治理低电压的技术手段

治理低电压的技术手段（精选九篇）

治理低电压的技术手段 篇1

1 农村“低电压”的现状分析

1.1 农村供电系统的基本情况

以某市供电系统的实际情况为例, 本区域内共有直供直管供电所6家, 一共负担着本区域2个经济区、6个乡镇区域、29个村管区域, 共计16.6万人民的生活生产用电需求。截止到2015年底, 该市的供电网络系统共包含:55条10k V线路 (总长871km左右) , 2138台10k V的配电变压器 (总容量约560MVA) ;约5073千米的0.4k V线路等。至2015年年末, 农村供电系统的综合电压合格率大约为97.16%。

1.2 农村供电系统电压质量的监测现状

本区域所采取的供电系统低压台区的电压监测主要有以下几种方式: (1) 从配电室的监测台区观察各网路的电压指标, 主要包括使用万能表进行的电压测量以及观测安装在配电柜上的电压表电压数据; (2) 在低电压线路的末端和低电压配电室中安装区域电压检测仪, 可通过检测仪进行实时监测; (3) 安排专业的运行人员定期对没有配套安装监测仪器的区域进行测量, 并逐渐在补充安装电压检测装置, 尽量满足所有区域的电压监测需求; (4) 安排专业的运行人员不定期对用户的电压情况进行巡视和抽查; (5) 在已经完善了低压监控系统的区域以及实现了区域集中进行抄表的用电台区, 集中提取电台低压监测的数据, 保证问题及时被发现; (6) 用户在用电过程中如发现问题一般会及时上报电压的异常情况, 安排专业人员到现场进行电压测试[1]。

1.3 农村供电系统出现的“低电压”情况

从2015年进行的大规模电力系统摸底排查的结果得知, 在本区域各供电企业的管辖区域内, 共有33个县级区域存在着“低电压”问题。其中, 用电线路的端电压长期低于200V的用户共有13.2万户左右, 端电压长期低于185V的用户有4.2万户左右, 低于165V的用户有1.9万户左右, 分别占到总用户的3.23%、1.03%和0.05%。这些低电压用户主要分布于较为偏僻的位置区域, 其电压线路存在着较为突出的老化和毁坏等问题, 因此在电力传输中有漏电情况发生, 使用户生活用电电压较低。

2 对供电系统“低电压”情况的分析

2.1 对“低电压”情况出现的时段分析

农村“低电压”情况出现的时间主要集中在三个时间段中:

(1) 在农业排灌较为集中的时间段。农业生产要求在每一年够要有大规模的排灌安排。在这段时间里, 由于排灌负荷较为集中, 使用农村区域的电量负荷较大。这时一些抗旱变压器和综合变压器会出现配电满载甚至过载的情况, 容易造成低压用户的末端电压降低。

(2) 晚上用电高峰期的个别时间段。随着人民生活水平的不断提升, 家家户户都配有大功率的生活用电设施。近些年来, 尤其是对空调、电磁炉、电冰箱等家电的大量普遍使用, 再加上在晚上各家进入用电较多时间段, 因此在夏季7、8月份以及冬季11月到第二年的2月份, 会出现大量的“低电压”情况。

(3) 偏远地区出现的“低电压”情况。在供电半径3km以外的偏远地区, 其用户长期存在着“低电压”的情况, 主要与其位置有关。

2.2“低电压”情况产生的原因分析

(1) 由于电网结构的不完善, 会对供电电压造成一定程度上的影响。在一些较为偏远的农村区域, 其35k V的电站布点较少, 经常出现10k V线路远远超过设计标准的供电半径长度。超过10k V供电半径的路线大约占到总路线的20%, 这在一定程度上体现了区域内配电台区的布点过少。在远距离的电力传输过程中, 电网线路上的压强变低, 出现“低电压”的情况。

(2) 电网系统的无功补偿不足。根据调查显示, 供电企业10k V以下的供电网路无功补偿只占到配电容量的8%左右。各用户的分散补偿无功较低, 变电站的集中无功补偿容量严重不足。再加上在供电线路中安装的自动无功补偿的装置过少, 使低电压的补偿无功不足[2]。

(3) 不能进行有效的调压。在农村供电网路中使用的供电变压器, 大都属于无载调压变压设备, 在电压出现不稳定的情况或用电高峰期负载量较大的情况时, 不能够及时根据电力需求情况进行有效调压。因此, 在各用电波动较大的时段, 电压的合格率较低。

3 无功优化技术对“低电压”的治理方案

3.1 整体设计思路

电网电压的无功优化技术控制系统, 以农村电网中的低电压区域为控制对象, 实则可以对整个电网内的任何区域、任何电压等级进行电压的无功优化。因此, 对农村“低电压”的现状, 通过无功优化技术可以实现良好的治理。在分区、分层无功就地和电压优化平衡的基础上, 要以全网整个电网无功指标为最终的目标, 进行最佳的控制方案的制定和实施, 充分利用无功优化技术保障整个电网的经济可靠运行。

3.2 压控式无功优化补偿装置在35k V的变电站使用

在没有对整体的电网进行无功优化技术控制体系的建设之前, 35k V变电站一般采用主编10k V的母线进行固定补偿, 其主变的容量为78.23MVA左右, 无功补偿的容量为8.6MVa左右, 总补偿容量大约占主变补偿容量的百分比为10.99%左右, 各地变电站都没有采用分组自动投切补偿的模式以及动态平滑调节无功补偿的模式。因此, 在电力负荷波动加大时容易产生补偿过多和补偿不足的情况。

压控式无功优化补偿装置的基本原理是进行调压型高压的无功补偿, 依据公式:Q=2πf CU2。它不采用投切电容的方法进行无功的调节, 而是通过改变电容端的电压来调节曲工的输出, 从而满足无功出力补偿的要求。电容端的端电压可从100%Ue一直调节到40%Ue, 这样电容器组的无功输出的容量就在额定容量100~16%的范围内变化调节, 通过改变电塔的掉洁净度即可实现适量补偿以及精细调节, 弥补了之前的无功补偿缺点[3]。

主要方法:对35k V变电站进行改造, 使用压控式无功优化补偿装置, 解决变电站因为电力负荷波动较大出现的补偿过多和补偿不足的问题。

3.3 智能无功优化补偿装置在10k V线路中的使用

10k V配电网系统常因负荷波动变化及其供电半径的问题受到较大的影响, 致使其功率因数较低, 无功缺口大, 线路的损伤严重。因此, 提升配电网的供电质量并降低损耗是当前的迫切需要。智能无功优化补偿装置的安装, 可以使其功率因数迅速升高, 大约由原来的0.7提高至0.93左右。对10k V线路无功进行优化路线的配置和自动地补偿, 既可以实现实时补偿线路的无功缺口, 同时也不会导致线路的无功补偿过多, 造成能源浪费, 可以较为完善地达到对电网的供电质量进行改善和降低损耗的目的[4]。

主要方法:将系列序数为FWZ-10X的10k V智能无功优化补偿装置加装到其距离超过供电半径的10k V线路上, 并对路线的无功功率、线路功率的因数以及电压的变化进行实时跟踪。

4 对“低电压”治理的应用效果与效益分析

4.1 应用效果

无功优化技术的应用是在电网系统正在进行运行的基础上进行的一种改进手段, 通过调度自动化的月电量的数据和整点运行的数据, 从而给出最佳的无功补偿方案, 并通过适当的补偿, 达到较好的补偿效果。通过配置无功优化技术设置, 可以将整个供电系统中的线路及其配变设备进行优化, 本区域在开展通过无功优化技术对“低电压”的治理工作之后, 已经在县级区域内6个变电站安装了压控式无功优化补偿装置, 进行了升级;并在9条主要的10k V线路中安装了智能无功优化补偿装置, 取得了较好的应用效果。

4.2 效益分析

在采用无功优化技术对“低电压”进行治理工作后, 整个供电提供的电压质量得到了较大的改善。尤其是变电站加装了压控式无功优化补偿装置后, 其各方面数据都有显著提升, 其主要效益分析如表1所示。

无功优化技术的采用不仅增加了区域电网系统的经济效应, 还带来了较好的社会效应, 在一定程度上满足了区域内的居民用电需求, 提高了电网企业的服务水平, 同时促进了其招商建设, 提升了当地的经济发展潜力。

5 结语

采用无功优化技术对区域内“低压电”的治理取得了良好的收益, 不仅可以降低电力损耗, 为居民提供更加优质的供电服务, 还在一定程度上提升了经济效益与社会效益, 促进了区域整体水平的进步和发展。

摘要：随着城乡经济的发展, 我国农村地区的用电量也逐渐增大, “低电压”问题成为必须面对并需要尽快解决的重要问题。本文对农村部分区域“低电压”的现状和存在的问题进行了分析, 并针对其电网电压质量的问题提出了“无功优化技术”的解决方式。全面系统地介绍了无忧优化技术的设计思路及其技术组成等, 以帮助农村“低电压”问题得到尽快的治理解决。

关键词：无功优化技术,低电压,治理

参考文献

[1]安四清, 沈浩东, 梁顺, 梁皑.县级电网全网电压无功优化控制的研究及实施[J].供用电, 2012, 03:6~8+38.

