农网供电系统的电压无功管理措施探讨

陶瑾瑜

摘要： 农网供电系统是国家区域电力系统的最末端，它是农村电网的简称。提高农网供电系统的供电可靠性能够实现对农业生产过程的优化，改善农民的日常生产生活。不过就我国农网供电系统的发展现状来看，它还受限于各方面影响因素，整体来看农网供电质量不尽如人意。本文简要探讨了当前农网供电系统的发展现状以及该系统在电压无功管理方面的技术内容，最终给出提高系统电压无功管理水平的有效途径，希望为我国局部农网供电系统健康发展提供有价值参考。

Abstract： Rural power supply system is the end of the national regional power system. To improve the power supply reliability of rural power supply system can achieve the optimization of agricultural production process and improve the daily production and living of farmers. However， the development of China's rural power grid system is subject to various factors， and the power supply network as a whole is not satisfactory. This paper briefly discusses the current status of rural power supply system and the technical aspects of the system in terms of voltage and reactive power management， and finally gives an effective way to improve the system voltage and reactive power management level， hoping to provide valuable reference for the healthy development of local rural power network system.

关键词： 农网供电系统；电压无功管理；发展现状；有效途径

Key words： rural power supply system；voltage and reactive power management；current situation of development；effective way

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）07-0076-02

0 引言

造成农网供电系统效率低下的根本原因就在于电压质量不高。而想要改善这一问题就必须深入研究无功功率与电压之间的密切关系，持续强化无功管理，促进农网供电系统的电压无功管理质量与效率，满足农村用电量和供电质量要求越来越高的现状，确保农网供电系统电压高水平，也实现对无功潮流分布的有效优化过程。

1 关于农网供电系统中电压问题的思考

当前我国正在建设社会主义新农村，其建设成果显著，农民生活水平也拥有了明显优化改善，在这一背景下，农村生产生活用电量负荷的加大也使得農网供电系统的工作负荷越来越大，这就为农网供电系统的安全可靠性提出了更高技术要求。但是长期以来由于受到农网供电系统在各方面的主客观因素制约影响，例如设备老旧、投资稀少和管理体制落后等等，都导致农网供电系统始终未能发挥其应有水平，又由于其作为地方供配电体系的最末端，所以农网供电系统在实际技术水平与技术应用方面整体处于落后水平，供电能力严重不足。若深入探讨我国农网供电系统，需要思考它目前发展进程中所存在的5点现实问题。

1.1 设备老化严重

当前各地农网供电系统中存在严重的、大面积的设备老化问题，而且老化程度非常严重。同时，农网供电系统中还含有大量的不合格高低压线路，而在配变的容量选择方面也不甚合理，导致电网整体功耗过大，辅助配套设施也无法达到完善。这些都客观反映了当前农网供电系统的可靠性、稳定性与经济性现实缺陷。

1.2 网架结构不合理

当前农网供电系统存在整体网架结构不够合理的现实问题，相比于城市电网在功能性与结构性上过于薄弱，存在这样或那样的技术问题。例如在典型问题方面存在负荷分布状况不够均匀、供电半径偏长且可靠性偏低的问题。大体来讲它所提供的用户用电质量普遍偏差，线损较高，也存在一定的功率缺陷。

1.3 农网管理机制不健全

农网供电系统在管理机制上由于相对城市电网体系落后，所以在经济利益分配方面存在现实矛盾冲突，且愈发严重。在多地农村都存在农网重复建设现象，这说明地方农网管理在管理体制上有所欠缺，这不利于农网供电系统整体功效的有序有效发挥。

1.4 农网用户数量偏多

当前农网用户数量偏多，而且他们所处地域分散、范围较广，每户用电负荷都相对偏小，这导致了农村农网供电系统整体供电效率低下，而且所供应电能质量也相对偏差。

1.5 农网供电系统整体密度负荷偏小

在农网供电系统中存在严重的负荷峰值与谷值之间差距偏大的问题，而且其负荷存在明显的季节性特征。考虑到当前农网分支偏多且线路分散，整体自然功率因数表现偏低，所以农网供电系统也是容易受到自然条件影响的[1]。

