國網(wǎng)青海省電力公司黃化供電公司 李占英 周麗霞

關(guān)鍵字：大數(shù)據(jù)挖掘；農(nóng)村電網(wǎng)；低電壓

0 前言

近年來，隨著農(nóng)村電網(wǎng)客戶用電量的大幅攀升，農(nóng)村電網(wǎng)用戶的用電性質(zhì)發(fā)生了質(zhì)的變化，對電網(wǎng)的要求越來越高。但與此同時(shí)，由于受到歷史因素等的影響，農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)依然十分薄弱，沒有建立起系統(tǒng)的長效發(fā)展機(jī)制，在低電壓方面存在治理的欠缺，需要不斷加以改進(jìn)，使得農(nóng)村在電壓方面的建設(shè)與運(yùn)用更加高效。電壓治理主要是在最短的時(shí)間內(nèi)從管理和技術(shù)方面分別治理。

1 農(nóng)村配電網(wǎng)“低電壓”定義

1.1 “低電壓”定義

根據(jù)《電能質(zhì)量供電電壓偏差（GB/T12325-2008）》規(guī)定，220V電壓允許的偏差范圍為-10%～7%，380V電壓允許的偏差范圍為±10%。低于此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電壓范圍，均定義為“低電壓”。

1.2 “低電壓”對農(nóng)村配電網(wǎng)的影響

低電壓會(huì)使用戶電器的運(yùn)行受到阻礙。比如，低電壓會(huì)使照明電器發(fā)光率降低，光能轉(zhuǎn)化不明顯；對電視機(jī)和電腦這一類電器會(huì)導(dǎo)致圖像失常、電器硬件受損、經(jīng)常性死機(jī)等問題；對于一些電阻性電器如電熱爐等會(huì)因?yàn)殡妷哼^低、功率降低而使機(jī)器性能變差，效率降低。

而電動(dòng)類機(jī)器也會(huì)因?yàn)榈碗妷杭涌祀妱?dòng)機(jī)的絕緣老化，使電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難。電壓過低極容易使電動(dòng)機(jī)損壞。低電壓狀態(tài)下，特別是電壓降低幅度過低時(shí)，電動(dòng)機(jī)會(huì)因?yàn)殡娏魈蠖咕€圈溫度升高，甚至?xí)闺妱?dòng)機(jī)無法正常運(yùn)行，有停止運(yùn)轉(zhuǎn)或無法啟動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，還有可能造成電動(dòng)機(jī)因溫度過高而損壞。

電網(wǎng)低電壓還有可能造成線路線損的增大。當(dāng)電壓低到一定程度時(shí)，原本平衡狀態(tài)下正常運(yùn)行機(jī)器的這種平衡狀態(tài)會(huì)被打破，從而產(chǎn)生三次諧波電流的零序電流和零序電壓，這些都會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)及設(shè)備的負(fù)荷過大，電功率降低，損耗增大。

2 農(nóng)村低電壓的主要成因分析

2.1 管理層面

2.1.1 規(guī)劃投資方面

農(nóng)村電網(wǎng)“低電壓”的主要原因是因?yàn)殡娋W(wǎng)規(guī)劃投資建設(shè)改造進(jìn)程和農(nóng)村用電量及其增長情況發(fā)展過快不匹配導(dǎo)致的，二者的不匹配會(huì)制約農(nóng)村電網(wǎng)的發(fā)展，所以要做好農(nóng)村電網(wǎng)合理規(guī)劃投資，從源頭上解決用電負(fù)荷增長過快的問題。

很多地方供電區(qū)域增長速度隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來越快，但是電網(wǎng)的建設(shè)速度卻跟不上用電量的增長，導(dǎo)致負(fù)荷增長速度加快。很多農(nóng)村的電力分局增長水平主要保持在10%左右。經(jīng)計(jì)算，按照全社會(huì)用電量水平及配置的比例得出數(shù)據(jù)，并與配變?nèi)萘颗渲靡?guī)則相比較，農(nóng)村電網(wǎng)能基本維持居民用戶的用電需求，這是按照配變?nèi)萘康慕Y(jié)果得出的。但是在考慮負(fù)荷增長的迅速和負(fù)荷性質(zhì)的變化的因素時(shí)，經(jīng)過一段時(shí)間后配變?nèi)萘恳呀?jīng)無法滿足居民的用電需求了。按照這種規(guī)律，必須要采取相應(yīng)的措施，對已有電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行升級改造來解決問題。

2.1.2 供電服務(wù)方面

報(bào)裝接電管理方面：很多供電公司在報(bào)裝接電的過程中都會(huì)忽略一個(gè)問題，就是用電客戶的現(xiàn)場勘查，這種問題會(huì)造成電壓質(zhì)量不穩(wěn)定，設(shè)備無法正常使用，設(shè)備故障的風(fēng)險(xiǎn)增大。這些都是因?yàn)楣╇娖髽I(yè)低壓客戶報(bào)裝接電戶數(shù)及容量占總戶數(shù)及總?cè)萘康姆蓊~較少而導(dǎo)致的負(fù)荷過大、不平衡等問題。