[2]白海龙, 杨丽.无功优化技术治理“低电压”[J].农村电气化, 2012 (S1) :71~73.

[3]程升平, 汪光宇, 胡玉梅, 汪健, 许东良, 吴小佳.无功优化补偿建设[J].农村电气化, 2011, 03:7~9.

配网低电压治理探讨 篇2

【摘要】电能质量是对评价供电企业的重要依据，电压又是电能质量的重要指标，电压的稳定直接关系到配网安全稳定运行和电气设备使用寿命。日益复杂的配网结构、日益剧增的配网设备，对配网电压质量控制提出了更高的要求。本文详细分析了配网低电压原因，并提出了几种有效的治理方法，梳理出低电压治理流程，从根源治理低电压，提高电能质量。

【关键词】低电压治理；配电网；电能质量；无功补偿

引言

随着经济社会高速发展，用电需求快速增长，作为与用户直接接触的电网末端10kV及以下配电网正面临巨大的供电压力。通过低电压数据的收集、分析、对低电压进行整治，着力解决设备老化、设备过负荷、线径过细、供电容量不足等容易导致低电压的突出问题，大幅度提升辖区供电可靠性和电压质量，保障社会安全可靠用电。

中华人民共和国国家标准《电能质量 供电电压偏差》（GB/T 12325-2008）明确要求：（1）10kV及以下三相供电系统电压允许偏差不超过额定电压的±7%；（2）220V单相供电时电压允许偏差不超过额定电压的+7%与-10%。综上所述：配网低电压现象指10kV供电时低于9.3kV；380V三相供电时低于353.4V；220V单相供电时低于198V。

1、“低电压”产生的原因及分析

1.1配網产生低电压的主要原因 （1）供电半径大。10kV配电线路存在迂回线路，供电半径过大，线路阻抗增加，导致压降增大，最终使10kV线路的末端电压偏低，从而造成配电变压器出线侧电压低。低压配电台区供电半径大，低压线路压降增大，导致低压线路的末端电压低。（2）配电设备重载过载。配电线路设备重载过载会引起线路电流增大，从而造成线路压降增大，进而导致线路末端电压降低，最终引起低电压问题。（3）导线、电缆截面积小。10kV线路导线越细，阻抗越大，线路压降越大，导致线路末端电压越低，最终造成配电变压器出线侧电压越低。此外因为接户线、进户线等低压线路配置不合理，存在线径较细，再加上用户生活水平提高，各种电器逐步增加，容易出现“卡脖子”现象，造成用户末端电压低。（4）无功功率补偿不足。配网中有大量异步电动机和配电变压器，当负载率不高以及感性负荷设备较多时，无功负荷相对比较高，需要无功功率进行补偿。当补偿并联电容器存在投运不及时或容量不满足要求时，线路需要输送大量无功功率，导致电压损耗过多，最终引起电压偏低。（5）配变低压侧三相负荷不平衡。三相负荷不平衡会引起中性线产生较大的电流，从而导致中性点电压出现偏移，因为变压器绕组各有不同，所以输出的电压也不一定相同，此时电压质量就无法保证符合要求。因此，严重三相不平衡的低压线路发生低电压的可能性较高。根据国家电网公司《配电网运维规程》（Q/GDW 1519—2014）要求，配电变压器的三相负荷应尽量平衡，不平衡度不应超过15%，单相负荷不高的三相变压器，零线电流不应大于额定电流的25%。（6）日常运维管理工作不到位。当前，配网无功功率补偿普遍选择在配电变压器低压侧就地补偿，但存在无功补偿装置破旧、长期无人维护、容量配备不合理等现象。另外，随着配网自动化的普及，大部分的台区都已装有智能监测终端，通过现场公变终端，系统能实时上送公变运行基础数据。但部分一线生产人员对配变智能监测系统并不熟悉，依然习惯于以往的凭经验“抢修”低电压。

1.2 配网低电压原因分析流程

由于配网产生低电压的原因较多且不尽相同，故在进行低电压治理之前应对各低电压台区进行科学的诊断和分析，找准具体原因，才能做到有的放矢。对于存在低电压的配变台区，主要有以下两个方面问题。（1）配变出线侧首端电压不合格。对于首端电压不合格情况首先判断配变高压侧电压是否合格，若10kV侧电压不合格，则应先解决10kV线路侧低电压问题；如果配变高压侧电压合格则继续分析台区侧功率因数是否偏低，若配变低压侧功率因数偏低则分析无功补偿设备运行是否正常、容量是否充足；如果配变低压侧功率因数正常，则继续分析配电变压器分接开关设置是否合理，运行是否正常。（2）配变台区首端电压合格但是末端电压不合格。依次分析配变低压侧三相是否平衡，配电变压器是否存在重载过载，导线线径是否偏细，供电半径是否不合理等。

2、“低电压”治理常用措施探讨

2.1台区首端低电压的治理与优化措施 （1）在10kV侧优先考虑运行管理手段，调控变电站10kV母线电压，优化高压侧无功补偿，在满足电压允许偏差为额定值的±7%的要求下，适当提高10kV线路首端电压，在确保10kV线路末端电压合格的同时也为配网低压侧的电压调控留出更多裕度。（2）10kV线路使用馈线调压器。配网10kV线路存在供电半径大导致压降大的情况，为了提高10kV线路的调压能力，可在线路中后段安装使用馈线调压器提升10kV线路末端的电压水平，如图1所示[1]。（3）完善电网结构，新建110kV变电站，通过合理增加电源布点，缩短10kV线路供电长度；改造不合理的接线方式，如迂回线路、卡脖子线路；增加并列线路运行，更换并增大线路的导线截面，降损并提高送电能力，从而解决10kV线路末端电压偏低问题。

2.2台区末端低电压的治理与优化措施 （1）充分利用用电信息采集系统、智能公用配变监测终端、电压监测仪、调度自动化系统，提高智能监测终端的覆盖率和完好率，对电网运行参数和用户电压质量进行实时监测，切实掌控低电压发生、发展变化情况，改以往的凭经验“抢修”低电压为现在的靠数据“管理”低电压，力求用最小的投入实现台区低电压治理工作效果的最大化。（2）加强配电变压器档位调节管理。调整变压器分接头简单易行，在平常低电压治理工作中被使用最多。在无功容量充裕并且无功基本平衡的电力系统中，改变变压器分接开关具有不错的效果，应首先采用，对这部分无功容量充足的“低电压”台区，可以采取调节档位，有效解决低电压状况[2]。（3）加强无功补偿装置的管理，合理配置低压无功补偿容量，更换台区内落后、破旧的无功补偿装置，确保无功补偿装置的有效使用，解决功率因数较低问题。一般情况下，将功率因数提高到0.95就认为是合理补偿[3]。（4）对于负荷密集，配电设施容量过载或重载的台区应首先且加强负荷三相不平衡管理和负荷调整。优先采取将较大负荷转移到其它负载较小线路的方式进行改造。对于负荷难以转移的配变台区，可考虑直接进行变压器增容，或新增台区布点来解决配电变压器重载过载问题。（5）绘制台区改造进度表，并在改造后分析效果，针对台区各分支线、分接箱箱和进户、接户线进行定期检查、不定时抽查，确认是否存在“卡脖子”现象，防止主干线电压质量合格，但部分进户线“卡脖子”原因导致电压低的问题，同时及时对这部分台区进行整改督办，解决低电压问题。

2.3 配电网电压无功三级联调 传统现安装的电压无功调控设备的调控判据仅依据安装点的测量值进行“各自为政”式的独立控制，电网各级调压与补偿设备的全网协调性不够，往往出现上级电网电压处于合格区间范围、下级电网调节手段已用尽而用户电压仍超限的情况，此时需依赖上级电网充分挖掘调节能力，实施上级电网与下级电网的自动协助调整，通过全网调节使末端电网调压能力得到有力的补充与提升，由此进一步挖掘电网运行控制的潜力，实现变电站（主变、主变低压侧无功补偿装置）、线路（线路无功补偿装置、线路调压器）和配变（配变、配变低压侧无功補偿装置）三级直接的协调控制，以达到最优控制[4]。

3、“低电压”治理流程

根据之前对配网低电压的原因分析和治理措施，结合现有的配变智能终端、用电采集系统等提供的遥测信息，分别对台区低压侧和10kV侧梳理低电压治理流程。台区侧低电压治理流程如图2；10kV侧低电压治理流程如图3；低电压治理总流程如图4。

4、总结

“低电压”治理是一项需要长期努力的工作，一方面充分利用各种新技术、新手段，排查、整理低电压状况，通过对配变在线监测等系统的应用，按10kV线路、配变负载率、变压器低压侧电压值、三相不平衡率等条件对线路、配变进行筛选，针对不同情况开展整改工作；建立负载率75%以上配变台帐负面清单，合理安排整改计划，按时通报迎峰度夏工程及低电压改造工程建设进度。另一方面大力推进配网改造，通过增加电网投资，合理规划，建设坚强的配网电力网络，完成低电压台区和老旧设备的改造工作，更好的为用户提供电能质量符合要求且稳定的电力资源。

参考文献

[1]王涛，李艳龙，梁鹏.刘春亮.低电压综合治理及优化方法研究[J].安徽农业科学，2013，41（16）：7358-7360.

