高山地区供电质量优化策略研究

蒋兆芳 张俊

摘 要：高山地区电力设备架设难度较大，成本较高，自然环境较差，容易受到自然环境、野生动物、气候异常等因素的影响，因此，如何对高山地区消费者提供持续高效的供电，确保不中断供电或及时恢复供电，是一项综合性系统工程。本文仅以恩施高山地区为对象，从高山地区可能遇到的特殊情况来分析高山地区电力供应所需要采取的特殊措施，为改善电力供应决策提供参考。

关键词：高山地区;电力供应;突发因素

中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）04-0173-02

1 恩施地理气候环境

1.1 地理环境

恩施自治州位于鄂西南山地，地处我国第二阶梯东缘，属云贵高原东部延伸部分，即由北部大巴山脉南缘分支——巫山山脉，东南部和中部属苗岭分支——武陵山脉，西部大娄山山脉北延部分——齐跃山脉等三大主山脉组成。全州地势属三山鼎立，呈现北部、西北部和东南部高，逐渐向中、南倾斜而相对低下，其地貌基本特征是阶梯状。由于受新构造运动间歇活动的影响，大面积隆起成山，局部断陷，沉积形成多极夷面与山间河谷断陷盆地，并存在一至二级河谷阶地，呈现明显层状地貌。境内海拔1200米以上的高山地区占29.4%，800-1200米的二高山地区占43.6%，岩溶地貌发育明显，碳酸盐岩类（石灰岩、白云岩）面积占总面积54.4%，裸露的碳酸盐岩受温暖多雨气候的影响，境内沟壑纵横，山间谷地星罗棋布，大河小溪成树枝状分布，深谷、石芽、漏斗、育谷、伏流、溶洞、冲、槽、石林等自然景观随处可见。

1.2 气候环境

恩施地区属亚热带山地季风湿润性气候，地形错综复杂，地势高低悬殊，以呈现出极其明显的气候垂直地域差异。热量、温度随地势升高而下降，占全州近30%的高山地区年平均气温在6.5-11.5摄氏度之间，最冷月份平均气温在0-5摄氏度之间。部分地区最冷平均气温在-5摄氏度以下，全年接近一半的时间有霜冻。气候垂直分布明显，小气候特征突出，受多种因素的影响，泥石流、冰冻阴雨、洪涝、低温冷害、冰雹、大风等自然灾害时有发生。

1.3 人口分布

恩施州现有人口近403万人，分散居住在全州24111平方公里土地上，其中恩施市人口最多，约75万人，鹤峰县人口最少，约22万人。全州分散在农村、山区的人口近300万人，占人口总数的70%以上。总的来说，人口分布非常分散，几乎遍布四大山脉的每一个角落。

2 电力供应中存在的制约与问题

近年来，在恩施州各级党委政府和电力部门的共同努力下，电力线路已经铺设到每一个村村寨寨，结束了恩施州穷苦人民点煤油灯的历史。而且，随着科技的进步，恩施现有的电力设施也在一次次地更新和提档升级，即将完成新一轮的农网改造，全面改善恩施人民的用电质量。但是，作为边远山区的恩施，受种种自然条件的限制，其用电环境仍然面临着一些需要不断消除的瓶颈和不断改进的问题。主要表现在以下几个方面：

2.1 供电成本偏高

受多种因素影响，恩施州的供电成本普遍较高：（1）人口居住分散，供电线路多而远，线路损耗很大。恩施地区特殊的地理环境，山大人稀，供电半径较大，绝大部分供电线路跨越沟壑、峡谷、深山密林，线损常年居高不下;（2）地形地貌复杂，海拔高，相对高差大，陡峭、植被茂密，特殊的地形、地质、水文气候等因素，对电力工程建设，特别对送电、勘测等工作影响较大，线路架设难度大，投资耗费巨大;（3）电力后期服务需要大量的人力，耗费大量的客服人员精力，人工成本很高，遇阴雨、洪涝、低温冷害、冰雹、大风等气象灾害，给电力后期服务带来极大的挑战;（4）供电网络維护工作量大，山高路远，交通极为不便，地质多为断陷带和山体滑坡带、冬天覆冰严重，夏天雷电频率高，山口风力大，输电线路沿河谷地带走向，走线路径通道狭窄，线路水平档距、垂直档距极不均勾，高山地区独特的地理气候条件，给输配电维护带来极大的困难，既增加了供电成本，也降低了工作效率。

2.2 电力开发不足

恩施州蕴含丰富的水能资源，一方面海拔从3000米到500米，有巨大的落差;另一方面境内溪河密布，受亚热带季风气候影响，降雨充沛，水流量较大，有满足电力发展的水量。目前，全州已对部分开发条件相对较好的河流进行了开发，小水电作为清洁能源，对促进农村经济社会发展发挥了重要作用，上世纪70年代到90年代，恩施州电力奇缺，发展地方经济解决居民照明全靠小水电支撑，进入本世纪，全省水电开发热潮空前高涨，共有近288座小水电投入运营，部分民营资本也开始投资小水电建设，但开发的水能仅是全州水能资源中的极小一部分。

2.3 自然灾害多发

恩施州境内地理环境复杂，自然灾害多发，输电线路走廊跨越山区、河流、密林，发生大范围洪涝灾害、山体滑坡、输变电设施范围覆冰等严重自然灾害可能造成电力设施大面积损毁，导致电网大面积停电。复杂的地理环境，给后期设备維护带来极大不便，特别是对于特殊边远山区，交通极为不便，有些甚至不通公路，供电设备全靠当地背蒌电工肩挑背扛进村入户，难度之大可想而知。