線路運(yùn)維管理：在檢查巡視和管理線路的時(shí)候存在三方面的問題：一是是對線路及設(shè)備沒有做到細(xì)致的檢查，忽視了一些小細(xì)節(jié)問題而使整條線路及設(shè)備有隨時(shí)發(fā)生故障的可能。這些隱患不及時(shí)消除可能會(huì)導(dǎo)致后續(xù)更麻煩的問題，比如線路損耗增大、壓降增大、電壓過低等；二是沒有及時(shí)對設(shè)備及線路進(jìn)行維護(hù)更新，沒有第一時(shí)間消除故障，故障長時(shí)間存在導(dǎo)致線路設(shè)備故障；三是沒有及時(shí)調(diào)節(jié)配電變壓器的檔位，導(dǎo)致因檔位過低產(chǎn)生低電壓。

監(jiān)測管理：在監(jiān)測管理時(shí)沒有做到系統(tǒng)全面地排查問題，排除隱患。沒有創(chuàng)新供電企業(yè)監(jiān)測和管理模式，監(jiān)測到設(shè)備故障時(shí)未能及時(shí)報(bào)修，設(shè)置的監(jiān)測點(diǎn)過少不能保證監(jiān)測的順利進(jìn)行。還需要注意的是，在進(jìn)行電壓監(jiān)測管理時(shí)信息化建設(shè)的投資力度不大，導(dǎo)致監(jiān)測點(diǎn)過少。另外，如在科技化時(shí)代的今天，未能有效利用大數(shù)據(jù)方法進(jìn)行電壓質(zhì)量的智能分析，對配變負(fù)載、檔位設(shè)置、供電半徑、導(dǎo)線截面等信息的分析深度不夠。

用戶端管理：未能做好用電客戶全方面的服務(wù)工作，沒有及時(shí)掌握用戶的用電情況，特別是對低壓用戶的負(fù)荷發(fā)展沒有進(jìn)行很好的預(yù)測。同時(shí)，錯(cuò)峰用電的宣傳力度不夠，用電高峰期集中，也助長了“低電壓”的發(fā)生。

2.2 技術(shù)層面

根據(jù)分析，農(nóng)村電網(wǎng)低電壓用戶電壓過低的原因主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：配變?nèi)萘坎蛔恪⒌蛪壕€路供電能力方面有缺陷、10kV線路供電能力無法滿足需求、無功補(bǔ)償配置投資較少和配變調(diào)壓能力不夠等。城市電網(wǎng)電壓過低的原因有50%都是由于配變配置容量不夠引起的。而且線路供電線較細(xì)，供電半徑太長也會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)的“低電壓”現(xiàn)象。

3 改善措施

3.1 管理措施

建立健全農(nóng)村“低電壓”用戶檔案。統(tǒng)計(jì)總結(jié)農(nóng)村各家各戶的用電情況，進(jìn)行明確標(biāo)注、分類（如月用電量、負(fù)荷電量等）并進(jìn)行建檔工作，確保每家每戶信息的全面性，并針對各家各戶存在的問題進(jìn)行有效防范，做到具體問題具體分析，防患于未然。對“低電壓”情況嚴(yán)重的用戶進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并指定相關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行專門看護(hù)。相關(guān)部門也要從用戶出現(xiàn)的問題中吸取經(jīng)驗(yàn)，降低問題的反復(fù)性。

完善監(jiān)測手段和方法。目前，農(nóng)村具有地廣人稀的特點(diǎn)，每家每戶的居住點(diǎn)并不集中，且存在較大的分散性。這在一定程度上加大了相關(guān)部門的檢測難度。為了更好、更準(zhǔn)確地對農(nóng)村用電情況進(jìn)行監(jiān)測，需要相關(guān)部門利用更多較為先進(jìn)的檢測設(shè)備，如GPRS、智能電表、移動(dòng)式電壓檢測儀以及LED顯示等技術(shù)，保證監(jiān)測覆蓋的全面性、及時(shí)性、有效性。

開展配變?nèi)嘭?fù)荷不平衡治理。建立完善的臺區(qū)分相管理資料，加大對臺區(qū)的三相負(fù)荷平衡狀態(tài)管理，為新用戶應(yīng)該接在三相中的哪一項(xiàng)奠定基礎(chǔ)。并根據(jù)客戶的情況進(jìn)行調(diào)整，做到具體問題具體分析，實(shí)現(xiàn)低壓側(cè)負(fù)荷的就地平衡。

開展低壓用戶負(fù)荷需求側(cè)管理工作。目前，農(nóng)村用電普遍存在“低電壓”的問題，為了解決這一現(xiàn)狀，農(nóng)村地區(qū)必須進(jìn)行配變綜合參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的改造。其中，配電綜合參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)是一種能夠全面掌握用戶在用電過程中各種參數(shù)與變化的系統(tǒng)。供電部門根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對“低電壓”情況嚴(yán)重的配變優(yōu)先進(jìn)行改造。加強(qiáng)對以上用戶的檢測力度，幫助用戶改善“低電壓”的情況，并引導(dǎo)用戶在用電過程中避免使用高峰。