[2]陈珩.电力系统稳态分析[M].北京：中国电力出版社，2007.

[3]陈文彬.电力系统无功优化与电压调整[M].北京：中国电力出版社，2003.

[4]路宁.配电网电压无功三级联调控制研究[D].西安科技大学，2010.

作者简介

金超（1990-），男，汉族，浙江金华，本科学历，助理工程师，毕业于福州大学，就职于国网金华供电公司，从事配网运维检修工作。

陆争荣（1969-），男，汉族，浙江金华，本科学历，助理工程师，毕业于上海电力学院，就职于国网金华供电公司，从事配网运维检修工作。

陈志华（1987-），男，汉族，浙江金华，硕士学历，工程师，毕业于上海电力学院，就职于国网金华供电公司，从事配网运维检修工作。

杜建明（1972-），男，汉族，浙江东阳，本科学历，助理工程师，毕业于浙江大学，就职于国网金华供电公司，从事配网运维检修工作。

治理低电压的技术手段 篇3

1农村电网低电压三级联调治理系统

就当前的现状来看,三级联调治理系统的设计主要体现在以下几个方面:

第一,电压监控网络。即为了实现对线路、配变、 变电站等运行数据的监测,要求电力供电部门在对电力系统进行操控过程中,应利用多维度分析手段,分析电压网络监测数据,例如,通过GPRS等无线、载波、光纤等数据采集手段,对运行数据进行调节,由此消除10k V低电压运行现象。同时,在电压监控网络设置过程中,为了满足农村地区电能供给需求,应将电压监控网络连接至配电自动化系统/ 用户用电信息采集系统, 由此实现对用户端数据的实时反馈,达到三级联调治理目的。

第二,一级调压。即在三级联调治理系统规划过程中,应将一级调压重点定位于变电站,例如,对主变分接头位置等的调节,并要求操作人员在实际工作开展过程中应注重利用有载变压器监测数据,改变无功分布状况,且配合农网输电线路、用户端等运行状况,展开调压作业行为。而在二级调压设置过程中,应将调压重点定位于农网输电线路,即实时跟踪线路电压状况,将电压值控制在30% 变化范围内,同时合理运用SVR馈线自动调压器,提升整体供电质量。另外,在三级调压设计过程中,为了达到电压调整目的,应将低压配变作为调压重点,达到最佳的供电效果。

2三级联调治理技术的实现

2.1三级联调实现技术

在三级联调治理技术应用过程中,为了提升整体农网输电线路、低压配变、变电站低电压调整效果,在三级联调作业中,应配置馈线自动调压器、低压配电检测装置等,由此来实现对运行数据的监测[1]。同时,在三级联调设备操控过程中,亦应将10k V线路补偿、线路调压器、变电站集中补偿等均纳入到控制范围内,并实时监测上下级电网流动状况,由此满足电压稳定运行条件。此外,在三级联调实践作业中,亦应注重坚守“电压为主,减损为辅”调整原则,同时以一个周期指令为标准,对分接头电压状况进行调整,就此保障电压稳定性。另外,在三级联调技术应用过程中,为了达到最佳的技术应用状态,要求相关技术人员在实践作业过程中应结合10k V线路特点,采取“自下而上判断、自上而下调整”的作业方法,对不合格电压线路运行进行控制, 并及时调整电压不稳定问题,达到最佳的线路运行状态。

2.2三级联调数学分析

在三级联调治理方案实施过程中,为了提升整体作业效果,应注重建构三级联调数学模型。例如,天津蓟县地区在电网环境操控过程中即结合山区农村角度的地理环境,将农网变电站一级调压、线路SVR调压器、配电变压器变比分别设定为k1、k2、k3,并就此将数学模型建构为:

继而通过对数学模型的分析,对主变处电网端等电压进行调节,满足10k V低电压线路运行条件。同时, 在负荷参数越线控制过程中,应注重结合无功运行状况, 对k3进行调节,且确保调节后,U6=(1/k3)U5,并注重合理调试变量相应值,满足线路运行需求[2]。而在负荷参数越限控制作业中,可将对应数学模型设定为:

以此来实现对电压状况的分析,达到电压调整目的。 从以上的分析中即可看出,在三级联调治理作业中,强调数学模型的构建是非常必要的,为此,应提高对其的重视程度,达到最佳的电能传输状态。

2.3三级联调技术实施方案

在三级联网技术方案实施过程中应注重从以下几个层面入手:

第一,从负荷端参数越限角度来看,在电压调整过程中,为了达到最佳的电压调节状态,要求相关技术人员应将越限行为划分为两种情况,即负荷端电压越限、 负荷端电压和无功越限,从而针对不同情况,对负荷端电压进行调整,且针对配变有载电压展开调整行为,满足线路运行需求。

第二,从负荷末端电压越限角度来看,在三级联调治理中,为了满足农网建设条件,应注重首先调节SVR调节器变比,其次,利用“就地补偿”原理,对配变处电压进行调整。而在线路末端无功的状态下,亦应坚守无功平衡性原则,对SVR进行调压,继而达到配网低电压处理目的,打造良好的电能供给环境[3]。

第三,从馈线末端越限角度来看,在电压调节过程中,应遵从SVR调压器调压→配变变比调节→配变补偿 → SVR补偿→主变无功补偿的作业原则,并依据实际情况,对越限情况进行处理,打造稳定的电压运行环境, 满足农村地区电量应用需求,规避停电等事故问题的凸显,影响到居民正常生活。

3案例分析

天津蓟县地区总面积为1 593km2,所属半山区县, 同时拥有20个乡镇,总人口为96万人,因而电能需求量较大,但由于该地区始终秉承着10k V供电线路电能输送方式,同时供电半径为0.8km,因而随着该地区体育、 文化、旅游等领域的不断发展,用电量逐渐提升,从而诱发了高峰期断电现象,影响到了居民正常生活。为此, 为了打造良好的用电环境,天津蓟县地区在配电网建设过程中落实了三级联调控制方案,同时注重在控制方案实施过程中新增4台变压器,且将10k V线路总容量扩展至315k VA,最终就此满足了该地区用电需求,达到了最佳的电能传输状态[4]。此外,在地区在三级联调控制方案实施过程中,亦注重将线路、配变、变电站作为自身治理重点,且针对线路绝缘导线等进行了改进处理, 继而打造了良好的供电环境,推进了该地区的进一步发展。

4结论

综上可知,就当前的现状来看,部分农村地区在10k V配电网低电压线路操控过程中仍然存在着电能质量较低等问题,影响到了居民生活水平。因而在此基础上,为了迎合当前新农村建设趋势,要求当代供电公司在实践运营过程中应注重引进三级联调控制技术,以此来实现对线路、配变、变电站电压稳定性的控制,达到最佳的线路运行状态,并就此达成“低电压”问题治理目标,满足农网供电条件。

摘要：农村10k V低电压治理问题是当前电力供电部门作业关键,但就当前的现状来看,在农村电网低电压问题处理过程中仍然存在着某些不可忽视的问题,影响到了电力合格度,为此,为了实现对10k V电网中变电站、线路、配变电压等的有效调节,要求电力供电部门在实际工作开展过程中应注重引进三级联调技术,即建构电压检测网络,由此缓解网损问题,规避大面积停电等事故问题的凸显。本文从三级联调治理系统分析入手,旨在提高当前电压质量。

关键词：农村电网,低电压,三级联调治理技术

参考文献

[1]刘洋.配电网电压无功三级联调综合控制的研究与应用[D].郑州:郑州大学,2014.

