 kV线路的调压控制则可以在线路中段安装5 000 kVA自动调压器，通过自动有载电压来保证配电网末端用户电压的稳定。

而针对农网线路老化的问题，则可以在配变处安装智能调压控制器，从而与自动调压器构成统一的低压控制系统，并借助RS485接口对调压控制器进行并联控制。

4.4 电压无功三级联调的效果分析

通过电压无功三级联调控制，能够在充分利用现有的设备的基础上，有效控制配电网末端用户的低电压问题。而且三级联调控制能够实现站内电压无功调节、线路电压无功调节、配变电压无功调节等设备的协调与控制，从而达到提高配电质量的目的。

在对电压无功三级联调控制系统试点地区的效果分析中，笔者发现变电站母线电压以及配电网末端用户电压的合格率分别提升了0.8与2.0个百分点，电网低电压的问题得到有效解决。

5 结 语

农村电网低电压问题出现的原因是多方面的，农村用电量的增长、电力线路的老化、运行管理问题都导致了农网低电压的出现。对农村电网低电压问题的综合治理应从电网发展规划、电网建设力度、农网低电压预防机制等三个方面入手，并不断采取技术措施。本文提出了通过三级联调方案来解决农网低电压问题，经过分析与验证发现电压控制效果良好，对于农网供电电压质量的提升有着重要意义。

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