基于農村低電壓現象探究綜合治理策略

程志珍

[摘要]隨著我國經濟發展水平的不斷提高，電力行業得到了顯著發展，農網建設是我國非常重要的電網組成，電網低壓問題一直影響著農民生活，阻礙農村各項生產建設，并造成電壓質量下降無功功率分布合理性降低。由此，加強對農網低電壓現象的綜合治理顯得尤為重要。

[關鍵詞]農村低電壓；綜合治理；治理策略

[DOI]1013939/jcnkizgsc201608204

農村電網分布與建設具有諸多特點，比如，線路長、負荷率低、線路損耗大、季節性無功不強等，由此，造成農村線路線損面積增大，尤其是高峰線路末端電壓較低，造成農網建設薄弱，技術落后，設備老化嚴重，供電能力弱化，電價也非常高，嚴重影響到了居民正常用電，對農村消費水平的提高非常不利。下面，本文將針對農村低壓問題提出一些綜合治理方法。

1電壓無功綜合控制策略

11電壓無功綜合控制原理

農網變電站中，電壓無功控制可以通過對變壓器分接頭調壓或者電容器補償來實現。但是大部分超高壓變電站內無功補償裝置較少，電壓無功控制需要另外安裝電抗器或電容器。電壓無功綜合控制原理如下：以農網某變電站主接線路圖為例，將調壓變壓器變化比設置為K，將一次電壓設置為U1、U2為二次電壓、UL為負荷端電壓，SL為負荷功率，即，SL=PL+QL，此時，可用Qc表示變壓器二次側無功補償最大容量，見圖1。

在公式當中，可以使用ULN表示當前電壓狀態。當負荷功率發生改變時，只要穩定U2便能夠將ULN值穩定[1]。只要電壓維持在功率標準內，就不需要對其進行逆調，只需要按照功率大小進行電壓調節便可以。通常，接線是一個復雜過程，變電站內電負荷會隨時出現變化，母線也會增多，此時負荷變化將沒有規律可循，母線電壓也有著差異。為此，在對電壓進行逆調時需要依據總負荷值變化進行，進而實現總負荷端UL趨于穩定，能夠將線路損耗件降低?？梢圆扇∫韵路椒▽㈦妷簾o功控制在合理標準內：

對變壓器的接頭裝置進行調整，進而使變比值K改變：負荷增大以后，周圍線路電壓也會隨之變大，負荷端電壓UL值下降，二次電壓U2升高；但當負荷變小時則總負荷電壓值UL會升高，通過將K變比提高，將二次電壓降低，降低總電壓UL。

12基于九區圖的電壓無功控制方法

九區圖是指電壓無功限級，分為上下限，可以對電壓無功平面劃分，通常劃分為8個大區，每一個區使用不同電壓控制方法。用U表示二次側母線電壓，進線處用變壓器Q表示，Q的下限降雨無功功率下限一致，也表示電網倒送無功，上限表示同樣原理，無功缺額會在電網中產生，此時，Qmin與Qmax值將比電容器小[2]。具體方法為：

當運行到0區域時，電壓與無功功率將達到指標，此時不用進行調控；當運行到2區及6區時，可對變壓器分接頭進行調整，如果不能對接頭調整，則可以每一個檔調節一次，會出現延時調檔；3區與5區為單一無功區。此時可運用“先切先投入”順序投切電容器，達到無功功率平衡。當運行到7區時，則可以按照上下限原則同樣運用“先切先投入”順序將電容器組切除。

2壓控型無功優化補償裝置

21調壓無功補償裝置的應用原理

可對電容器無功進行設置，電壓、電容量、頻率關系可用Q=ωCD2表示。通過對電容量C調節改變Q大小，而電抗器無功大小、電壓、頻率、容量則可以用Q=U2/（ωL）表示，使用同樣原理將電抗端電壓表示出來，進而實現對電容量的無功補償[4]。使用調壓器將電容器與電抗器連接起來，能夠更好對電容器與電抗器壓力進行調節，無功輸出可得到控制。設備端口電壓會減少，從100%Ue變為30%Ue，電容器組輸出容量也能在20%～100%范圍內調節，實現精細化補償，原理如圖2所示：