[2]吴桂军,丁晓群,顾伟.农村配电网电压无功三级联调控制技术[J].电子测试,2013,12(6):85-87.

[3]安四清,沈浩东,梁顺,等.县级电网全网电压无功优化控制的研究及实施[J].供用电,2012,12(3):6-8,38.

县级供电企业低电压综合治理研究 篇4

关键词：低电压 治理 供电企业

0 引言

低电压综合治理，是提高县级供电企业优质服务水平和经济效益的重点工作之一，也是新一轮农网改造的重要目标。满足用户对供电质量的要求，成为国网公司自觉肩负的重任。

1 造成低电压的主要原因

低电压所涉及的供电区域主要是偏远地区和负荷快速增长的地区。主要原因是：随着农村居民收入的不断提高和家电下乡政策的推行，家用电器不断普及，用电需求剧增，负荷不断攀升。原台区变压器容量及线路结构已不能满足用户的用电需求；由于历史问题，线路供电半径过长，居民居住分散，当时用电质量要求不高，设计不合理。近几年又加强优质服务，低电压问题显得迫切和严重；农村建房缺乏规划，多数新建房偏离负荷中心、距离低压主干线偏远，造成客户端电压质量严重不足；台区三相负荷不平衡以及无功补偿不到位造成用户电压低；部分台区农业生产用电和居民生活用电为同一线路，农忙季节，互相影响；新农村城镇化建设，新建居民点的用电使台区原有用电情况较大改变，用电高峰使电压降低。

2 低电压综合治理主要措施

2.1 电压监测网络信息平台建设 通过对典型台区电压情况进行监测分析和治理，建立变电站、中压线路、配电变压器、低压线路、用户需求侧的低电压监测分析治理信息平台，并分析导致低电压的原因开展针对性的工作。

完善电压监测网络。充分利用调度SCADA系统、配变监测终端、用电信息采集系统等电压数据采集功能，推广应用智能电表等具备电压数据采集功能的仪器、仪表，作为电压质量监测的补充，建立健全覆盖各电压等级电网的电压质量监测体系，实现电压质量的及时监测与掌控，并有针对性的采取措施治理存在的电压质量问题。

加强需求侧管理。宣传引导动力负荷用户错（避）峰用电，推行公变低压客户错（避）峰管理属地责任制，低压负荷错峰用电优惠电价，调动用户错峰用电积极性，开展移动式生产加工类负荷集中加工点建设，降低负荷高峰时段动力用电负荷，起到消峰填谷作用，提高供电电压质量，满足农村用户正常生产生活用电需求。

周密的调查分析。以配电台区为单位，梳理产生“低电压”问题的技术层面和管理层面的原因。按照电压质量管理职责，推行线（高中低压线路）变（配变台区）责任制；建立综合供电电压合格率、“低电压”客户比率、投诉率、处理率、回访率等内容的电压质量考评体系，完善有关管理制度与办法；实施电压质量指标分级、分压、分线、分台区管理；开展分层、分级考核与奖惩，加大电压质量管控力度。

2.2 组织管理 建立责任保障体系。成立“低电压”综合治理领导小组和工作小组，明确分工和责任人。依据审定的“低电压”综合治理工作方案，明确工作要求和时间进度要求，实行分层分级考核。定期召开工作协调会议，协调解决存在问题，在人力、物力、财力等方面确保“低电压”综合治理工作顺利推进。

明确“低电压”综合治理的“三”个目标。一是当年设定月份完成去年出现“低电压”客户整治任务；二是对投诉的客户端电压低于最低限压的，经核实后及时组织整改，提高客户电压质量，确保客户家用电器正常使用；三是通过信息收集和负荷预测，控制当年新增的“低电压”客户数量。

转变观念、宣传引导。一是改“被动接受投诉”为“主动摸排检查”的方式，对迎峰度夏和迎峰度冬期间的低电压高发区域摸底排查，找准问题症结。二是通过媒体广播、发放宣传单、上门走访等多种形式加大政策宣传力度，呼吁用户要注重集体意识，积极支持低电压改造。三是与大用户签订“有序用电协议”引导企业采取错、避峰措施分时用电，保障电网电压质量。

2.3 技术管理 电网建设，实施35kV变电站主变容量建设，保证10kV出口电压质量；解决农村配变过载、供电半径大等问题。紧贴电力需求趋势，按照“适度扩容、增加布点、延伸中压、缩短低压”的技术原则，加大农村配变新增布点的力度，提高对低电压用户的供电质量。

经济调度。在调配一体化建设上设有独立的电网运行优化分析软件，根据母线的电压和无功情况，自动投退电容器，调节变压器档位。配电变压器分接头的调整，根据低压网运行及电压情况，由供电所及时进行调整。

无功补偿。按照分层分区无功就地平衡的原则，在综合考虑技术经济性的基础上，合理确定电压无功设备选型（如台区新型智能化便携式电容器、变电站多级自动投切补偿装置）、补偿容量、补偿方式和安装位置等，开展无功优化补偿建设。

负荷平衡。将新建和改造配电台区用电量情况实施分相统计管理，采用色标标识相别，统一规划，均衡分配单相负荷用户；加强业扩报装管理，从营销全过程开展负荷平衡度管理；利用配变监测终端或人工定期监测等方法，依据“计量点平衡、各支路平衡、主干线平衡和变压器低压出口侧平衡”的“四平衡”原则实施负荷调整。

2.4 新技术应用 中压线路购置成套线路调压器，进行柱上安装，缩短建设周期。低压线路选择合适位置安装数字式电压补偿装置，提升客户端供电电压质量。

采用宽幅无载调压配电变压器，增大配电变压器自身调压范围。根据负荷情况选用组合配置的子母配变，解决单一容量配电变压器在用电高峰时期过载运行，在用电低谷时期“大马拉小车”运行的问题，提升配变经济运行水平，改善供电电压质量。

采用单三相混合供电模式。在TT接地方式的农村地区采用单相二线供电方式；在TN-C接地方式的乡镇区域采用单相三线供电方式，提高农网经济运行水平。

3 结束语

低电压综合治理工作是一项较为复杂的系统工作。按照国网公司十二五工作目标要求，通过低电压治理，着力提升中低压配电网运行水平，实现农网技术升级和管理升级工作目标。

参考文献：

[1]王勇.低电压治理首选无功优化补偿[J].农村电气化，2012，1：5.

治理低电压的技术手段 篇5

评估一个工厂配电系统的供电可靠性(PQR)主要有以下三个指标:系统平均停电频率(SAIFI)、系统平均停电时间(SAIMI)和短时停电频率(MAIFI)。其中,系统平均停电频率和短时停电频率关乎工厂的非计划停车次数。供电短时中断和电压骤降会给工厂造成巨大的经济损失,甚至导致重大安全事故。目前,大多数电力用户对于99.99%的供电可靠性是不满意的,而治理电压暂降对于提高供电可靠性有着非常重大的意义。

1 电压骤降和短时中断

电压骤降或短时中断是一种二维骚扰现象,包含持续时间和电压降幅两个要素。相关数据表明,92%的电压骤降持续时间较短(小于1 s)、降幅较小(小于40%Ue);电压骤降持续时间较长往往会形成短时中断或长时中断。

1.1 电压骤降和短时中断的原因

压降从来源来分包括大电网侧和配网侧。

(1)大电网侧:发电厂、高压输电线路因雷电、大风、接地、短路、断路等情况导致的压降一般时间较短,残压值较高,几率较低(10%)。

(2)配网侧:大型设备启动、雷电、大风、接地、断路、短路等情况导致的压降一般时间较长,残压值较低,几率较高(90%)。

压降从动作特性来分包括可恢复性故障引起的压降和永久性故障引起的压降。

可恢复性故障如电动机启动、大风等引起的压降,一般不会伴随保护开关动作,供电线路没有瞬间开路。

永久性故障会引起保护动作,自动重合闸或者备自投切换等,如果重合闸成功,供电线路会有瞬间开路,并伴随深度压降甚至变为短时中断。

1.2 电压暂降对设备的影响

(1)当电压低于60%时,可编程控制器(PLC)停止工作;低于90%并持续几个周波时,一些I/O设备就会被切除。

(2)电压低于85%时,控制器切除制冷电机,会导致巨大的生产损失。

(3)当电压低于92%时,芯片测试仪、黄光照排、激光雕刻机的芯片被毁,测试仪停止工作,内部电子电路主板故障。

(4)当电压低于85%,持续时间超过3个周波时,调速驱动器(ASD)被切除。而对于一些精细加工业中的电机,当调速驱动器(ASD)电压低于90%,持续时间超过0.5个周波时,电机会被跳闸而退出运行。