2 农网供电系统的电压无功管理技术分析

农网供电系统存在3点关键指标：即电压、频率与波形，它们也是衡量电能质量的重要指标。在这其中，电压需要重点关注，因为它能够直接对农业生产造成影响，保证农业生产增产增效，有效控制网损。良好的农网供电系统电压能够控制电力系统稳定运行不受任何威胁，更能避免连锁跳闸问题。如果无法有效控制电压，就很可能出现电力系统运行不稳，甚至导致大面积停电事故发生。当前造成农网供电系统电压质量下降的本质原因就在于系统本身出现了无功功率不足或分布不合理的情况，这就说明无功功率与电压质量之间是存在相当密切关系的。当然在农网供电系统中，除了传统的有功电源以外，还存在无功电源，无论是有功还是无功电源基本都分布于变电站之中，例如无功补偿器、电容器等等其中都存在有功及无功电源。endprint

就以无功电源为例，它存在于农网供电系统中的主要原因就在于它拥有大量无功负荷，由于绝大部分用电设备都需要在运行过程中消耗无功功率，所以实际上该部分的无功功率消耗量会大于有功功率。同时由于无功与电压之间关系相对密切，所以如果单纯对电压进行调整可能会只针对无功实施优化但无法达到系统所需要达到的理想做功效果。为了实现系统电压无功管理的有效优化，需要对其电压进行调整，即做到无功优化。一般来说，变电站会对电压无功进行有效调节，按照无功功率容量的具体多少来确定电容器组的投退数量，实现投退电容器与无功优化两方面内容的有效配合与补充，实现电压无功有效控制，确保农网供电系统的电压质量合格。

再一方面，考虑到农网供电系统中农业用户的用电功率因素多分布于0.6～0.9区间范围，所以可能导致系统处于滞后运行状态，此时农网供电系统是无法满足0.9以上系统稳定运行功率因数要求的，这间接提升了对供电质量的实际要求。为了确保农网供电系统电压无功管理始终保持合格水平，就要对其无功潮流分布进行有效优化，保证系统安全、稳定运行的同时也提高了农网供电系统的供电质量[2]。

3 农网供电系统的电压无功管理优化有效途径分析

3.1 对系统自然功率因数的优化

要适当增加系统自然功率因数，提升它系统的自然功率因素，该操作不需要运用到任何补偿设备进行补偿，它通过降低用电设备本身所消耗的无功功率来进行经济性补偿，实现对功率因数的增加。举例来说，比如对配变容量的有效优化与选择，或者通过转变配变运行的方式来调整负载配变，或者直接选择使用撤、并、停、换等等方法来调整负载率达到最佳值水平，满足农网自然功率因数的有效改善。

3.2 对无功补偿配置容量的优化

要参照我国国家电网公司所制定的《农村电网电压质量和无功电力管理方法》相关条例要求，对无功补偿配置容量进行全面优化，具体来讲要做到两点：第一，要主打分散补偿，保证变电站集中补偿与分散就地补偿之间实现相互有机融合，做到有效降损。同时要实现调压与降损之间的有机融合过程；第二，要基于农网新建及改造后的35kV、110kV变電所相关规定数据来进行无功补偿装置有效配备，同时做到对10kV以下变电站电网无功补偿的有效强化建设。就目前台区配电变压器的改造与制作情况来看，应该基于低压配置要求来启用无功补偿设备，缓解农网当前所存在的无功管理问题，有效提高10kV电网功率基本因数，并建立“无功分区平衡、分电压等级平衡与就地平衡”三大平衡机制，满足电压无功管理的所有目标。

3.3 对变电站电网布点建设的优化

要优化变电站的电网布点建设，并重点优化配置农网网架结构，特别是针对10kV以下的电网实施有效改造处理，争取快速提升有载调压背景下的主变普及率。这里可以采取导线截面增大或供电半径缩小的方式来有效推进变电站配电变压器布点过程。而针对农村供电系统供电网络广泛且分散稀疏的特点，要针对居住在偏远地区的较为分散的农户实施小容量、短半径和多布点供电。而针对100kV以上变电站的配电无功补偿装置则要采取基于变电站的无载主变改造，确保系统供电电路末端农户能够获得最高质量电压[3]。

4 总结

除此之外，强化计量装置管理与日常管理也是对农网供电系统电压无功管理的有效优化措施，这些说明农网电压无功管理工作既复杂又系统。农村地域要通过不断优化农网供电电压来实现供电质量优化，进而推动我国农业经济发展，提高农业经济效益，真正实现社会主义新农村有序有效建设。

参考文献：

[1]姜寒姣.探索农网供电系统的电压无功管理[J].电子世界，2014（10）：502-503.

[2]江海涛.农网供电系统的电压无功管理探讨[J].广东科技，2013（24）：62，70.

[3]孙晓静.基于如何促进农网供电系统电压无功管理的研究[J].城市建设理论研究（电子版），2013（13）.endprint