農網供電系統的電壓無功管理措施探討

陶瑾瑜

摘要： 農網供電系統是國家區域電力系統的最末端，它是農村電網的簡稱。提高農網供電系統的供電可靠性能夠實現對農業生產過程的優化，改善農民的日常生產生活。不過就我國農網供電系統的發展現狀來看，它還受限于各方面影響因素，整體來看農網供電質量不盡如人意。本文簡要探討了當前農網供電系統的發展現狀以及該系統在電壓無功管理方面的技術內容，最終給出提高系統電壓無功管理水平的有效途徑，希望為我國局部農網供電系統健康發展提供有價值參考。

Abstract： Rural power supply system is the end of the national regional power system. To improve the power supply reliability of rural power supply system can achieve the optimization of agricultural production process and improve the daily production and living of farmers. However， the development of China's rural power grid system is subject to various factors， and the power supply network as a whole is not satisfactory. This paper briefly discusses the current status of rural power supply system and the technical aspects of the system in terms of voltage and reactive power management， and finally gives an effective way to improve the system voltage and reactive power management level， hoping to provide valuable reference for the healthy development of local rural power network system.

關鍵詞： 農網供電系統；電壓無功管理；發展現狀；有效途徑

Key words： rural power supply system；voltage and reactive power management；current situation of development；effective way

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）07-0076-02

0 引言

造成農網供電系統效率低下的根本原因就在于電壓質量不高。而想要改善這一問題就必須深入研究無功功率與電壓之間的密切關系，持續強化無功管理，促進農網供電系統的電壓無功管理質量與效率，滿足農村用電量和供電質量要求越來越高的現狀，確保農網供電系統電壓高水平，也實現對無功潮流分布的有效優化過程。

1 關于農網供電系統中電壓問題的思考

當前我國正在建設社會主義新農村，其建設成果顯著，農民生活水平也擁有了明顯優化改善，在這一背景下，農村生產生活用電量負荷的加大也使得農網供電系統的工作負荷越來越大，這就為農網供電系統的安全可靠性提出了更高技術要求。但是長期以來由于受到農網供電系統在各方面的主客觀因素制約影響，例如設備老舊、投資稀少和管理體制落后等等，都導致農網供電系統始終未能發揮其應有水平，又由于其作為地方供配電體系的最末端，所以農網供電系統在實際技術水平與技術應用方面整體處于落后水平，供電能力嚴重不足。若深入探討我國農網供電系統，需要思考它目前發展進程中所存在的5點現實問題。

1.1 設備老化嚴重

當前各地農網供電系統中存在嚴重的、大面積的設備老化問題，而且老化程度非常嚴重。同時，農網供電系統中還含有大量的不合格高低壓線路，而在配變的容量選擇方面也不甚合理，導致電網整體功耗過大，輔助配套設施也無法達到完善。這些都客觀反映了當前農網供電系統的可靠性、穩定性與經濟性現實缺陷。

1.2 網架結構不合理

當前農網供電系統存在整體網架結構不夠合理的現實問題，相比于城市電網在功能性與結構性上過于薄弱，存在這樣或那樣的技術問題。例如在典型問題方面存在負荷分布狀況不夠均勻、供電半徑偏長且可靠性偏低的問題。大體來講它所提供的用戶用電質量普遍偏差，線損較高，也存在一定的功率缺陷。

1.3 農網管理機制不健全

農網供電系統在管理機制上由于相對城市電網體系落后，所以在經濟利益分配方面存在現實矛盾沖突，且愈發嚴重。在多地農村都存在農網重復建設現象，這說明地方農網管理在管理體制上有所欠缺，這不利于農網供電系統整體功效的有序有效發揮。

1.4 農網用戶數量偏多

當前農網用戶數量偏多，而且他們所處地域分散、范圍較廣，每戶用電負荷都相對偏小，這導致了農村農網供電系統整體供電效率低下，而且所供應電能質量也相對偏差。

1.5 農網供電系統整體密度負荷偏小

在農網供電系統中存在嚴重的負荷峰值與谷值之間差距偏大的問題，而且其負荷存在明顯的季節性特征。考慮到當前農網分支偏多且線路分散，整體自然功率因數表現偏低，所以農網供電系統也是容易受到自然條件影響的[1]。