(5)有报告表明,当电压低于50%,持续时间超过1个周波时,交流接触器就会脱扣;也有报告表明,当电压低于70%甚至更高时,交流接触器就会脱扣。

(6)当电压低于60%,持续12个周波时,计算机、开关电源等运行将受到影响。

(7)当电压低于80%时,直流电机保护回路跳闸。

电压骤降或短时中断以及电网过压都会引起变频器跳闸保护,给粉(煤)机等重要负载变频器跳闸保护会造成炉膛灭火保护(MFT)动作停机。因此,保证供电可靠性对电网的安全稳定运行至关重要。

2 火电厂辅机变频器低电压穿越能力分析

火电厂锅炉给粉机变频器自身有低电压保护闭锁和低电压停止输出功能,运行中的给粉机变频器在系统电压骤降或短时中断期间会停止输出,并向机组DCS发出变频器停机信号,最终导致机组MFT停炉。

变频器属于受电压骤降和短时中断影响的第四类负载,低电压穿越能力为85%Ue。因此,需要进行低电压穿越改造。

3 给粉机变频器低电压穿越能力改造方案

变频器低电压穿越能力改造可以分为变频器自身改造及设置方案和外部增加低电压穿越设备两种方式。

3.1 变频器自身改造及设置方案

从变频器原理及设置方法进行分析,提高变频器低电压穿越能力有多种方式,下面分别进行介绍。

3.1.1 变频器进线升压

低压变频器输入电压范围为-15%~+10%,按1:1.1升压计算,若变频器出现过压保护情况,长时间工作在额定工作范围以外,必然影响变频器寿命。

3.1.2 变频器中间直流母线增加电容

以东北电网验收标准压降到20%支撑时间10 s为例,所需电容容量为591.1 m F,所需6 800μF/450 V电解电容数量为348个,单只电容体积D×L为90 mm×157 mm,需要改造变频器预充电电路,充电均压会受严格限制,且安装空间庞大,改造费用高。低压变频器整流方式形成的变频器直流母线上的直流纹波过大,容易造成电解电容的电解液干涸,存在放电时电气起火隐患。

3.1.3 变频器延时自启动

给粉机变频器自启动过程是一个主燃料中断又恢复的过程,变频器自启动需要3~10 s的时间,且需要对FSSS进行延时,存在爆炉隐患。

3.1.4 调整变频器低电压保护值

设置变频器低电压保护值是为了保护变频器逆变器不至于过流损坏,部分变频器阈值可以调整到DC 300 V,在低电压穿越时会引起变频器过电流保护,造成变频器停机。

3.2 外部增加低电压穿越设备方案

3.2.1 交流不间断电源方案(UPS)

串联大型在线式UPS对变频器控制部分及直流逆变部分同时进行改造的方案,具有集中改造、接线简单、不需要改变保护阈值的优点。但是需要使用容量为负载设备功率3倍以上的UPS,改造费用高昂,防护等级低,不适合在给粉机现场安装。

3.2.2 低电压穿越电源系统(VSP)

系统由电压暂降保护器、执行单元、监控单元等组成。

工作原理:当电压骤降至(20%~90%)Ue时,电压暂降保护器瞬时启动工作,将市电整流、升压后继续供给变频器转换成负载所需的PWM交流电,不影响终端电动机的正常运行;当市电电压大于90%Ue时,市电经由变频器转换成PWM的交流电供负载使用;当市电再度恢复正常供电时,变频器改为市电供电,电压暂降保护器自动恢复成待机状态;当MFT动作、变频器故障或停止运行时,VSP系统自动退出,与变频系统形成隔离。该系统不用蓄电池就可以实现低电压穿越最低到20%、10 s以上变频器持续工作;一对一或一对多设计,就近安装,工程量小。但是VSP系统不能解决电压低于20%和短时中断所造成的给粉机停机问题。

3.2.3 低电压穿越电源加少量蓄电池方案(SGS/VSP)

SGS/VSP低电压穿越系统由充电系统、储能单元、电压暂降保护器、直流隔离单元、执行单元、监控单元等组成。

工作原理:电压骤降或短时中断时,备用的电池组即经由电压暂降保护器升压,继续供给变频器转换成负载所需的PWM交流电,不影响终端电动机的正常运行;当市电正常时,市电经由变频器转换成PWM的交流电供负载使用,同时经由充电系统转换成精确稳定的直流电,对储能单元进行充电,从而使储能单元维持在饱和充电的状态;当市电恢复正常时,变频器改为市电供电,电压暂降,保护器自动恢复成待机状态,同时充电系统对储能单元进行充电;当MFT动作、变频器故障或停止运行时,SGS/VSP系统自动退出,与变频系统形成隔离。如需停机维护,可完全隔离市电及负载,维护工作和负载的运作互不影响。该系统由电池提供变频器放电时的能量,对400 V母线电流没有冲击,并且工作时间长;只用少量电池即可实现深度低电压穿越,甚至短时中断时辅机变频器不停机;可集中式支撑整台锅炉所有给粉机变频器;工程量小,解决了电池组的软特性问题。但是SGS/VSP系统也有少量电池需要维护。

4 辽阳石化分公司热电厂针对锅炉给粉机电源低电压穿越采用的方案及具体实施方法

该厂结合变频器原理和锅炉实际情况,在#1~#7机组锅炉辅机给粉机加装了7套南京国臣信息自动化技术有限公司的SGS/VSP低电压穿越系统。电网电压跌落到>90%系统电压时,低电压穿越系统不启动,处于热备用状态;当电压跌落到0%~90%时,系统瞬时启动工作,维持变频器直流母线电压在DC 500 V左右,保证60 s内变频器正常运行;当电网电压恢复时,变频器自动转换由电网供电;当MFT动作时,系统自动退出。

实验过程:开启变频器运行至30 Hz,用万用表测量馈出断路器上下端的直流电压,确认直流动力线没有接反后,合上直流馈出断路器,低电压穿越系统处于热备状态。断开变频器输入的交流电,低电压穿越系统投入支撑,并且在支撑60 s后自动退出,波形如图1所示。

图1中浅灰色曲线代表交流输入AC相电压,深灰色曲线代表交流输出AC相电压,黑色曲线代表直流输出及低电压穿越系统直流注入曲线。

实验证明,厂用母线电压跌至0 V,维持60 s,给粉机变频器交流输出电压正常。期间低电压穿越系统注入500 V直流,给粉机变频调速系统正常工作。

5 结语

辽阳石化分公司热电厂低电压穿越系统与变频器组成的给粉机控制系统已安全运行将近四年,拥有防低电压穿越能力,系统能在发生低电压穿越时,保证给粉系统正常运行1 min,保证了机组在电网电压出现短时故障时能够安全稳定运行。

参考文献

[1]Willis H L.配电系统规划参考手册[M].2版.范明天,刘健,张毅威,等译.北京:中国电力出版社,2013.

农村“低电压”治理的五河样本 篇6

1 农村局部“低电压”供需矛盾成因

鉴于五河县的特殊地理环境和所处的行政区域, 造成一些地区“低电压”的因素是多方面的。其主要因素是由于该县境内淮河、浍河、崇河、潼河、沱河横贯其间, 湖泊较多, 农户居住沿河湖坝呈条状分布, 如地处东南行蓄洪区的朱顶、小溪两镇丘岭绵延起伏, 农户居住分散, 加上当初投入不足, 给电网建设带来一定难度与缺陷。地区电网的先天不足与当下农村经济新一轮用电增长之间的矛盾, 直接导致了“低电压”现象的产生。具体分析认为, 导致“低电压”的产生主要有以下3个方面因素。

1.1 设备线路老化及“卡脖子”现象严重

从实际情况来看, 一、二期农网改造重点是增加变电台区, 改造陈旧、老化的低压线路和户表集中, 解决一些偏远地区农村通电问题, 提高供电可靠性。那时的农村公用配网承担供电的主要特点是居民照明, 电网改造与建设标准不高。从2006年开始, 随着农村经济社会的发展, 用电发生了悄然变化, 尤其是近几年, 上千瓦功率的空调、电磁炉、微波炉越来越多地进入寻常百姓家, 有的富裕家庭、特色村庄单个家庭大功率电器的拥有量已经达到或超过城镇家庭。据供电营销部门统计测算, 2013年全县农村居民用电增速已达21.36%, 超过县城居民增速9.48个百分点。虽然近年来全县加快了农网升级改造、农网建设和新农村电气化建设步伐, 投资额度不断加大, 但不足以满足快速增长的农村用电需求。供电设备容量不足、半径过大、线路无功补偿不足、“卡脖子”线路等引发的供电矛盾日益显现, 有些地区供电设备长期超负荷运行也加速了设备老化。

