农村电网低电压治理方法及技术发展趋势
中图分类号：G812文献标识码： A
一、 农村电网“低电压”问题的产生原因
近年来农村电网建设取得巨大成就，但与城市相比，电网的建设还存在不足。随着一些大功率电器的普及和使用，农村家庭用电量急速增加，给电网负荷带来一定压力，加上电网技术及管理方面固有的一些问题，用电高峰期就会出现“低电压”的现象，主要在于以下几个方面的原因：
1、电网管理的问题 农村地区尤其是偏远的农村地区，由于电网的结构较为复杂，线路架设的延伸点多、铺设难度大，且农民电网的使用与季节和时段有着较大的关系，管理难度较大。此外，农村电网的运行体质还不够科学，很多农村地区还未设置电压监测仪，没有对低电压的数据进行全面的分析，少数农村地区虽然设置了电压监测点，但是对电网的低电压分析不到位，影响着对电网“低电压”问题的改造，导致“低电压”问题长期存在。
2、技术和设备的影响 在农村地区设备比较陈旧，特别是一些农村地区尚未实现一乡一站的供电配电格局，造成线路的损耗大，影响电路末端电压的稳定性，加上大功率电器的普及，导致变压器常常出现过载运行的情况，使得电压末端的质量受到了严重的影响，出现电网的发展难以满足负电荷的增长需求。
二、 农村电网低电压的综合治理措施
1、 改造超过供电半径的低电压网 超过供电半径的低电压网是造成农村电网出现“低电压”的重要原因之一，为了防止这种情况的出现，对于超过供电半径的低电压网，优化电网的结构，减小供电半径，遵照“短半径、小容量以及密布点”的原则进行改造，将原本的变压器的负荷由两台容量相对较小的配电变压器进行供电，这两台容量较小的配电变压器的位置应该尽可能靠进负荷中心，通过提前分流、缩小电流的密度的方式，防止迂回供电情况的产生。
2、 完善管理措施
2.1 完善管理制度 为了从根本上治理农村电网的“低电压”问题，根据负荷的实际情况对电网进行科学管理。综合考虑农村居住点延伸以及经济负荷的增长问题，优化电网的结构，对电网进行升级和改造，提高供电质量。此外，制定严格的管理制度，加大对配电电压器的管理，根据农村用电情况的时段性，科学调整变压器的分接开关；与此同时，还要加强电网运行线路设备的负荷管理，对电能进行营销化分析，建立完善的设备运行管理制度，优化包装接电环节，降低三相的不平衡情况。
2.2 加强对线路和设备的巡视 除了制定完善的管理制度外，还要加强对线路和设备的巡视和分析工作，在农村电网的线路末端建立电压监测设施，及时的掌握“低电压”的变化数据，为治理“低电压”提供完善的数据支持，此外，还要建立好关于低电压的客户档案，根据“低电压”情况的具体产生原因，制定好完善的改进措施。此外，对于100kv以上的专用变压器，要实施用户功率因素考核的制度，为大功率用电用户安装好补偿设施，提高电压的质量。全面实现无功功率的就地平衡。
3、 降低电网的无功补偿 为了降低无功功率电流在电路传输过程中的电能损耗情况，必须在电网上使用实施无功补偿措施，补偿设备安装在用电用户的电动机旁，优化农村电网的电压质量，降低线路的电能损耗。对于低电压电力国家有明文的规定：电网的运行时间必须保持在1500h以上，电动机的功率如果超过4kv，必须要对其进行补偿。为了从根本上解决电网“低电压”的情况，在低电压功率因素无法达到0.85时，也必须要做好对电动机的补偿，对于使用频繁的电动机，即时其功率未达到4kv，也要进行无功补偿。
4、 使用无功优化管理系统 通过无功优化管理信息系统，可以从电网运行的全局角度进行补偿和无功优化，将运行的优化、无功规划的优化以及电压的无功管理纳入一体化的平台之中，对农村电网进行科学化管理。此外，在平时的电网维护工作中，要将配网自动化管理系统、调度自动化管理系统、GIS系统以及MIS系统充分的运用起来，减少数据维护的数量，这样必定会对农村电网的“低电压”问题起到较好的治理作用。
5、 具体实例 XX村现有人口3000余人，居民用户900余户，10KV供电线路4km，导线采用LGJ-50。该村现有公用变台3台，总容量250KVA，其中1#台区100KVA，供电半径0.65km，用电户数442户，低压线路4.26km。2#台区100KVA，供电半径0.7km，用电户数230户，低压线路4.94km。3#台区50KVA，供电半径0.85km，用电户数228户，低压线路1.45km，导线采用LGJ-50、LGJ-35。在用电高峰期（中午、晚上）出口电压、末端电压不能满足用电需求，50%用户降到170-180V左右，影响到居民的正常用电，线损高达18%。根据该村实际情况，XXX供电公司规划了用电改造方案，新增S11-315KVA变压器两台，新增配电柜2台，其中新增4#台区、3#台区由50KVA增容更换为315KVA，改造低压线路1.1km，主干线路采用JKLGYJ-1-120型绝缘导线，支线采用JKLGYJ-1-70型绝缘导线，新增190*12米电杆36基。