結合系統電壓無功參數與九區圖控制原理，會明確主變又載調節與開關變化檔位，使無功聯調更好的開展，將電壓合格率與功率因數增大，減少系統損耗。

22調壓無功補償裝置特點

通過對電容器調節不會從電網中脫離，無充放電得以控制，調節時將不需要延時或定位，自動調節可以實現；投切電容器方法不再使用，減少出現電流涌積現象，防止過壓電流出現，使電器裝置運行更加安全、可靠，將使用壽命延長；能夠隨時對電壓無功進行治理與控制，主變接頭單獨調節也可以實現，對無功補償容量優化配置；使用九區模糊算法能夠對變壓器分接頭調壓，確保電壓無功次數減少。

3電壓無功三級聯調策略

31三級聯調控制原則

將電壓修正程序啟動，觀察負荷波動變化，使電壓得以迅速恢復將控制命令生成。電壓無功在限度內，則將電壓作為約束控制對象，將控制命令生成。在對電壓無功調整時，要以電網穩定為目標，比如，使用短期負荷波動預測技術合理對接頭次數進行調整，防止震動投切。使用VQC、AVC系統對三級協調控制，這一控制原理相對復雜，涉及的內容有：主變電壓控制、站內無功補償控制、10kV線路調壓器控制以及有載調壓控制等，同時要考慮到不同層次對電壓無功的制約。如果每一層都需要多級協調控制，則都要對電壓無功影響進行考慮，在每層具體控制當中，合理調控相鄰層，還可以越級對上層調控，將控制方案制定出來，將低電壓出現的原因找出來，對低電壓問題系統分析，使農網低壓問題從根本上解決，保障用戶正常用電。

32三級聯調技術應用

協調系統具有復雜性，系統能橫跨一級安全區、外網區以及三級安全區，從一級到三級可以使用無線通信與專線通信結合方法，三級到一級返回則可以使用串聯通信，使傳輸更加安全、方便。變電站電壓無功控制中的應用為：在無償技術應用前，將10kV母線固定補償作為主變控制對象，將主變容量設置為6784MVA，79兆乏作為補償后的容量，總補償容量設置為主變容量的1125%，使用平滑調節法與自動投切模式，防止出現補償超荷現象。變電站可應用一整套控制裝置，分為控制單元、電容器/電抗器、調壓器以及附屬裝置，先對用戶負荷數據進行收集，再分析負荷變化規律，設置調壓器參數，實現優化補償。

4農村低電壓整治措施

41增強配網無功補償

將農村低壓客戶端電壓質量作為改善重點，按照農網建設實際情況使用低壓協調補償方法，進而將無功補償效果增強，對電壓無功進行優化，使電壓質量得以改善。在農村地區可建立無功優化技術綜合補償網絡，將線路末端電壓提高作為重點，對10kV線路、配電壓器的低壓側進行優化補償，進而將農網末端電壓低現象以及電壓不穩現象解決。將無功補償安裝容量確定下來，設備安裝在農網末端，進而將末端電壓現象解決。

42將10kV線路供電能力提升

對于山區、丘陵地區供電半徑需控制在10kM范圍內，對于過載線路可以對供電區域進行優化，將負荷轉移到10kV線路位置處改造。此外，增設變電站，使用中壓線路，有效分配現有負荷。如果供電區域10年內沒有規劃整改，則可以使用大截面或者同桿架設。針對迂回供電線路或者供電半徑超過10kV的需要對線路進行優化，將供電半徑縮短，進而將電壓損耗減少。

5結論

總之，農村低電壓現象較為常見，如果不能采取有效策略治理將影響農村各項生產建設，由此，使用電壓無功綜合治理方法與電壓無功三級聯調治理方法能夠從根本上解決電網低壓問題，切實保障農村用電的連續性與高效性。

參考文獻：

[1]呂方亮“八因八措、梳導結合、綜合治理”有效治理農村“低電壓”[A].福建省電機工程學會第十二屆學術年會論文集[C].2012：1-6

[2]束龍，魯莽，黃大瑋，等利用微網和新能源技術解決農網低電壓問題[A].中國電機工程學會第十二屆青年學術會議論文集[C].2012：1-5