加強(qiáng)供電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理。建立健全合理的設(shè)備維護(hù)制度，對出現(xiàn)問題的設(shè)備進(jìn)行有效、及時(shí)維護(hù)與修理。并定期檢查未出現(xiàn)問題的設(shè)備，做到防患于未然，將出現(xiàn)問題的風(fēng)險(xiǎn)降到最低。對不同時(shí)期、不同地點(diǎn)、不同季節(jié)的負(fù)荷電量以及電壓曲線進(jìn)行分析，并制定相應(yīng)的控制曲線以及配電變壓器接頭的擺放位置，確保供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

建立低電壓整治快速響應(yīng)機(jī)制。必須制定投訴管理機(jī)構(gòu)，建立健全投訴事件處理流程，加強(qiáng)與用戶之間的聯(lián)系。確保用戶反饋的問題能夠及時(shí)、有效地得到解決。當(dāng)遇到因低壓負(fù)荷分布和增長不確定導(dǎo)致的質(zhì)量問題時(shí)，相關(guān)生產(chǎn)與運(yùn)行部門則必須與后臺相聯(lián)系，并啟動(dòng)快速響應(yīng)機(jī)制，提高維修速度與效率，并全程跟蹤用戶的后續(xù)用電問題，保證用戶用電的穩(wěn)定性。

3.2 技術(shù)措施

農(nóng)村電網(wǎng)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設(shè)。為農(nóng)村電網(wǎng)進(jìn)行量身定做，設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)信息框架，對PMS、GIS等系統(tǒng)進(jìn)行整合。有效采集農(nóng)村電網(wǎng)的基礎(chǔ)信息，并加大監(jiān)控力度。設(shè)立“低電壓”邏輯規(guī)則，利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選，形成全面的預(yù)警名單。為推進(jìn)電網(wǎng)健康、快速發(fā)展奠定基礎(chǔ)，提高防控的力度。

故障報(bào)修智能化平臺建設(shè)。在時(shí)代飛速發(fā)展的今天，故障修報(bào)建設(shè)也必須與時(shí)俱進(jìn)，利用網(wǎng)絡(luò)建設(shè)智能化平臺。相關(guān)部門將傳統(tǒng)的后臺、負(fù)控主站系統(tǒng)、營銷系統(tǒng)和調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)等大數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，組建全新的智能化保修平臺。在方便用戶的同時(shí)，減少不必要的麻煩，并提高保修效率與準(zhǔn)確性。

供電能力提升。隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，農(nóng)村電路升級改造工程也在如火如荼的開展。相關(guān)部門在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案中進(jìn)行深化，取其精華、去其糟粕，并結(jié)合時(shí)代發(fā)展的需求以及用電規(guī)劃，對用電線路、調(diào)壓能力以及配變布點(diǎn)等進(jìn)行改造，在保證供電穩(wěn)定的前提下，提高供電能力。

提升調(diào)壓能力。目前，相關(guān)部門對農(nóng)村用電情況進(jìn)行全面升級改造，增加傳統(tǒng)的主變增容為110/10kV，提高線路調(diào)壓能力，增強(qiáng)至10kV。全面提升整體的調(diào)壓能力，確保用電的流暢性，降低“低電壓”出現(xiàn)的頻率。

提升無功補(bǔ)償能力。全面建設(shè)無功補(bǔ)償能力主要有以下五個(gè)方面：第一，全面提升全網(wǎng)的無功優(yōu)化計(jì)算以及補(bǔ)償工作建設(shè)，保證無功分層、分壓以及動(dòng)態(tài)就地三方的穩(wěn)定性；第二，在時(shí)代飛速發(fā)展的今天，配置更加智能的無功補(bǔ)償裝置；第三，全面提升線路的無功補(bǔ)償能力，對無功補(bǔ)償能力不足的線路安裝線路分散無功自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置，提高線路的供電能力，確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行；第四，針對農(nóng)村用電負(fù)荷波動(dòng)較大的特點(diǎn)，優(yōu)化公用配電變壓器無功補(bǔ)償裝置；第五，督促所有用戶安裝無功補(bǔ)償裝置，保證整體無功補(bǔ)償裝置都達(dá)到100kV·A及以上的標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)語

通過研究農(nóng)村用電現(xiàn)狀以及“低電壓”出現(xiàn)的成因與覆蓋面，利用合理的技術(shù)進(jìn)行整治，穩(wěn)定與改善當(dāng)?shù)剞r(nóng)村用電的現(xiàn)狀，對改善后的用電情況進(jìn)行進(jìn)行檢測與管理，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，為日后持續(xù)利用“大數(shù)據(jù)挖掘”作為主要工具給予數(shù)據(jù)支撐，并針對農(nóng)村“低電壓”的情況創(chuàng)建監(jiān)控模型，加大監(jiān)測力度，全面提升農(nóng)村的用電穩(wěn)定，保證農(nóng)村電網(wǎng)用電能夠健康快速地發(fā)展。