配電網低電壓成因分析及治理措施

曾小剛，歐陽安妮

（國網長沙供電公司，湖南 長沙 410000）

隨著人們生活水平不斷改善和提升，各類用電設備數量出現較大幅度增加，直接造成各地區用電負荷迅速增長，超過配電網的安全供電能力，以致出現低電壓的情況，造成供電質量不良，不僅影響到人們正常用電，而且對相關用電設備的使用壽命造成較大的不良影響[1]。為有效降低配電網低電壓的發生概率，全面提升配電網的供電質量，當前應加強對配電網低電壓引起原因的分析，并基于實際情況提出有效的治理措施，使配電網供電質量滿足當前人們的用電需求。

1 配電網低電壓成因

電壓屬于衡量電能供應質量的關鍵性指標，當其呈現出低電壓狀態時，不僅會增大配電網的供電損耗，而且影響到用電設備的運行質量。對配電網低電壓出現的具體原因展開分析，其主要包括兩方面的原因：配電網管理層面的原因和配電網供電技術方面的原因，下面對相關原因做具體分析。

1.1 配電網管理層面的原因

配電網在供電的過程中，一旦配電管理不到位，那么將會對供電質量造成影響，進而出現低電壓的情況。管理方面問題主要包括以下幾點。

1.1.1 關于供配電設施的運維管理過于粗放

供配電設施的運行質量對配電網供電質量有著較大的影響，為保證供配電設施高效可靠的運轉，需在其日常運轉工作中做好運維管理。但是當前部分供電部門在針對供配電設施的運維管理上卻顯得較為粗放，以致供配電設施運行效率受到影響。如，在供電營銷、配電調度數、據信息等方面未實現有效共享，以致配電網供電未與低壓用戶實際數據進行關聯，在出現季節性高用電負荷、個別時段高用電負荷時，未能及時完成無功補償設備的偷竊操作，進而造成低電壓出現[2]。此外，還有許多供配電設施管理人員在日常運維管理中未及時發現供電設施、設備的故障或缺陷，以致在需要應用時無法正常投入工作，這也是造成配電網低電壓的主要因素之一。

1.1.2 配電網低電壓監測存在不足

在配電網供電管理工作中，存在電壓監測點配置不足的現象，以致在實際供配電管理中不能及時發現低電壓供電的情況。如，部分農村配電網管理中，按照每百臺配變設置1個電壓監測點的方式進行管理；部分城市配電網管理中，按照每百臺配變設置2個電壓監測點的方式進行管理。而這種電壓監測點配置方式明顯不夠全面，難以真實有效的掌握區域內的電壓情況[3]。例如：農村地區用電需求通常顯得較為分散，選擇個別點位進行監測，所獲取到的監測電壓數據很難反映區域內所有的供電情況，以致在電壓處理方面不能及時采取有效措施，進而造成低電壓情況出現。

1.1.3 配電網低壓需求側的管理存在不到位

低壓需求側管理方面存在不到位主要表現為：第一，未深入掌握各區域用戶的用電性質，以致在臺區負荷的預見性方面顯得不足，在面對用電高峰需求時，未及時采取有效的調配措施，進而造成臺區配變超負荷運轉情況。第二，農村地區由于農作生產需要，在農忙季節屬于用電高峰，此時區域內的用電負荷通常較高，在供配電管理中通常需要采取調峰措施，但由于配電網管理中缺乏對低壓需求側的用電預估，未進行相應調峰管理，進而出現低電壓情況[4]。如，農村地區在1-3月，6-9月通常屬于農忙時段，對各類機電設備的運用較多，此時用電負荷高峰表現見表1。但值得注意的是，由于各地區農作物生產差異，在農忙時間段上存在著不同，管理時應結合地區具體情況展開調查，以此才能更好地保障供配電質量。第三，區域內存在用電大負荷運轉工作的情況，未進行必要的錯峰用電宣傳，造成集中供電負荷過大，進而引發低電壓供電現象。

