基于农村低电压现象探究综合治理策略

程志珍

[摘要]随着我国经济发展水平的不断提高，电力行业得到了显著发展，农网建设是我国非常重要的电网组成，电网低压问题一直影响着农民生活，阻碍农村各项生产建设，并造成电压质量下降无功功率分布合理性降低。由此，加强对农网低电压现象的综合治理显得尤为重要。

[关键词]农村低电压；综合治理；治理策略

[DOI]1013939/jcnkizgsc201608204

农村电网分布与建设具有诸多特点，比如，线路长、负荷率低、线路损耗大、季节性无功不强等，由此，造成农村线路线损面积增大，尤其是高峰线路末端电压较低，造成农网建设薄弱，技术落后，设备老化严重，供电能力弱化，电价也非常高，严重影响到了居民正常用电，对农村消费水平的提高非常不利。下面，本文将针对农村低压问题提出一些综合治理方法。

1电压无功综合控制策略

11电压无功综合控制原理

农网变电站中，电压无功控制可以通过对变压器分接头调压或者电容器补偿来实现。但是大部分超高压变电站内无功补偿装置较少，电压无功控制需要另外安装电抗器或电容器。电压无功综合控制原理如下：以农网某变电站主接线路图为例，将调压变压器变化比设置为K，将一次电压设置为U1、U2为二次电压、UL为负荷端电压，SL为负荷功率，即，SL=PL+QL，此时，可用Qc表示变压器二次侧无功补偿最大容量，见图1。

在公式当中，可以使用ULN表示当前电压状态。当负荷功率发生改变时，只要稳定U2便能够将ULN值稳定[1]。只要电压维持在功率标准内，就不需要对其进行逆调，只需要按照功率大小进行电压调节便可以。通常，接线是一个复杂过程，变电站内电负荷会随时出现变化，母线也会增多，此时负荷变化将没有规律可循，母线电压也有着差异。为此，在对电压进行逆调时需要依据总负荷值变化进行，进而实现总负荷端UL趋于稳定，能够将线路损耗件降低。可以采取以下方法将电压无功控制在合理标准内：

对变压器的接头装置进行调整，进而使变比值K改变：负荷增大以后，周围线路电压也会随之变大，负荷端电压UL值下降，二次电压U2升高；但当负荷变小时则总负荷电压值UL会升高，通过将K变比提高，将二次电压降低，降低总电压UL。

12基于九区图的电压无功控制方法

九区图是指电压无功限级，分为上下限，可以对电压无功平面划分，通常划分为8个大区，每一个区使用不同电压控制方法。用U表示二次侧母线电压，进线处用变压器Q表示，Q的下限降雨无功功率下限一致，也表示电网倒送无功，上限表示同样原理，无功缺额会在电网中产生，此时，Qmin与Qmax值将比电容器小[2]。具体方法为：

当运行到0区域时，电压与无功功率将达到指标，此时不用进行调控；当运行到2区及6区时，可对变压器分接头进行调整，如果不能对接头调整，则可以每一个档调节一次，会出现延时调档；3区与5区为单一无功区。此时可运用“先切先投入”顺序投切电容器，达到无功功率平衡。当运行到7区时，则可以按照上下限原则同样运用“先切先投入”顺序将电容器组切除。

2压控型无功优化补偿装置

21调压无功补偿装置的应用原理

可对电容器无功进行设置，电压、电容量、频率关系可用Q=ωCD2表示。通过对电容量C调节改变Q大小，而电抗器无功大小、电压、频率、容量则可以用Q=U2/（ωL）表示，使用同样原理将电抗端电压表示出来，进而实现对电容量的无功补偿[4]。使用调压器将电容器与电抗器连接起来，能够更好对电容器与电抗器压力进行调节，无功输出可得到控制。设备端口电压会减少，从100%Ue变为30%Ue，电容器组输出容量也能在20%～100%范围内调节，实现精细化补偿，原理如图2所示：

