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摘要：针对农网供电现状、存在问题以及农村社会经济发展对电力负荷供电电能可靠性等需求，从提高供电线路末端电压、提高农网智能自动化水平以及综合整治农网中存在的安全隐患等方面，详细探讨了提高新农村电气化电能质量的几种技术措施。重点探讨了在线路末端增加增压器灵活调压方案、在农网变配电台区增加智能监控管理远程抄表一体化系统等提高新农村电气化电能质量的技术措施。
关键词：农村电气化；农网；电能质量；增压器；智能监控管理系统
作者简介：扈斐（1980-），男，宁夏彭阳人，宁夏电力公司石嘴山供电局，助理工程师。（宁夏 石嘴山 753200）
中图分类号：TM93 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）36-0120-02
新农村电气化工程建设步伐不断加快，农村电力负荷对供电电能质量也提出了更高的要求。对农村配电网的供电电能质量做出详细评估和准确合理定位，并采取相关技术措施有效提高农村供电电能质量水平，为农村社会经济发展提供安全、优质、经济、节能的电能资源，已成为农村电网建设发展和升级改造的重要内容。[1]在经过农网两次全国范围的技改后，目前基本实现全国村村通电目标，但由于农村负荷分布较为分散、用电时段较为集中，使得进村供电线路往往存在线路较长、经济截面不够、线损严重等问题，导致农网中用电高峰时段低电压和低谷时段高电压现象十分明显，供电电压波动较大，大大降低了农村电力用户的用电可靠性和经济性。在新农村电气化工程技术升级改造的新经济形势条件下，如何消除农村低压供配电网现存的电能质量较低、安全隐患较多等问题，为农村电力负荷提供安全可靠、节能经济的高效电能，已成为供电企业提高其电能供应人性化服务水平的重要战略目标。
一、农村电网供电现状分析
1.线路末端供电电压偏低
由于农村电力负荷分布较为分散，加上农网改造建设资金等因素的制约，农网普遍存在供电中心变电站的实际供电半径大多在30-50公里范围，远远超出10kV低压电网合理的供电半径（10km-20km）范围，尤其是在农忙或者用电高峰时段，线路末端的供电电压严重偏低，直接影响到农村家电和生产机电设备的正常启动和工作。
2.配电监测自动化设施严重缺乏
目前，我国农网普遍存在配电自动化设施严重缺乏、监测管理技术水平较为落后、运行管理和检修维护人员技术力量较为薄弱等问题。随着家电下乡，以及不少以农副产品生产为主的高新技术企业不断落后到中小县城和农村原材料富集区，使农村电力用户对供电企业供电质量和供电可靠性、配电自动化系统功能等提出了更高的要求。传统监测自动化设施和管理技术手段等在实时性、可靠性、准确性等方面已很难满足农村电气化新形势生产发展需求。
3.农网供电安全隐患较多
农村电气化工程建设参考标准DL/T499-2001《农村低压电力技术规程》中相关技术要求，农村低压导线与建筑物间的垂直距离，裸线不应小于2.5米、绝缘线不应小于2.0 米；水平距离裸线不应小于1.0米、绝缘线不应小于0.2米。[2]但由于农村社会经济的快速发展，各种楼房、构建物修筑数量越来越多，其空间范围也在不断扩大，导致农网敷设的低压线路经常出现穿越房屋、跨房、跨院等安全隐患，离构建物的垂直距离根本满足不了安全规范要求，加之农村地区电力用户安全用电知识和意识的不足，这就给农网供电埋下巨大的安全隐患。电气设备老化经常发生跳闸事故，大大降低了供电可靠性；一些低压线路由于敷设时没有考虑到后期电力负荷增长需求，线路截面已不能满足电力负荷增长的用电需求，容易发生电缆发热烧损或引起火灾等事故。
二、提高农村电气化电能质量技术措施探讨
1.供电线路末端电压过低问题解决方案