表1 農村地區用電負荷高峰

1.2 配電網供電技術方面的原因

配電網所采用的供電技術也是影響供電電壓質量的重要因素，如，電壓調控能力、無功補償配置、配變設備布置等，這些技術方面的原因都可能造成配電網低電壓供電的情況發生。

1.2.1 配電網的供配電能力達不到要求

配電網的供配電能力主要受到變壓器的布置影響，由于在設計建設的初始階段，缺乏對配電變壓器布點的科學考慮，對區域內的電壓降未進行有效的校核，使得建設完成后的配電臺區未達到合理的供電半徑要求。且在實際的配電變壓器布點建設中，還存在著選址較為困難、施工受阻礙因素較多等情況，這也對配電變壓器布點的科學性造成影響，使得許多建成后的臺區，在供電半徑方面顯得過大。

1.2.2 配電網的電壓調控能力不足

配電網電壓調控能力不足多表現在農村地區，由于當前在針對農村地區配電網改造建設中，對原有的無載調壓主變壓器未做出更換，這種變壓器仍占據著一定的比例。其在實際運行工作的過程中，調壓的范圍主要處于±2.5%或±5%范圍內，當超出該范圍時難以做出正常調壓，以致出現低電壓的情況[5]。尤其在日用電負荷波動較大的情況下，無載調壓主變壓器難以滿足電壓調控的實際需求。同時，在面對季節性負荷變化時，也需要提前根據負荷需求停電做調壓處理，調壓操作表現出較多不便之處。

1.2.3 無功補償能力不足

配電網的無功補償能力不足主要體現在兩方面。第一，變電站側無功補償所配置的容量存在不合理，以致其在集中性無功補償方面的能力未得到有效的發揮。同時，還存在一些與變電站并聯的電容，在投入上表現出過補、欠補的現象，使得其調壓能力未能達到要求。第二，配變側無功補償能力未達到要求。由于受到多方面因素的影響，在一些相對老舊的配電變壓器設備中，通常表現出未配置無功補償裝置或所配裝置的容量較低的現象，以致在實際供配電的過程中出現線路輸送大量無功的情況，進而引起線路過載、電壓降低，造成線路末端用戶的供配電設備出現低電壓情況[6]。此外，雖然一些新建的變壓器設備安裝有對應的無功補償裝置，但是由于運維管理方面不到位，在投入設置方面采用手動投入模式，使得其在運轉工作過程中不能根據配網電壓情況做出動態性補償，影響到裝置的電壓實際補償能力。

2 配電網低電壓治理措施

面對當前配電網中表現出來的低電壓問題，在進行治理時關鍵應明確配電網供電存在的不足之處，然后在配電網管理和配電網供電技術兩個方面做出改進，從而全面提升配電網的無功補償能力、電壓調控能力，形成對供電電壓的動態調整，使之維持供電平衡。從具體來看，主要可采用以下一些治理措施。

2.1 從管理著手——制定綜合管理治理措施

在對配電網低電壓的治理中，應從管理方面加強，對可能影響配電網供電電壓穩定性的相關因素加強管理控制。

2.1.1 重視對配電網供電范圍內低壓負荷需求的調查分析

在對配電網進行管理的過程中，首先應重視收集低壓用戶的報裝接電信息和區域內供電營銷數據，通過對這些數據信息展開分析，有效確定區域內用戶負荷的裝接容量，同時根據收集到的數據信息統計單相用戶數據信息，及時對單相用戶所接相別做出調整，避免出現配電網三相供電負荷不均衡的情況。其次，根據采集到的低壓負荷需求，分析現有配電網供電承受能力，為新的低壓配電網規劃建設提供數據支持，避免出現超負荷供電的情況[7]。此外，對部分無法新建配電網的區域，可采取用戶錯峰供電的方式，尤其針對區域內用電需求較大的一些小型加工企業，可鼓勵其錯峰用電。

