农村配电网现状及规划改造措施探讨

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农村配电网现状及规划改造措施探讨

吴元花

南电网有限责任公司文山麻栗坡供电局 云南麻栗坡 663000

摘要:文章结合某县级供电企业配网现状,分析配电网规划建设薄弱环节,提出配电网规划与改造措施,确保电网的安全、稳定和经济运行。

关键词:配电网;现状;规划改造;措施

引言

伴随着社会经济的飞速发展及人民生活水平的不断提高,全社会用电量与日俱增,用户对电力企业供电的可靠性和连续性提出了更高的要求。辨识系统供电可靠性薄弱环节,有针对性地采取供电可靠性提升策略,能起到事半功倍的作用。下文开展基于薄弱环节的可靠性提升策略优选、优化电网架构等方面综合给出切实可行的工作建议。

1配网现状分析

某县级供电企业供电区域涉及11个乡(镇)共计2334平方公里,供电人口24.48万人。该县级供电企业共有4个110kV变电站、8个35kV变电站。然而该县供电企业电网薄弱,设备年久失修,供电可靠性低的特点十分突出,电网供电能力不能满足当地经济社会日益发展对电力的需求。、

2配电网规划建设薄弱环节

2.1 农村配电网环境较为复杂

由于农村相比城市来讲确实少了很多优势,导致其在地理配电方面更复杂。首先便是农村的交通情况不容乐观,大多数要不就是山间小路,要不就是人直接走田埂上过,而且农村的道路并不像城市进行了有效的规划,更多的还是纵横交错,且分布没有一定的规律。村民在建造房屋时由于比较分散,供电线路一般都比较杂乱无章,且线路过长,还有一些直接缠绕在树木之间,使得具体的用电线路不清不楚,用电线路在规划时与抢险时也比较困难。加上农村天然的自然环境影响,在一些特殊的天气状态下,大规模停电或者严重引起火灾时有发生,且农村的电网一般都比较多且密,便会存在许多的安全隐患。

2.2配电网网架十分薄弱

(1)单线单变供电情况突出,例如该县东部7个乡镇,仅有一个110kV变电站为中心变供电,该变电站也仅有一条110kV线路联络供电,由该变电出线的一条35kV线路串联供其中4个乡镇35kV变电站,如联络该110kV变电站的这条110kV线路因故中断供电,那么7个乡(镇)将全部停供电,如串联供其中4个乡(镇)35kV变电站的这条35kV线路因故中断供电,那么四个乡(镇)将全部停供电,所以单线单边网架特点十分突出,电网运行风险等级高。

另外,该县电网10kV供电线路更是薄弱,有的10kV 供电线路长达50多KM,联络台变20多台,供电可靠性低,供电质量不高。

(2)设备落后是影响农村配电网的安全稳定经济运行的重要因素之一。尽管农村配电网的建设和改造已经成为引起电网公司的重视,但受到时间和资金约束,仍有部分老旧设备在运行,这些老旧设备存在损耗高,性能低,安全性低等问题。此外,当前农村配电网的自动化程度较低,很多地区缺乏先进的自动化设备,仅有变电站出现具有自动重合闸能力,其余线路部分采用了负荷保险等保护设备,配电网整体技术水平较低,严重影响了供电可靠性。由于该县级供电企业于2015年才整合上划到南方电网公司系统,之前由于企业经营管理模式的原因,各类设备维护投资不足,有的设备已运行长达30余年,设备健康度低,故障频发;线路线径较小,易于过载跳闸等,严重影响了供电可靠性。

2.3农网项目工程管理不够完善

首先,对项目开展缺乏统筹考虑,表现为对农网改造和建设重点不明确,导致资金分配不合理,投资重点不明确 ;其次,项目单位的农网改造设计规划水平有待提高,在任务落实和实际操作方面执行力有一定欠缺,导致项目开展效率低下、项目成果与建设预期存在偏差、实际资金超出预算等一系列问题。

2.4线路容量不满足用户要求

近年来农村用户家庭普遍安装了家用空调、制冷设备、取暖设备等家用电器,这都使得夏季特别是高温期间和冬季采暖季成为明显的用电高峰时期。然而早期的农村配电网建设由于缺乏远景规划,导致原有的线路容量难以满足日益增长的负荷需求,在负荷高峰期出现线路满载或过载运行的问题。

3配电网规划与改造措施

3.1减少电网损耗,优化电网架构

针对农村电网存在线路容量不足,供电半径过长等问题,在进行农村电网规划时,需对当地的地形、气候、负荷分布、负荷预测等展开充分的调研,对现有网络结构进行重新调整和改造,避免在运行时出现某条线路负荷过重的问题,减少线路损耗,保证终端用户的电能质量。此外,要对电网中的老旧设备进行全面淘汰,替换成技术先进的设备,提升电网的整体自动化水平。最后,应综合地形地势、负荷发展等多种因素,因地制宜地规划变压器和线路走廊,优化电网结构,优化电网运行方式。全面做好电网规划,丰富电源点。包含从与该县相邻的两个县供电电网现实110kV或35kV互联互通上做好电网规划与建设,包含调整、整合该县小水电供电方式规划,实现统一小水电向多个变电站供电,以丰富各变电站的电源点。