1.2 电网规划依托城镇整体规划发展基础薄弱

五河县是个农业县, 城区用电只有4.36万户, 有18.32万户居住在乡村, 河堤、湖圩、丘岭山区几十户、十来户的村庄比比皆是。该县小城镇建设起步较晚, 从2012年才开始规划和实施美好乡村建设, 导致以前电网建设规划依托仅是供电企业自身搜集信息。由于以前地方规划的不确定性, 难以及时补充跟进, 特别是一些乡村, 以前基本没有进行确切的规划, 以政府为主导的农村居民连片基础设施规划、集中居住成为了供电企业的奢望, 有限的电网建设资金不得不拆开使用, 根本顾不上治理居住在河堤、湖圩、丘岭山区农户的“低电压”问题。

1.3 农村高峰时段用电电压质量保障难

以前农配网改造企业一般都要进行投资效益分析, 由于农村用电负荷起伏太大, 效益分析结果肯定难尽人意, 难以落实改造资金。因为一方面农村配变存在容载比过低问题, 另一方面农村人口的季节性大规模流动, 造成农村居民家庭大功率家用电器使用集中、频率过低, 这势必导致农村配网负荷差极端化。以新集镇为例, 据调度资料显示, 2013年最大负荷是最小负荷的6.79倍之多, 2011年和2012年也相差3.61和3.82倍。如此一来, 农户在高峰时段集中用电, 配网电压质量就很难保障。

2 多管齐下破解“低电压”难题

2.1 当前与长远兼顾, 改造与建设并举

五河县供电公司专门成立领导小组, 抽调精干力量一手抓专项调研, 通过典型时段现场测量、网络信息、95598信息和村民反馈核实等方式, 真实了解和掌握问题程度, 建立健全动态“低电压”项目目录;一手主动出击, 紧盯政府规划, 积极争取政府配套, 依据轻重缓急, 整合配网资源, 统筹规划, 完成了城市网和县城配网、沫河口工业园区配网的详细规划, 让配网建设融入地方大建设, 确保建得上、用得上, 全力加快现有电网升级改造项目建设进度, 力争早投入、早收益。

2.2 优化农配网结构, 着力破解供电难题

针对优化农配网结构, 提升N-1线路比率问题, 在2014年迎峰度夏前, 该公司先后对沫河口、城关地区9条10千伏线路进行优化调整改造, 转移负荷。先后完成了110千伏五河、沫河口2座变电站和35千伏崇河、花园、城北、三铺4座变电站的负荷平衡分配;改造完成了城乡24条10千伏联络线建设, 优化供电半径, 提升供电能力和可靠性。

在破解供电“卡脖子”“串葫芦”线路和主、配变治理上, 2014年春夏之交, 集中组织工程技术人员对35千伏浍南、园集、朱顶和申集4座变电站主变重载问题进行升级增容。2013年以来, 投资8724万元用于10千伏配网建设, 新增配变344台, 改造“重载、卡脖子”配变216台, 并对35条涉及到“低电压”隐患的10千伏主干、分支线路进行了改造, 更换老化线路399.28千米。同时, 将配电台区低压单相线路改造为三相四线制供电方式, 优化了台区负荷分配。

2.3 充分利用拆旧资源新增布点, 减少投资

在高标准改造投入资金难以满足迅速增长用电需求的情况下, 该公司利用农网升级改造置换下的小容量配变、拆旧导线新增布点, 用以解决暂没列入改造计划, 居住分散、供电半径长、负荷极差大的“低电压”区域。

从2014年农村地区配电变压器运行情况看, 采用曾经在农村广为推广的“小容量、密布点、短半径”的做法, 在特殊区域对分容比简单的台区进行增容, 可以有效对供电半径过大地区的电能质量进行迅速提升。同时, 对拆旧材料进行充分利用, 也体现出“投资小、施工快、实用高、见效快”等特点。

2.4 35千伏直配变进驻偏远地区, 解决电源布点难题

长期以来, 由于五河境内河湖众多, 受地形限制, 村民习惯于沿河湖坝居住, 仅淮北大堤在五河境内就达71.8公里, 如地处两省三县市交界处的朱顶柳沟湖行蓄洪区, 村民沿淮河大堤而居延绵长达20多公里, 电压最低时不足180伏。由于这里是国家规划的淮河下游行蓄洪区, 不适合新建一座投资大、收益率低的35千伏变电站。

面对这种状况, 该公司在这一地区改变常规农配网模式, 利用现有扩容更换下的旧变压器, 主动与县水利部门协调, 在负荷中心以35千伏配网化运用的形式, 在柳沟湖排涝站35千伏线路过境地区建设投运35千伏直配变, 使供电半径缩小一半以上, 电压升到了合格标准, 解决了2000多户村民用电难题。

2.5 实施“兜尾”供电法, 确保电压快速提升

所谓“兜尾”供电, 就是新增电源联络点, 利用变电站新增布点或既有的邻近线路以及相邻区域电力支援, 解决10千伏供电半径过长而造成的“低电压”问题。如县城东部的王洼、河东、衡台3个村, 长期以来都是由20多千米外的五河变电站供电, 由于供电半径太长、电压低, 这里村民家中的空调、冰箱等家电无法使用。为此, 五河供电公司在县城东北部新布一个供电电源点, 建设1座35千伏漴河变电站, 并新增4条10千伏联络出线。新电源点“兜”到了这3个村, 使这3个村的供电半径大大缩小, 电压质量得到彻底改善。

目前, 该公司在新增35千伏变电站布点规划中, 最大限度地靠近“低电压”区域负荷中心, 缩短供电半径, 使全县范围内形成“兜尾”式供电。对特别偏远地区, 无法实现“兜尾”供电的情况, 该公司正在通过协商、沟通等方法, 与市区或邻县供电企业达成相关供电协议, 实现跨区域性“兜尾”供电, 着力解决特别偏远地区的“低电压”问题。

2.6 开展动态无功补偿, 提升供电能力

针对偏远地区居住零散、供电半径长、压降明显、无功补偿不合理的矛盾突显的台区, 该公司积极推广10千伏线路动态无功补偿应用, 采取在10千伏输电线路末端安装无功装置, 实施动态无功补偿的方法, 提高供电末端的电压质量。

为更好提升配台低压无功补偿能力, 该公司对411个配台低压配电柜内补偿电容器进行了维修、更换, 同时加大对10千伏用户无功补偿设备建设监管, 做好无功就地平衡工作。这些措施的应用, 显著提升了电压质量, 村民家用电器用电问题迎刃而解。

3“低电压”治理成果显著

五河县供电公司通过开展“低电压”的综合治理工作, 消除了服务区内部分10千伏“瓶颈”线路, 新增配电容量1.207万千伏安, 解决了68个配电台区1.18万户“低电压”问题, 全县城乡配变台区户均容量分别达到1.87和1.5千伏安, 盘活了现有农村配网潜能, 让其发挥出最大的效益。在2014年迎峰度夏期间, 实现了全域电网运行平稳, 最大负荷184.34万兆瓦, 同比增加13.73%, 创历史新高的当日, 实现了全县电网35千伏主变及线路无过载、10千伏线路无过载、1467台公用配变过载数量10台以下的目标。在安徽全省经济下行的环境下, 2014年仍完成了供、售电量7.3244和6.7829亿千瓦时, 同比增长2.28%和6.78%, 保持了良好的发展势头。

治理农村电网“低电压” 篇7

1 农村“低电压”客户情况

据有关部门统计, 辽宁省农村电网现有农村综合台区77486个, 农村居民用户748.76万户。辽宁省农村居民端电压低于供电标准的“低电压”客户主要分布在偏远山区、海边等经济欠发达地区, 共涉及5088个综合台区 (占7.56%) , 计34.61万户 (占4.62%) 。经调查测试, 农村个别低电压台区的居民端电压一般在160～190伏之间, 最低只有156伏, 严重影响了农村客户的生活质量, 制约了农村经济的发展。

随着农村人民生活水平的不断提高, 农村居民的空调、冰箱、电饭锅、电磁炉等家用电器一涌而上, 加上农村种植和养殖业迅猛发展, 农村用电量大幅增加, 使很多配变电压器难以满足正常、经济运行的要求。由于负荷的多样性, 发生的季节、时段和频度也呈现多样性、经常性。秋冬季节多发生在每天17～21点的居民用电高峰期;春夏季节多发生在18～22点的居民用电高峰期。