2.1.2 加強對低壓配電設施的運行維護

在配電網管理中，應重視對低壓配電設施臺賬信息的建立與完善，尤其關注電壓無功補償設備裝置的運行管理，及時發現設備運行中存在的缺陷和問題，并對其采取有效的維護管理措施，提升電壓無功補償設備裝置的運行可靠性。此外，在對低壓配電設施進行運行維護的過程中，還應重視季節性、時段性因素帶來的負荷變化，然后結合實際所需制定對應的配變分接方案，實現對電壓無功補償設備的科學投退管理。

2.1.3 構建完善的低電壓監測網絡

對于尚未構建智能配電臺區的城鄉配電網管理中，為形成對低電壓的有效管理，關鍵應構建完善的低電壓監測網絡，在供配電區域內適當增加電壓監測點設置數量，形成更為完善的監控，以便及時發現低電壓問題并進行跟蹤處理。此外，在低電壓監測網絡構建中，還應重視對監測儀器設備的日常維護，當發現監測設備存在異常時，及時進行維修處理。

2.2 從技術著手——加強治理技術創新

在新時代背景下，配電網在供電技術上也應當重視改革創新，提升供配電的智能性，合理配置無功補償裝置，如，國家電網頒布《關于應用用電信息采集系統開展用戶電壓數據采集的指導意見》，在該意見指出地區配電網建設應加強用電信息采集工作，并對采集到的數據信息做出分析，然后對現有配電網做出改造和建設，提升其適應性。在技術方面加強低壓治理主要可從以下幾方面進行。

2.2.1 在控制技術方面展開優化

在控制技術優化方面，首先，可基于現代信息技術、自動控制技術，在有效預測和掌握負荷裝態的情況下，實現對不同層的多級電壓和同層的多項電壓展開無功協調控制，在該項控制技術的有效應用下，能夠有效降低配電網供電的損耗量，從而促進電壓合格率提升。其次，科學應用自適應負荷有載調壓技術。在配電網中，所應用到的有載調壓技術主要包括有載調壓主變壓器、中壓饋線自動調壓器以及低電壓補償設施。為實現對電壓的高效控制，可基于智能控制構建自適應負荷有載調壓技術，通過自動判斷輸出電壓與設定標準電壓之間的偏差，然后對相應的有載調壓裝置做出控制，進而達到對輸出電壓的有效控制[8]。如，經自動跟蹤檢測發現配網存在低壓供電問題，可調節控制低電壓補償設施，保證電壓配送質量。

2.2.2 配電網建設模式優化

在配電網供配電建設中，可改變以往單一的供電模式，將單相供電和三相供電進行混合，形成單三相混合供電模式。如，在進行配電網建設時，應考慮到區域內不同用戶的用電量大小、用電性質以及用戶的分布情況等，然后構建單三相混合供電的模式，以此將中壓線路引入到對用電負荷的管理中，降低低壓線路供電的損耗量，提升供配電穩定性，從而避免出現低電壓的問題。此外，應深入推廣和發展智能配電臺區，在整個供配電過程中，對智能配變終端、智能電能表等智能化設備進行應用，實現區域內供用電信息的實時采集與監控，提升配電網供電的智能化屬性，以此能夠為電力調配工作提供依據，避免配電網供電出現低壓現象。

2.2.3 配電網建設規劃

在搭設配電網網架的過程中，應對現有運行負荷進行統計，并做好負荷增長預測工作，然后進行科學的配電網建設，對設備選型、容量配置、接線模式等進行科學的規劃，構建出科學合理的配電網建設方案。此外，如果涉及到配電網改造建設，也需要依照此步驟來展開，并綜合考慮后期運行維護費用、投資建設費用，以保證供電電壓作為首要目標，選擇最為適宜的改造方案。

3 結束語

綜上所述，在配電網供電中，低電壓屬于較為常見的問題，但其較容易影響到用戶的正常用電，甚至對用戶的用電設備造成損害，且從當前該問題的表現來看，多發生在農村地區。面對這種問題，當前在配電網建設與規劃中，應對之引起充分的重視，采取科學有效的措施來進行治理，從管理和技術兩方面入手分析該問題引起的具體原因，并提出對應的控制措施，希望能夠促進配電網低壓問題的改善，降低這種供電質量問題的出現概率。