（1）常规的解决方案。农网线路末端供电电压过低直接影响到末端电力用户供电电能质量水平，目前在农村电气化工程建设过程中，普遍采取更换供电线路导线截面或在供电线路中心变配电台区采取有载调压方式来提高供电线路电压，以解决线路末端电力用户供电电压过低问题。但是采取更换导线截面的整改方法，虽然可以在一段时间范围内满足供电电压需求，但是农村用电负荷的快速增加，加上用电高峰和低谷时刻电力负荷相差较大，很难选取即满足电力负荷增长需求，又满足农网改造经济性要求的导线截面；有载调压供电方式，一方面在电压在调整时速度较慢，加上农网电力负荷波动较大，很难满足末端电压波动快速响应需求，且有载调压始终有一个极限值，在末端电力负荷持续增长的供电形势下，有载调压在调节容量等方面不可能始终满足电力负荷增长需求；另一方面由于农村供电线路较长，如果采用单一有载调压方式，在满足线路末端供电电压需求时，线路首端电压就会出现过高情况，从而导致首端用电设备发生烧损等问题。
（2）末端增加增压器灵活调压方案。常规的解决方案在升压调节灵活性、实时性、可行性、可靠性等方面很难有效解决线路末端供电电压不足问题。[3]在供电线路末端增加增压器可以有效克服常规解决方案存在的问题，实现线路末端灵活调压的目的。在线路末端增加采用自动控制的自耦变压器多级自动升压的增压器，当增压器设备输入端电压低于设备正常工作电压时，就会通过内部相应智能调压控制模块，计算获得对应的升压比例，自动控制投入对应的档位开关，使输出电压达到末端电力用户正常用电电压水平，保证电气设备安全可靠、节能经济的高效稳定运行。
2.增加一体化配电检测网络系统
在农村电气化工程建设发展过程中，需要有效提高变配电台区的农网供电电能在线自动化监测水平。[4]农网智能监控管理及远程抄表一体化集成系统，主要由配电主站、配电子站、FTU配电远方控制终端、以及通信网络等单元共同组成，其具体逻辑拓扑结构如图1所示。
从图1可知，农网智能监控管理及远程抄表一体化集成系统，主要实现了农网供电电能数据采集与监视控制的SCADA功能、馈线自动化FA、远程抄表、供电智能管理、电气设备自动监控等功能。系统借助了光纤通信、GPRS/CDMA/3G无线通信、以及电力载波通信等多种先进电力通信技术手段，实现了农网供电电能数据的实时采集、远程传输、远方控制等智能自动化监测控制功能。通过农网远程集中调度控制主站系统中的相关应用分析软件，可以获得实现农网自愈控制和节能经济运行的调度控制决策，实现向上与上级电网的协同调度控制，向下与农网变配电中心智能用电系统进行数据信息资源的实时共享和互操作等智能自动化调度监控功能。
3.加大农网低压供电系统安全隐患整治力度
对农网低压供电系统中存在的树线矛盾、跨房矛盾、电气设备老旧等危及到电力用户人生财产安全的隐患，要结合农网的实际情况加大整治力度，杜绝触电、火灾等意外事故发生；加大农网低压线路的改造力度，确保供电电能具有可靠、高质、优质等性能水平；[5]加大用电安全和电力设施保护等知识宣传力度，提高农村电力用户的安全用电意识和知识水平；建立以“安全、可靠、经济”等原则为核心的一整套农网运行维护管理技术人员的动态考核机制，有效调度农网低压供电工作人员的积极性，提高农网综合运行管理技术水平，有效提高供电企业供电人性化服务水平。
三、结束语
农村低压电网的经济运行涉及的范围点多面广，如何提高农村供电电能质量水平是农村电气化工程建设发展研究的重要内容。结合农网实际情况，选择合理的节能降耗技术措施和先进的智能自动化控制系统装置，可提高农网供电电能质量，提高供电企业的综合人性化服务和运行管理水平，可取得明显的社会经济效益。
参考文献：
[1]国家电网公司.新农村电气化标准体系[Z].2007.
[2]DL/T499-2001.农村低压电力技术规程[M].北京:中国电力出版社,2001.
[3]弋东方,张曦,弋戈.一种提高农村用电供电质量的灵活解决方案[J].供用电,2011,28(3):31-33.
