智能電網建設與農村電網改造升級研究

趙敘亮

摘 要：農村現代化進程的不斷加速，讓電力在農村地區得以實現真正普及。而智能電網的興起，讓群眾對供電質量提出了更高的要求，農村地區供電電網所存在的問題也亟須解決。本文將對電網現狀和建設與改造升級之間的關系進行探討，并制定一套農村電網的智能化改造方案。

關鍵詞：智能電網;建設;農村電網;改造升級

引言：科技的發展讓人們提出了更高的供電質量要求，智能電網的出現使得電力企業能夠更好地為用戶提供高質量的電力需求。農村地區電網的智能化改造，能對農村地區的供電進行更深層次的優化，同時還能夠解決目前農村電網所存在的多種問題。

1電網發展特點和現狀

1.1智能電網特點

智能電網系統在實際運作過程中可即時對實際狀況進行監控，在電網系統發生異常情況時能夠及時報警，使維修人員能夠制定與之對應的維修方式，讓電網系統恢復正常運行。

在智能電網系統實際運行時，能夠對自身在各個時段的運行狀態進行全面的實時記錄，進行數據分析，并對電網系統給予優化改進。除此之外，因為能即時對電路系統運作狀況進行監控，能通過監控數據對相關設備的運行和檢修工作制定更為合適的方案，從而提升電網的使用壽命，并對電網運作成本作出有效控制，使電力企業能夠在收益上得到最大保障[1]。

1.2農村電網現狀

目前，對于農村電網而言，其存在諸多的問題，具體表現在以下幾方面，一是，結構不夠科學、線路不符合標準要求、無功明顯不足、負荷率處于較低的水平，并且在均衡方面也存在不足。

由于在許多農村地區的電網結構中，低壓網絡較長，導致供電所半徑擴大，配電器和變壓器也的負荷中心亦存在偏移的狀況;而因低壓電網質量上的不達標，線路較長且導線前端更小，使得電線負荷較重，導致供電線路交叉，從而在安全上埋下隱患。

農村許多地區在線路搭建上多為對低壓線路的的私搭亂建，該違規行為往往會發生諸如使用廢舊導線、分匝接線等不合理現象，并導致多種不安全因素，易發生漏電事故。

盡管農村地區有很多感應電動機，其和變壓器都需要一定的無功，但在當今，農村電網對于無功補償方面依舊處于一個較為落后的水平，因此功率因數較低，線路末端電壓相對更低。

此外，農村地區對于電力的用途主要為照明，故許多配電箱容器較大的變壓器在運行狀況上多為處于空載狀態，導致負荷率低下，從而加大電路損耗。由于部分地區負荷不平衡，造成零線有著較大的電流，使得損耗不斷增加，外加許多地區的電路存在亂接的現象，大大提高了損耗程度[2]。

2智能電網建設與農村電網改造升級

2.1電網改造的關鍵

我國城市化進程的逐步推進，加快了農村現代化的進程，許多城市的發展獲得飛速提升，農村地區的經濟和電網得到顯著的發展成就。

當下，我國對農村地區的電網改造工作加大了投入力度，而智能電網能夠為電網改造工作帶來新的理論依據，故智能化是農村電網改造的重要方向。

2.2電網升級的依靠

在實際進行過程中，農村電網對于智能電網有著依賴性。而農村電網系統存在線損率高、電壓合格率偏低、電網系統可靠性較低以及資源利用率較低，同時還存在諸如電路線損率較大、無功補償措施缺乏、變壓器工作負荷過大等問題。

上述問題都會對農村供電系統的穩定產生影響，同時也降低能源的使用效率。若要及時將問題有效解決，需要將工作真正落到實處，而智能電網技術是農村電網改造的依據。因此，在對農村電網進行改造升級工作時，需加大對農村電網智能建設的投入，建設完善的農村電力系統，使得農村也能夠與城市地區一樣獲得高質量的供電服務。

3農村電網智能化改造方案

3.1設計要求

在建設農村智能電網系統的過程中，需強調其系統集成參數測定、數據通信、電路保護等功能，實現對補償無功功率的動態補償、諧波畸變和電壓波動的消除等功能，以達成農村電網信息的全覆蓋。

一方面，在對農村電網進行智能化改造時，需強調箱式變電站在電力系統中的主體地位，加大對新型智能箱變設施的研制和應用力度，并根據不同建設方案進行優化;另一方面，電網系統智能設備應具有對數據的采集、異常情況的報警、運行狀況的實時記錄、遠程控制、數據存儲、無人值班監控和饋線保護等功能。