从改造经济性角度出发,联系实际情况进行网络架构优化。我国农村近年来发展变化巨大,因此存在原有的电网架构与当前的负荷分布和地形地势不相适应的情况,在进行网络改造时要以减少冗余线路,提升供电效率为原则,降低线路投资和维护成本。合理选择适应农村负荷新特征的变压器。农村负荷周期性变化特征明显,在节假日或季节性用电高峰期,负荷波动较大,为减小变压器的运行压力,要合理规划变压器的台数、容量及其运行方式,可以考虑采用母子变压器运行,以适应农村地区节假日或者季节性的用电波动。

配变的安装地点应合理、经济。部分农村居民居住较为分散,将变压器安装在负荷的中心位置,相应地,原本远距离输送的单出线可改造为距离较短的多出现,这对低压网络的建设十分有利,不仅确保了线路供电半径合理,降低电网的线路损耗,而且提升了供电可靠性,保证农村的供电质量。

引进先进的自动化节能设备,提升运行效率。农村负荷的总量整体较低,且负荷高峰期和低谷期之间的存在空载情况,导致变压器和线路存在部分时段空载,产生无负荷损耗,从设备寿命和系统运行角度考虑都应尽量避免这种情况发生。为此,在进行改造时,可采用节能自动转换开关,提高变压器在用电低谷的转换率、升高二次电压,以提高其负载利用率。

合理选择导线型号,留有裕度。在确定导线型号时,要充分考虑到农村负荷未来的发展趋势。根据当地的经济发展状况合理预测未来负荷变化趋势,对电力线路的截面选择是要留出一定裕度,避免未来线路容量难于满足负荷增长需求而再次重建。这不仅有利于降低线路损耗,而且有利于降低整体投资成本。低能耗变压器替代高能耗变压器,促进环保节能。在农网规划改造项目中,新建一定数量的变电站,针对性解决该县东部电网网架薄弱问题。在东部6个乡(镇)供电区域内新建一个35kV变电站,并将该县东部最远的乡(镇)35kV变电站扩建增容为110kV变电。

3.2增加无功补偿装置

合理配置无功补偿装置,保证功率因数。农村电网分布相对复杂,可以根据情况采取无功分散补偿和集中补偿的方式,增加电容器的投运,在变电站里面的高压开关柜可以进行调控提高无功补偿和功率因数。根据农村负荷分布情况布置无功补偿。以就近补偿为原则,结合农村负荷的分布特点来布置无功补偿装置,避免无功功率远距离传输,减少线路损耗。电容器可以投入补偿无功。电容器的使用可以减少线损,但是可能提高了电容器的介质损耗。所以应该综合考虑线损与电容器介质损耗,优化电容器的投入节点,平衡电容器投运的经济指数。

3.3合理调度,减少网络损耗

保证电网安全稳定运行离不开合理高效的调度方式,当前的电网调度已经发展成为信息技术和系统运行协同运作、相辅相成的全新模式,优化调度运行方式有利于提升电网的经济效益。

要合理安排电网调度运行方式,提升网络运行效率,减小网络损耗,保证农村配电网的供电水平,促进经济效益和社会效益的提升。在项目开展过程中要重点对变压器和线路进行改造,积极响应节能减排好找,以“低能耗替代高能耗,高质量替代低质量”为原则,安装节能环保型的变压器和传输容量较大的线路,对电网的设备元件进行全面的技术改造升级。

考虑到我国农村电网早期规划设计时没有考虑无功补偿,在新一轮农网改造中要科学合理地配置具有足够容量的无功设备,实现无功的就地补偿,优化网络的无功调度。强化线损管理,按照南方电网公司的部署,各地区供电公司针对农电部分应积极开展线损分压、分区、分线、分台区的线损“四分”统计、理论计算、分析和考核工作。对 10kV公配变终端的计量进行完善,切实做到线损四分开管理。加强配电网结构的优化和调整,做好定期检查监测工作,对于出现供电半径不合理,负荷不平衡等问题应予以及时调整和改进,不断升级优化电网的网络结构。

3.4提升电网自动化技术

电气自动化技术在我国的电力行业中已普遍运用,但在该县配电网中自动化技术运行还比较落后,加强电网与互联网信息技术相互融合,提升智能化技术在配电网中应用。 在不断探讨的电气自动化技术的使用中, 运用电网自动化操作,利用互联网系统程序对所辖地方的有关报表作以比对,对出现不妥之处实施管理措施。 计算数据的时候,按照相关的标准,结合真实状况, 以提升电网自动化技术中相关数字的精确性,确保电网运行平稳。 因此,在以后的电气自动化技术的创新发展中,有必要发展电网自动化技术,以推动我国电网的向前进步。

4结束语

文章详细分析了当前我国农村配电网的发展现状,对其存在矛盾和问题展开了深入探讨,进而从线路改造、变压器增容、增加无功补偿三方面提出详细的改造措施,所做研究有利于推动农村地区经济社会的全面发展,有利于提高广大农村地区的供电安全和供电质量,有利于全面建设社会主义新农村、实现新农村的跨越式发展,为我国农村电网的未来发展提供

实质性参考。

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