[4]朱毅,周君.GIS与SCADA 集成中一体化技术的研究[J].计算机与数学工程,2007,35(3):22-23.
[5]丁华.配电网经济运行管理[J].农村电工,2010,(3):29.
（责任编辑：麻剑飞）
关键词：农村电气化；农网；电能质量；增压器；智能监控管理系统
作者简介：扈斐（1980-），男，宁夏彭阳人，宁夏电力公司石嘴山供电局，助理工程师。（宁夏 石嘴山 753200）
中图分类号：TM93 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）36-0120-02
新农村电气化工程建设步伐不断加快，农村电力负荷对供电电能质量也提出了更高的要求。对农村配电网的供电电能质量做出详细评估和准确合理定位，并采取相关技术措施有效提高农村供电电能质量水平，为农村社会经济发展提供安全、优质、经济、节能的电能资源，已成为农村电网建设发展和升级改造的重要内容。[1]在经过农网两次全国范围的技改后，目前基本实现全国村村通电目标，但由于农村负荷分布较为分散、用电时段较为集中，使得进村供电线路往往存在线路较长、经济截面不够、线损严重等问题，导致农网中用电高峰时段低电压和低谷时段高电压现象十分明显，供电电压波动较大，大大降低了农村电力用户的用电可靠性和经济性。在新农村电气化工程技术升级改造的新经济形势条件下，如何消除农村低压供配电网现存的电能质量较低、安全隐患较多等问题，为农村电力负荷提供安全可靠、节能经济的高效电能，已成为供电企业提高其电能供应人性化服务水平的重要战略目标。
一、农村电网供电现状分析
1.线路末端供电电压偏低
由于农村电力负荷分布较为分散，加上农网改造建设资金等因素的制约，农网普遍存在供电中心变电站的实际供电半径大多在30-50公里范围，远远超出10kV低压电网合理的供电半径（10km-20km）范围，尤其是在农忙或者用电高峰时段，线路末端的供电电压严重偏低，直接影响到农村家电和生产机电设备的正常启动和工作。
2.配电监测自动化设施严重缺乏
目前，我国农网普遍存在配电自动化设施严重缺乏、监测管理技术水平较为落后、运行管理和检修维护人员技术力量较为薄弱等问题。随着家电下乡，以及不少以农副产品生产为主的高新技术企业不断落后到中小县城和农村原材料富集区，使农村电力用户对供电企业供电质量和供电可靠性、配电自动化系统功能等提出了更高的要求。传统监测自动化设施和管理技术手段等在实时性、可靠性、准确性等方面已很难满足农村电气化新形势生产发展需求。
3.农网供电安全隐患较多
农村电气化工程建设参考标准DL/T499-2001《农村低压电力技术规程》中相关技术要求，农村低压导线与建筑物间的垂直距离，裸线不应小于2.5米、绝缘线不应小于2.0 米；水平距离裸线不应小于1.0米、绝缘线不应小于0.2米。[2]但由于农村社会经济的快速发展，各种楼房、构建物修筑数量越来越多，其空间范围也在不断扩大，导致农网敷设的低压线路经常出现穿越房屋、跨房、跨院等安全隐患，离构建物的垂直距离根本满足不了安全规范要求，加之农村地区电力用户安全用电知识和意识的不足，这就给农网供电埋下巨大的安全隐患。电气设备老化经常发生跳闸事故，大大降低了供电可靠性；一些低压线路由于敷设时没有考虑到后期电力负荷增长需求，线路截面已不能满足电力负荷增长的用电需求，容易发生电缆发热烧损或引起火灾等事故。
二、提高农村电气化电能质量技术措施探讨
1.供电线路末端电压过低问题解决方案