结合系统电压无功参数与九区图控制原理，会明确主变又载调节与开关变化档位，使无功联调更好的开展，将电压合格率与功率因数增大，减少系统损耗。

22调压无功补偿装置特点

通过对电容器调节不会从电网中脱离，无充放电得以控制，调节时将不需要延时或定位，自动调节可以实现；投切电容器方法不再使用，减少出现电流涌积现象，防止过压电流出现，使电器装置运行更加安全、可靠，将使用寿命延长；能够随时对电压无功进行治理与控制，主变接头单独调节也可以实现，对无功补偿容量优化配置；使用九区模糊算法能够对变压器分接头调压，确保电压无功次数减少。

3电压无功三级联调策略

31三级联调控制原则

将电压修正程序启动，观察负荷波动变化，使电压得以迅速恢复将控制命令生成。电压无功在限度内，则将电压作为约束控制对象，将控制命令生成。在对电压无功调整时，要以电网稳定为目标，比如，使用短期负荷波动预测技术合理对接头次数进行调整，防止震动投切。使用VQC、AVC系统对三级协调控制，这一控制原理相对复杂，涉及的内容有：主变电压控制、站内无功补偿控制、10kV线路调压器控制以及有载调压控制等，同时要考虑到不同层次对电压无功的制约。如果每一层都需要多级协调控制，则都要对电压无功影响进行考虑，在每层具体控制当中，合理调控相邻层，还可以越级对上层调控，将控制方案制定出来，将低电压出现的原因找出来，对低电压问题系统分析，使农网低压问题从根本上解决，保障用户正常用电。

32三级联调技术应用

协调系统具有复杂性，系统能横跨一级安全区、外网区以及三级安全区，从一级到三级可以使用无线通信与专线通信结合方法，三级到一级返回则可以使用串联通信，使传输更加安全、方便。变电站电压无功控制中的应用为：在无偿技术应用前，将10kV母线固定补偿作为主变控制对象，将主变容量设置为6784MVA，79兆乏作为补偿后的容量，总补偿容量设置为主变容量的1125%，使用平滑调节法与自动投切模式，防止出现补偿超荷现象。变电站可应用一整套控制装置，分为控制单元、电容器/电抗器、调压器以及附属装置，先对用户负荷数据进行收集，再分析负荷变化规律，设置调压器参数，实现优化补偿。

4农村低电压整治措施

41增强配网无功补偿

将农村低压客户端电压质量作为改善重点，按照农网建设实际情况使用低压协调补偿方法，进而将无功补偿效果增强，对电压无功进行优化，使电压质量得以改善。在农村地区可建立无功优化技术综合补偿网络，将线路末端电压提高作为重点，对10kV线路、配电压器的低压侧进行优化补偿，进而将农网末端电压低现象以及电压不稳现象解决。将无功补偿安装容量确定下来，设备安装在农网末端，进而将末端电压现象解决。

42将10kV线路供电能力提升

对于山区、丘陵地区供电半径需控制在10kM范围内，对于过载线路可以对供电区域进行优化，将负荷转移到10kV线路位置处改造。此外，增设变电站，使用中压线路，有效分配现有负荷。如果供电区域10年内没有规划整改，则可以使用大截面或者同杆架设。针对迂回供电线路或者供电半径超过10kV的需要对线路进行优化，将供电半径缩短，进而将电压损耗减少。

5结论

总之，农村低电压现象较为常见，如果不能采取有效策略治理将影响农村各项生产建设，由此，使用电压无功综合治理方法与电压无功三级联调治理方法能够从根本上解决电网低压问题，切实保障农村用电的连续性与高效性。

参考文献：

[1]吕方亮“八因八措、梳导结合、综合治理”有效治理农村“低电压”[A].福建省电机工程学会第十二届学术年会论文集[C].2012：1-6

[2]束龙，鲁莽，黄大玮，等利用微网和新能源技术解决农网低电压问题[A].中国电机工程学会第十二届青年学术会议论文集[C].2012：1-5