2.4 应急反应滞后

近年來每年冬季，全州的电力线路都要接受冰冻灾害的考验，特别是2008年严重冰灾，全州电力线路受灾范围之广，程度之深，抢救恢复之难，极大地挑战了当地供电部门的供电保障能力和应急抢险水平。大雪导致的冰冻灾害摧毁了电力系统，供区内无数输电杆塔因不堪冰雪负重接连倒下，全州停电超过半月，特殊边远山区停电甚至长达1个月之久。此后，各有关部门纷纷制定应急预案，但受到地理、交通、气候等多重因素的影响，应急反应的速度远远不能满足人民群众现实生活的需求。

2.5 用电客户对供电质量提出了新的更高的要求

随着国民经济快速发展和人民生活水平的不断提高，以及改革开放的深入推进，打工经济的发展逐渐丰富了群众的腰包，加上农业支持政策、家电下乡补助等政策的实施，山区发展的生活条件大为改善，人们对电力的需求越来越大，现有的配电网络和配电模式已很难满足社会发展的要求。

3 提升山区供电水平的初浅探讨

随着电力体制改革的不断深入，我州电力系统已正式收归国家电网，在新的农网改造实施之际，建议有关部门加强对恩施山区特殊实情的研究，加强对新的供电技术的研究，制定有针对性的切实有效的措施，从根本上提升供电水平与供电质量，解决电力供应中出现的瓶颈问题和难点问题。个人认为，可从以下几个方面进行努力：

3.1 进一步提升智能技术应用水平

增加智能技术在电力供应各个环节中的应用，组织技术力量设计适合高山地区使用的人工智能系统，研究制定供电控制、线路监测、计量收费、供电安全智能反应体系。尤其是要突出智能技术在供电安全、电路监测、电量使用等方面的突出优势，进一步为高山地区供电节约安全监测、抄表计费等人力资源。注重智能技术的科技性与实用性，让普通工人能操作，普通群众能理解。

3.2 改進远距离输电技术

改进远距离输电技术，减小供电半径，采取相应技术措施，降低供电线损。研究适应高山地区普遍采用的远距离输变电设施和技术，重点从三个方面进行突破。（1）投入资金和人才，引进低损耗输电电线，改进输电设备和条件，进一步降低线损，提高供电质量。（2）根据当地的气候变化和自然环境研究制定特定输送方案，制定最节约能耗的输送方式，以降低配电网的电能损失，提高供电电压质量。根据线路中的电能损失与线路结构和负载性质，通过线损分析找出影响损失的主要因素，并针对各要素采取相应的方案，以取得较大降损效果和经济效益。（3）针对电网电能损失的规律和特点采取相应的技术措施。1）调整、完善电网结构。在电网规划建设与改造过程中，充分考虑对线损的影响。电网结构布局合理，不仅能对客户提供合格的电能，电力企业本身长期低损、高效运行，也能实现较高的经济效益。2）调节线路电压。在负载功率不变的条件下，提高线路电压，线路电流相应减少，线路损失随之降低。3）提高功率因数。设法提高电力网中各个组成部分的功率因数，以充分利用发变电设备的容量，增加其发输电能力，减少供电线路中的有功功率损耗和电能损耗，功率因数降低，线路电压损失增加，以致负载端电压下降，降低线路中的电压损失与电压波动，以达到节约电能和提高供电质量的目的。

3.3 提升应急预案反应速度

重点做好两方面的应急预案，（1）一般性突发事件导致小范围停电;（2）大范围突发事件导致停电。对于一般性突发事件，要结合各个区域内可能出现的情况，制定详细的、操作性强的、高效的应急处理措施。对于大范围的突发事件，要从技术保障方面入手，开展电网理论和技术研究，应急指挥和应急平台建设，依托调度自动化和其他信息系统，加速应急信息的交换与共享。采用新技术、新装备提高电力系统安全稳定控制水平。特别要开展大面积停电恢复控制研究，统筹考虑电网恢复方案和恢复策略。

3.4 加强冰冻防治技术研究

加强输电线路防冻、防覆冰技术研究，建立自动防冻技术体系，应对霜冻期特别是高山地区冰冻期的电力输送。分类分区域采取不同的防冰冻技术，高山地区以设备防冰冻与应急解冻技术相结合的方式进行，高山地区根据实际推广防冻融冰技术等，主要以建立应处理体系为主。

3.5 加大水电综合开发力度

挖掘山区水电资源的巨大潜能，全方位加大力度深入开发。（1）有关部门加强对水电开发的规划，指导水电资源的合理开发，防止乱开滥采，导致资源浪费，增加后期深度开发的成本。（2）部门联动，大胆创新，合理引进民间资本进入电能市场，推动小水电开发。（3）加强小水电开发技术研究，通过技术革新，提升区域水电开发的利用效率，提升水电开发效率和经济效益。

4 结语

随着经济的快速发展，人民群众生活水平日益提升，对电力供应要求越来越高。恩施地区作为国家西部大开发的重要战略区域之一，也是我省生态文化旅游圈的核心地带，这些都是恩施推动基础设施快速发展的有利时机。因此，有关部门应在党委政府的领导下，抓住时机，立足长远，整合资源，以技术革新为核心，深入推进电力供应设施和技术的双重创新，全面提升供电质量和供电水平，最终实现企业效益和群众利益的双丰收。