（1）常规的解决方案。农网线路末端供电电压过低直接影响到末端电力用户供电电能质量水平，目前在农村电气化工程建设过程中，普遍采取更换供电线路导线截面或在供电线路中心变配电台区采取有载调压方式来提高供电线路电压，以解决线路末端电力用户供电电压过低问题。但是采取更换导线截面的整改方法，虽然可以在一段时间范围内满足供电电压需求，但是农村用电负荷的快速增加，加上用电高峰和低谷时刻电力负荷相差较大，很难选取即满足电力负荷增长需求，又满足农网改造经济性要求的导线截面；有载调压供电方式，一方面在电压在调整时速度较慢，加上农网电力负荷波动较大，很难满足末端电压波动快速响应需求，且有载调压始终有一个极限值，在末端电力负荷持续增长的供电形势下，有载调压在调节容量等方面不可能始终满足电力负荷增长需求；另一方面由于农村供电线路较长，如果采用单一有载调压方式，在满足线路末端供电电压需求时，线路首端电压就会出现过高情况，从而导致首端用电设备发生烧损等问题。
（2）末端增加增压器灵活调压方案。常规的解决方案在升压调节灵活性、实时性、可行性、可靠性等方面很难有效解决线路末端供电电压不足问题。[3]在供电线路末端增加增压器可以有效克服常规解决方案存在的问题，实现线路末端灵活调压的目的。在线路末端增加采用自动控制的自耦变压器多级自动升压的增压器，当增压器设备输入端电压低于设备正常工作电压时，就会通过内部相应智能调压控制模块，计算获得对应的升压比例，自动控制投入对应的档位开关，使输出电压达到末端电力用户正常用电电压水平，保证电气设备安全可靠、节能经济的高效稳定运行。
2.增加一体化配电检测网络系统
在农村电气化工程建设发展过程中，需要有效提高变配电台区的农网供电电能在线自动化监测水平。[4]农网智能监控管理及远程抄表一体化集成系统，主要由配电主站、配电子站、FTU配电远方控制终端、以及通信网络等单元共同组成，其具体逻辑拓扑结构如图1所示。
从图1可知，农网智能监控管理及远程抄表一体化集成系统，主要实现了农网供电电能数据采集与监视控制的SCADA功能、馈线自动化FA、远程抄表、供电智能管理、电气设备自动监控等功能。系统借助了光纤通信、GPRS/CDMA/3G无线通信、以及电力载波通信等多种先进电力通信技术手段，实现了农网供电电能数据的实时采集、远程传输、远方控制等智能自动化监测控制功能。通过农网远程集中调度控制主站系统中的相关应用分析软件，可以获得实现农网自愈控制和节能经济运行的调度控制决策，实现向上与上级电网的协同调度控制，向下与农网变配电中心智能用电系统进行数据信息资源的实时共享和互操作等智能自动化调度监控功能。
3.加大农网低压供电系统安全隐患整治力度
对农网低压供电系统中存在的树线矛盾、跨房矛盾、电气设备老旧等危及到电力用户人生财产安全的隐患，要结合农网的实际情况加大整治力度，杜绝触电、火灾等意外事故发生；加大农网低压线路的改造力度，确保供电电能具有可靠、高质、优质等性能水平；[5]加大用电安全和电力设施保护等知识宣传力度，提高农村电力用户的安全用电意识和知识水平；建立以“安全、可靠、经济”等原则为核心的一整套农网运行维护管理技术人员的动态考核机制，有效调度农网低压供电工作人员的积极性，提高农网综合运行管理技术水平，有效提高供电企业供电人性化服务水平。
三、结束语
农村低压电网的经济运行涉及的范围点多面广，如何提高农村供电电能质量水平是农村电气化工程建设发展研究的重要内容。结合农网实际情况，选择合理的节能降耗技术措施和先进的智能自动化控制系统装置，可提高农网供电电能质量，提高供电企业的综合人性化服务和运行管理水平，可取得明显的社会经济效益。
参考文献：
[1]国家电网公司.新农村电气化标准体系[Z].2007.
[2]DL/T499-2001.农村低压电力技术规程[M].北京:中国电力出版社,2001.
[3]弋东方,张曦,弋戈.一种提高农村用电供电质量的灵活解决方案[J].供用电,2011,28(3):31-33.
[4]朱毅,周君.GIS与SCADA 集成中一体化技术的研究[J].计算机与数学工程,2007,35(3):22-23.
[5]丁华.配电网经济运行管理[J].农村电工,2010,(3):29.
（责任编辑：麻剑飞）