本方案实施后，原台区的供电半径减小，用电户数减少，部分主干线导线更换为JKLGYJ-1-120型绝缘导线，新增台区的供电半径也满足要求，改善了电网结构，消除了低电压用户，提高了供电可靠性，用电线损降低到7%左右，供电量提高了20%。
三、未来农网低电压问题的综合治理
1、从提升供电能力入手改善电压质量
我国农网点多、面广、线路长，用电负荷呈现典型的季节性、时段性、区域性。而供电电压允许偏差规定：35kV及以上供电电压正、负偏差绝对值之和不超过额定电压的10%；10kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%。因此想要改善农网电压质量，首先应该从源头出发结合农村电网发展规划和用电需求，提升配电侧的供电能力。
1）合理规划电源布点
从负荷预测方法上，可以根据短期相关性建模，采用递归方法算出下一年预测值，再用年度负荷增长修正最终结果，为中长期负荷预测提供可行方案。在规划选址上，可运用动态调整惯性权重的方法，有效平衡全局优化与局部优化的关系。同时，将GIS与粒子群算法相结合，实现规划选址可视化，大大增加布局科学性，提升选址质量。
2）优化配电供电模式
提升配电台区供电能力。对因季节性符合波动较大造成过载的农村配电台区，可采用组合变供电的方式进行改造。对因日负荷波动较大造成短时过载的配电台区，可采用增大变压器容量或更换过载能力较强变压器的方式进行改造。从安全性和经济性为目标出发，可采用单三相混合配电方式，其中单相配电方式作为三相供电的补充。
2、提升低压线路供电能力
对所带低压用户数较少的低压线路，可采取加装调压器的方式加以解决。低压供电线路方面，对重载和过载线路，有限采取在供电区域内将负荷转移到其他线路的方式进行改造；开展新增变电站出线回路数，对现有负荷进行再分配的方式改造。从低压导线选择方面看，可以结合相应电网公司的技术规程，并在实际中按经济电流密度根据负荷或中压配变容量来选择导线的截面积，该方法具有一定的可操作性和适用性。
3、新技术的开发与应用
应用生产MIS系统，保证电网线路、设备数据的准确性和完整性，及时通过查询生产MIS系统分析汇总"低电压"易出现的位置，并通过电网GIS系统（地理信息系统）在地图上标出每基电杆的位置，利用局域网快速、稳定、安全的特点，实施网络化结构设计，做到数据信息共享，迅速的查找出故障点的位置、低电压出现的范围、配电网的薄弱环节等。为农网升级改造及大修基建工程等提供可靠的数据基础，如可以查询到需要改造导线原有型号、长度，需要切改线路的位置、搭接方向及长度，自动生成剖面图，同时与预算软件相接轨，计算出工程所需的材料、费用，避免发生人、财、物的浪费。
同时完善调度通信自动化系统，在将光纤覆盖所有变电站的基础上，加强调度运行和变电运行管理，对变电站有载调压和电容器的投退进行监督考核。借助GPRS技术，实现低电压用户电压信息反馈，参与变电站电压无功投切判据，逐步建立联调机制。
4、加强农村中低压配电网运行管理
一是加大对农网配电设备的巡检力度，开展配变负荷测量和电压测量，对重载的配电设备、故障率高的设备以及三相负荷不平衡的台区，及时采取有效措施，加强低压用户报装接电管理，合理确定装接容量。二是加强低电压报修和投诉处理。不断完善95598呼叫中心建设，强化农村供电所的报修管理，畅通用户的投诉渠道，确保在接到用户低电压投诉后第一时间安排人员到达现场核实处理。同时加强应急抢修管理，统筹抢修力量，保证抢修所需的人员、工器具和备品备件，提高故障报修响应速度和抢修效率。三是进一步完善重要时段的供电方案。针对迎峰度夏、迎峰度冬期间用电需求激增，提前开展调查摸底，分析用电高峰的周期特点，对可能引发低电压的配变台区进行临时性增容改造，适当加大对导线型号的设计标准。
结束语：
按照"优先解决紧急问题，重点解决严重问题，逐步解决一般问题"的原则，将农村"低电压"治理工作作为重中之重，结合"低电压"现象发生的特点，加大农网改造升级、农网大修等一系列工程项目建设，做好电网规划与建设，合理预测电网负荷发展的趋势，提高居民生活用电的供电质量。