3.2可行性分析

所謂電網智能化，主要實現技術方面的智能，包含了自動化、互動化、信息化等特性，在管理方面體現對信息處理和反饋的及時性，以達到電路管理智能化的需求。農村電網智能化改造升級，需借助電網智能化的技術優勢，對電網的基礎配置和管理進行完善，進而實現農村電網的現代化、智能化的轉換，并探討對電網改造技術的可行性。

傳統農村電網系統因建設時間較久、技術水平落后，線路設計也存在不科學之處，導致變電站在運行時電壓偏低，影響到線路末端用戶的電力使用體驗。而對智能電網技術的運用，電網線路末端的電感裝置將會實時反饋電壓數據信息，并通過調節運行電壓使線路末端的電壓水平始終保持在一個適當的范圍。

農村電網智能化的主要特性還有對數據信息的融合，通過對變電站、線路數據和傳感裝置的活用，以實現農村電網數據的整體對接，完成對電網的智能化管理。

根據農村電網結點較為零散的特點，還需對智能計量通信技術的運用，以充分發揮信息數據傳輸的優勢，通過對各種類型數據的整理，結合需求控制相應系統，通過雙向通信監控系統實現對負荷的調控。

現代電網的動態管理是農村電網管理的重要內容之一。通過智能化管理技術，可依賴各種傳感技術，實現對電能供應的智能調節和對電力異常狀態進行及時檢測，避免線路因超負荷運轉導致設施損壞，以提升農村電網管理的安全和高效。

3.3系統結構

智能電網的系統結構分為站控層、通信層、間隔層和設備層。站控層設施包含上級監控中心和通信管理機，通信層連接站控層和間隔層，間隔層包括智能數顯表、智能電能表、溫度采集器、智能斷路器、球形攝像頭等，設備層包含開關柜、智能箱式變電站等。

其中，除間隔層的球形攝像頭是戶外設置外，其余設備均安置于各支路開關的裝置之中。在功能上，智能電能表、智能數顯表、智能斷路器、溫度采集器以及球形攝像頭，在系統中發揮系統信息采集、測量、控制、保護和監控功能，并借助各種智能設備之間的銜接，以實現對電網運作信息的管理及遠程傳輸反饋信息和標準通訊協議下的區域信息共享。

在智能化的電網系統中，通訊層的主要作用就是將各種智能設備串聯在一起，以實現間隔層與站控層之間的信息交換。通訊層所使用的通信端口一般通過光纖網絡進行數據通信，通過光纖數據傳輸的優勢實現大容量的遠程數據通信，并可降低在數據通信過程中的外部干擾，為智能數據的傳輸提供穩定性方面的保障。

站控層所使用的自動化軟件包括數據的實時采集、異常狀況反饋、實時記錄、遠程遙控、數據存儲等眾多功能，同時做到與無人值班變電站進行無縫對接，使得農村電網的智能化具備更為高效的應用，并在各項功能之間的銜接與應用中，使得電網能夠進行對數據的遠程設置、修改和控制，并完成對動態管理的全面實施。

3.4通訊聯絡技術

以現代網絡信息化技術實現的電網智能化改造，擁有設備科技水平、通信技術標準和遠程控制功能等傳統電網所不具備的優勢。而通信技術作為電網智能化改造升級的關鍵核心，更需要對其進行全面的設計，將智能箱式變電站、支路配電箱、集裝電表箱和用戶智能電表進行連接，從而構建一套創新式管理網，并通過統一軟件設備系統的開發運用，實現各個設備間的無縫連接[3]。

結論：如何實現農村地區電網系統的智能化改造，則需要對智能電網的特點有所了解，并對農村電網的問題有清楚認知，對智能電網的建設與農村電網的現代化改造之間的關系有正確認知，同時對農村電網智能化改造的設計要求、可行性、系統結構和通信技術有著透徹的理解。

參考文獻：

[1]王夢之.智能電網建設與農村電網改造升級之間的關系[J].科學與財富，2019，11（28）：262.

[2]胡小坤，胡鑫.智能電網建設與農村電網改造升級的措施分析[J].現代工業經濟和信息化，2020，10（10）：75-76.

[3]陳慶輝.新農村發展視域下電網智能化建設改造技術探討[J].中國科技縱橫，2020（1）：182-184.