2 农村“低电压”问题产生原因分析

2.1 管理层面存在的问题

(1) 对综合台区内小户动力负荷控制不到位, 三相变压器单相配出负荷偏重, 使之三相不平衡, 在一定程度上影响了电压质量。负荷三相不平衡造成“低电压”的有3.67万户, 占“低电压”用户的10.60%; (2) 对居民用户错峰用电及高峰时段均衡用电的方法研究不够, 对较大负荷用户错峰用电宣称和引导不得力; (3) 对于100千伏安及以上专变用户, 督促其安装无功补偿装置的力度不够, 管理措施不到位; (4) 对用户报装接电管理不够细致, 单相负荷无序使用, 造成台区三相负荷不平衡, 设备未处于最优运行状态, 导致电压不稳定; (5) 变电站母线、配变和低压用户端电压, 没有建立有效联调管理机制。变电站主变调压、配变分接头调整不及时, 影响末端电压质量。由于配变分接头调整不及时造成“低电压”的有0.40万户, 占“低电压”用户的1.16%; (6) 农村低压网规划、设计标准低, 未有效地控制低压线路供电半径, 使之无法保障末端电压达到标准要求。

2.2 技术层面存在的问题

(1) 电网结构不尽合理。配电线路供电半径过长是造成“低电压”的主要原因。由于农村电网变电站布点没有实现一乡一站的供电格局, 个别变电站地域分布不合理, 造成其配出的10千伏线路供电半径过长, 低压线路供电半径超标准的比例达24.95%, 线路损耗大, 末端电压低; (2) 线路和配电变压器供电能力不足。由于一、二期农网改造资金不足, 电网部分电力设施未得到全面改造, 特别是0.4千伏低压电网。随着农村用电负荷的不断增长, 线路不断延伸, 而线路导线截面和配电变压器容量却没有相应增加, 造成供电瓶颈;部分配电线路和台区配电变压器满载或过载运行, 导致末端低电压; (3) 调压能力不足。调压手段落后也是导致低电压的重要因素。辽宁省农网变电站有载调压主变比率仅为64%, 线路调压器应用率很低, 10千伏配电变压器现均为无载三分接, 相对调压能力较弱; (4) 无功补偿能力不足。由于农网无功电源建设滞后于有功电源, 农网无功补偿不足问题普遍存在。

3 农村“低电压”采取的综合治理措施

3.1 管理方面治理措施

(1) 加强电网调度的电压管理, 切实发挥有载调压变压器的调压作用, 合理确定并及时调整配电变压器的分接头位置, 努力使配电线路首、末端电压在合格范围内; (2) 及时投退既有的电压无功设备, 包括变电站集中无功补偿、配电线路补偿和低压无功补偿装置, 确保现有设备有效投入; (3) 加强用户报装接电管理、强化营销数据分析, 开展配变三相负荷不平衡治理; (4) 供电设施运行维护管理, 及时处理设备缺陷, 提高设备完好率; (5) 开展用户负荷特性分析, 引导负荷用户错峰用电和高峰时段均衡用电, 加强“低电压”投诉和报修管理, 提高“低电压”投诉处理率; (6) 进一步建立和完善“低电压”治理的各项管理规制, 将“低电压”治理工作纳入长效管理。

3.2 技术方面治理措施

(1) 调整低压电网结构。处于偏僻山区的农户, 采用高压延伸、单相变压器进入自然村等改造方式, 同时进行低压线路改造, 以缩短低压供电半径, 调整三相不平衡, 提高供电能力。对于调整低压电网结构后仍不能解决三相负荷不平衡问题的配电台区, 采取安装三相不平衡调整装置 (SHSVG) 的措施加以解决。SHSVG称电能质量综合补偿装置, 是柔性输电技术在低压配电网的应用, 能消除负荷的负序和零序不平衡分量以及谐波引起的不平衡分量, 重新分配三相功率, 使之呈现对称平衡负荷特性, 补偿负荷三相不平衡; (2) 提升低压线路供电能力。低压线路导线线径小和过载的配电台区, 采取加大导线线径和调整一定负荷到邻近台区的方式加以解决; (3) 提升配电变压器供电能力。对长期存在过载现象的台区, 采取增加配电变压器, 调整布点, 配合低压线路改造的方式进行改造; (4) 提高无功补偿能力。根据农网实际状况, 采取集中补偿和分散补偿相结合、中压和低压协调补偿的方式, 变电站、10千伏线路、配电台区三级补偿, 提高电网无功补偿能力, 优化电压无功, 改善电压质量, 解决“低电压”问题; (5) 提升“低电压”监控能力。结合建设智能化电网, 应用智能电能表、低压台区监测管理系统, 实时在线监测, 自动向“低电压”投诉点 (客服中心) 和电压质量监管部门发出预警信息, 提高“低电压”处理的反应能力, 实现台区负荷分布、运行方式、电压无功的进一步优化。

改善农村低电压问题的治理措施探讨 篇8

1 农村低电压问题的主要致因

1.1 农网基础设施薄弱, 供配电设施技术不达标引起低电压问题

在一些偏远山区农村, 虽然经过几次农网改造, 但由于当地用户较为分散, 高压变配电所布点不足, 电气设备服役年限较长, 供电半径过大, 供配电线路线径较小, 变配电变压器容量不足等原因, 造成低电压现象非常多。据一些统计文献资料表明, 农村偏远山区其户均容量低于0.8k VA的占比约60%左右, 供电半径超过规范指标标准的占比约79%, 低压主干线截面积与实际用电增加不匹配率达63%。

1.2 农村经济快速发展, 电能供需不匹配引起低电压问题

农村社会经济的快速发展, 尤其是家电下乡新政策的落实, 农村用户用电量增长非常迅猛, 变配电台区变压器、供配电线路等过负荷运行问题较为严重, 电能供需不匹配, 加上用电时段较为集中, 造成低电压问题日趋严重。

1.3 变配电台区布点不合理, 电源中心偏离负荷中心引起低电压问题

由于没有经过系统的用电规划, 一些老、旧的变配电台区兼顾居民用电、农业加工和机井等用电功能, 造成变配电台区用电负荷类型较多, 管理混乱。供电半径超出设计技术标准, 变压器布设缺乏远瞻性, 布点不合理造成电源中心偏离负荷用电中心, 进而引起供电低电压问题。

1.4 接电负荷未准确统计, 造成三相负荷严重不平衡引起低电压问题

一些偏远山区, 电工在装表接电过程中没有充分考虑三相负荷平衡问题, 接电前没有经过准确统计分析, 造成配电变压器低压侧三相负荷出现严重不平衡问题, 有些配电变压器其三相不平衡率远超过《GB/T 15543-2008电能质量三相电压不平衡》配电变出口10%、低压干线20%的技术标准, 低电压问题时有发生。

1.5 电能指标监测分析设备不足, 实时调度缺乏有效数据支撑引起低电压问题

由于综合投资资金不足和部分偏远山区管理者对电能指标监测没有引起足够重视等, 造成一些新建或改建变配电台区没有装设必要的监测设备, 或装上相应的监测设备但没有及时启用长期处于“待岗”状态, 未发挥监测系统应有的实时监测、采集、分析和处理等功能, 造成运行数据实时性、准确性、完善性等与实际调度需求不匹配, 不利于制定有效的调度管理策略, 有效解决农村低电压问题。

2 基于和谐用电要求的农村低电压治理措施

2.1 优化农村10k V供电网络结构, 减少网损提升供电能力

合理优化农村10k V供电网络结构, 将供电半径大于15km以上的用电负荷, 通过合理的接口调换, 将其转移到邻近的10k V线路上, 降低供电半径, 提高负荷终端用电电压[2]。要充分借助农网改造契机, 通过扩容或新增中压线路, 并配套增设相应配电变压器, 实现对现有负荷进行全面优化调整和再分配, 有效缩短供电半径, 减少供电网损, 降低电压损失, 有效提高10k V网络的供电能力。

2.2 改变调压方式, 合理无功补偿

有载调压可以实现在不停电的条件下对网络电压进行适当调整, 进而确保供电线路具有较高的供电安全可靠性。为了充分改善偏远山区农村电网的供电电压质量问题, 应将老旧的无载调压变压器更换为具备在线调压功能的有载调压节能配电变压器。并采取中压和低压协调无功补偿方式, 通过中、低压的无功综合补偿和在线路中加装成套线路调压器, 有效提高电网无功补偿能力, 尽量减少无功电流在设备和线路上的穿越, 提高客户端供电电压质量水平, 合理解决农网终端低电压和电压不稳定问题。

2.3 加强变配电台区智能自动化建设

通过安装智能电表、用电信息采集终端等实现农村用户用电信息的自动采集, 是农网建设发展的重要方向。因此, 在农网新建和技术升级改造过程中, 应对农村用电负荷进行详细统计分析、要对变配电台区的变压器容量和数量进行检查和分析、要对供电半径进行核查和验证, 确保农村供电网络相应技术指标能够满足规范要求。同时, 应加强对变配电台区智能自动化设施建设, 通过安装智能电表、用电信息采集终端等, 有效提高用电数据自动采集实时性和准确率, 强化农村用电负荷实时追踪和调节性能, 从供电源头治理农村低电压问题。