2 農網供電系統的電壓無功管理技術分析

農網供電系統存在3點關鍵指標：即電壓、頻率與波形，它們也是衡量電能質量的重要指標。在這其中，電壓需要重點關注，因為它能夠直接對農業生產造成影響，保證農業生產增產增效，有效控制網損。良好的農網供電系統電壓能夠控制電力系統穩定運行不受任何威脅，更能避免連鎖跳閘問題。如果無法有效控制電壓，就很可能出現電力系統運行不穩，甚至導致大面積停電事故發生。當前造成農網供電系統電壓質量下降的本質原因就在于系統本身出現了無功功率不足或分布不合理的情況，這就說明無功功率與電壓質量之間是存在相當密切關系的。當然在農網供電系統中，除了傳統的有功電源以外，還存在無功電源，無論是有功還是無功電源基本都分布于變電站之中，例如無功補償器、電容器等等其中都存在有功及無功電源。endprint

就以無功電源為例，它存在于農網供電系統中的主要原因就在于它擁有大量無功負荷，由于絕大部分用電設備都需要在運行過程中消耗無功功率，所以實際上該部分的無功功率消耗量會大于有功功率。同時由于無功與電壓之間關系相對密切，所以如果單純對電壓進行調整可能會只針對無功實施優化但無法達到系統所需要達到的理想做功效果。為了實現系統電壓無功管理的有效優化，需要對其電壓進行調整，即做到無功優化。一般來說，變電站會對電壓無功進行有效調節，按照無功功率容量的具體多少來確定電容器組的投退數量，實現投退電容器與無功優化兩方面內容的有效配合與補充，實現電壓無功有效控制，確保農網供電系統的電壓質量合格。

再一方面，考慮到農網供電系統中農業用戶的用電功率因素多分布于0.6～0.9區間范圍，所以可能導致系統處于滯后運行狀態，此時農網供電系統是無法滿足0.9以上系統穩定運行功率因數要求的，這間接提升了對供電質量的實際要求。為了確保農網供電系統電壓無功管理始終保持合格水平，就要對其無功潮流分布進行有效優化，保證系統安全、穩定運行的同時也提高了農網供電系統的供電質量[2]。

3 農網供電系統的電壓無功管理優化有效途徑分析

3.1 對系統自然功率因數的優化

要適當增加系統自然功率因數，提升它系統的自然功率因素，該操作不需要運用到任何補償設備進行補償，它通過降低用電設備本身所消耗的無功功率來進行經濟性補償，實現對功率因數的增加。舉例來說，比如對配變容量的有效優化與選擇，或者通過轉變配變運行的方式來調整負載配變，或者直接選擇使用撤、并、停、換等等方法來調整負載率達到最佳值水平，滿足農網自然功率因數的有效改善。

3.2 對無功補償配置容量的優化

要參照我國國家電網公司所制定的《農村電網電壓質量和無功電力管理方法》相關條例要求，對無功補償配置容量進行全面優化，具體來講要做到兩點：第一，要主打分散補償，保證變電站集中補償與分散就地補償之間實現相互有機融合，做到有效降損。同時要實現調壓與降損之間的有機融合過程；第二，要基于農網新建及改造后的35kV、110kV變電所相關規定數據來進行無功補償裝置有效配備，同時做到對10kV以下變電站電網無功補償的有效強化建設。就目前臺區配電變壓器的改造與制作情況來看，應該基于低壓配置要求來啟用無功補償設備，緩解農網當前所存在的無功管理問題，有效提高10kV電網功率基本因數，并建立“無功分區平衡、分電壓等級平衡與就地平衡”三大平衡機制，滿足電壓無功管理的所有目標。

3.3 對變電站電網布點建設的優化

要優化變電站的電網布點建設，并重點優化配置農網網架結構，特別是針對10kV以下的電網實施有效改造處理，爭取快速提升有載調壓背景下的主變普及率。這里可以采取導線截面增大或供電半徑縮小的方式來有效推進變電站配電變壓器布點過程。而針對農村供電系統供電網絡廣泛且分散稀疏的特點，要針對居住在偏遠地區的較為分散的農戶實施小容量、短半徑和多布點供電。而針對100kV以上變電站的配電無功補償裝置則要采取基于變電站的無載主變改造，確保系統供電電路末端農戶能夠獲得最高質量電壓[3]。

4 總結

除此之外，強化計量裝置管理與日常管理也是對農網供電系統電壓無功管理的有效優化措施，這些說明農網電壓無功管理工作既復雜又系統。農村地域要通過不斷優化農網供電電壓來實現供電質量優化，進而推動我國農業經濟發展，提高農業經濟效益，真正實現社會主義新農村有序有效建設。

參考文獻：

[1]姜寒姣.探索農網供電系統的電壓無功管理[J].電子世界，2014（10）：502-503.

[2]江海濤.農網供電系統的電壓無功管理探討[J].廣東科技，2013（24）：62，70.

[3]孫曉靜.基于如何促進農網供電系統電壓無功管理的研究[J].城市建設理論研究（電子版），2013（13）.endprint