2.4 加强用户终端接线技术升级改造

严格按照“就近供电”原则进行用户线接口设置, 在接户线、进户线敷设过程中, 要合理优化路径, 尽量减少跨越、转角等。在用户供电走廊允许的条件下, 可以合理加大接户线截面, 降低线损。对新装居民用电接线, 应避免出现接户线过长或迂回供电等问题, 且应根据负荷特性, 合理选择供电相序, 避免出现三相负荷严重不平衡问题出现。

2.5 加强用电终端需求侧管理, 有效控制三相不平衡

合理进行低压供电网络优化, 采取单三相混合供电模式, 将10k V中压线路深入到负荷中心, 缩短供电半径, 有效提高用户需求侧供电电能质量水平。加强新用户报装接电管理, 结合用电信息采集系统强化营销数据分析。合理进行装接容量复核, 结合变配电台区分项用电量数据, 明确单相负荷所接相别。通过用电数据分析和现场测量等数据, 合理优化用户用电接口, 及时调整单相用户所接相别, 有效控制供电三相的不平衡度。辅以相应的用电优惠刺激机制, 鼓励大负荷用户错峰用户、夜间用电, 有效改善高峰期用电环境, 实现农村均衡用电优化, 改善供电质量水平。

2.6 建立完善供电电源质量监测系统

合理布设供电电能监测终端, 通过监测仪器、仪表等现场终端设备, 结合GRPS无线网络通信技术, 构筑完善的供电电压质量监测网络, 实现对偏远山区变配电台区、中低压供电线路、终端客户的电能指标数据的实时准确采集, 确保供电电源质量监控有序, 调度和治理有效。结合智能电表、SCADA监测系统等, 合理运用“负荷监测、电压监测、用户反映”等手段, 建立区域全覆盖供电电能质量在线监测监控和分析调度系统, 变常规的“被动申告”为“主动预警”, 及时准确分析供电电能质量水平, 并提供相应的数据支撑帮助运行管理人员制定完善的治理措施有效控制低电压现象的发生。加强供电电能质量监测仪器、仪表的日常维护和检查力度, 确保各类监测、监控仪器设备长期处于最优工况, 有效提高供电的安全性和可靠性。

3 结束语

电压质量是供电公司高效优质供电服务的基本条件, 不仅关系到终端用户能否高效稳定用电, 同时也影响到供电公司服务社会主义新农村建设的综合服务水平。要根据农村“低电压”实际, 通过详细的调查分析, 加强低电压基础管理。重合考虑区域经济现状和发展趋势, 统一制定科学合理的农电技术升级改造和发展规划, 从“管理措施”、“技术措施”等方面, 采用适当“低电压”综合治理措施, 不断消除终端用户“低电压”问题, 全面提升供电公司优质供电服务水平。

参考文献

[1]宿华明, 张军六, 王翠虎.农村“低电压”综合治理探索[J].山西电力, 2013, 179 (02) :24-26.

浅谈低电压治理措施 篇9

1各单位上报的数据不详

供电所上报低电压治理及增容申请时相关数据不齐全、不详实, 缺少有说服力的证明, 主要表现在缺乏低电压相关数据, 例如没有负荷分类、终端用户电压低的具体数值、以及某时间段容易出现低电压数据等等。

2台区低电压现象存在不确定性

供电所所辖台区大都处于乡镇村落, 受村落布局限制, 个别低压400V线路很容易出现线路冗长现象, 随着农村生活条件不断提高, 居民家用电器用电负荷急剧增长, 原有台区及配电设施已不能满足农村生活、生产用电要求, 从而导致部分线路及配电变压器在某一时间段超负荷运行, 电压损失严重, 电压质量大打折扣, 不能保证国家电网公司要求的电压合格率。

3原有配电变压器出现偏离负荷中心和布点不足

由于每年负荷增长过快, 原有配电点存在容量不足和偏离负荷中心现象, 主要表现在低压线路供电半径大, 线径细, 配电网建设跟不上居民生活、生产用电的需求, 导致线路末端电压低较为严重, 这是导致低电压现象的重要原因之一。

4低压线路分支及集表箱下户线搭接不合理

部分供电所台区低压线路分支和集表箱下户线搭配不合理, 造成台区三相负荷出现严重不平衡现象, 直接导致某一相线路超负荷运行, 加快线路老化, 线损出现异常, 末端用户出现低电压现象, 集表箱下户线和进户线配置不合理, 存在线径较细, 串表线细, 再加上用户生活电器逐步增加, 必将出现卡脖子现象, 小马拉大车, 出现低电压现象也就不足为奇了。

5配电台区动力用户大容量电机未进行无功就地平衡

为了满足农村农副业生产, 部分公用台区上存在一些大电机用电户, 各供电所对台区4KW及以上电动机普查中发现, 一些小面粉加工厂、木板加工厂电动机容量有逐渐增加的现象。虽然大部分台区已经安装随器补偿装置, 但它只能满足配电变压器的无功损耗, 如果动力用户布置在负荷末端, 它将需要经过400V低压线路长距离输送无功, 也会出现低电压现象。

通过以上分析, 提出低电压治理及线损异常相应措施如下:

(1) 梳理低电压治理流程, 汇总全县台区低电压相关数据。每月各供电所对末端用户电压进行实地测量, 测量数据汇总上报有关部门, 为确保数据真实性, 充分发挥95598呼叫中心功能, 每月通过电话对部分末端用户进行抽查, 通过这种方式, 最大程度地了解了低电压数据出现的具体情况。

(2) 根据台区状况合理制定治理方案, 例如:某台区400V主干线路在1KM及以上的台区, 其400V主干线导线配置较为合理, 配电变压器增容可考虑采用多布点分台区供电。在原有配电设施不超负荷, 且经过调整配电设施位置能达到主干线500米以内的台区, 可考虑调整配电设施位置, 前提条件为导线型号合理的情况下, 如主干线500米以内400V主干线较细可进行分级更换。供电半径在500米以内, 且配电设施容量过载或重载的可考虑直接增容台区, 增容台区有两种方法, 第一、直接增容大容量配电设施;第二、在原有台区设施的情况下再新建一个台区, 轻负荷时用一台供电, 重负荷时间投运另一个台区同时供电 (个别点负荷和突变负荷台区可采取双配变运行方式) , 综合利用以上方法可有的放矢地解决负荷轻载或负荷重载的问题, 预防配电设施烧损现象, 减少电能损耗, 增加企业经济收入。

(3) 加大对台区三相负荷不平衡的考核力度, 供电所针对各台区状况, 合理制定实施方案, 绘制台区调整进度表及调整后效果分析汇总表, 针对台区各分支下户线、集表箱二次线和进户线进行定时检查、不定时抽查, 测试是否存在卡脖子现象, 防止因主干线电压质量合格, 部分下户线卡脖子原因出现电压低的假象, 及时对这部分台区进行整改, 解决低电压问题。

(4) 制定配电变压器档位调节管理办法, 建立供电所配电台区变压器档位调节台帐和末端用户电压质量台帐, 对部分电压偏低的配电台区及时调节档位, 能够解决一部分低电压台区状况;当然根据负荷变化情况出现电压偏高的台区也要进行调节档位, 防止电压偏高影响居民生活生产用电, 甚至出现烧损事故;条件允许的情况下可以考虑在每一个台区末端安装一套电压监测仪, 由运行部门进行数据采集, 及时监测, 及时调节。

(5) 开展台区低压动力用户电动机就地无功补偿的普查和使用, 对台区动力用户电动机在4KW及以上的进行就地无功补偿, 减少400V线路长距离输送无功功率;加强对动力用户的解释和宣传工作, 大力宣传电动机进行就地无功补偿的好处, 让用户明白无功补偿设备早一天安装早一天受益, 强化台区新增动力用户用电装置的核查, 规范审批流程, 台区责任人根据业扩报装容量每月进行一次动力用户用电装置的核查, 预防用户私自增加用电设备功率, 供电所每月分析台区设备运行情况, 避免动力用户在启动负荷时, 台区出现电压偏低的现象, 避免台区配电设备重载或过载现象的发生。

通过以上原因分析及措施实施, 夏邑县供电局2013年加大配电网投资力度, 整改部分卡脖子线路、新增配电布点、增容部分台区容量、普及安装配电监测仪、合理进行无功补偿, 老百姓生产、生活用电质量明显得到提升, 很好地治理了配电台区低电压现象。

参考文献