以提质增效为目标的茶区供电管理

吴怀波，张 硕，董 勇，虞章新，宋浩杰，袁绪瑞，陈佳云

（1.国网黄山供电公司，安徽 黄山 245000；2.国网祁门供电公司，安徽 黄山 245600；3.国网黟县供电公司，安徽 黄山 245500；4.国网黄山区供电公司，安徽 黄山 245700）

0 引言

茶叶是某市农业生产支柱产业，也是该地区农民最主要的收入来源。茶产业发展与乡村振兴、脱贫致富息息相关。该市供电公司响应国家乡村振兴战略布局，践行“人民电业为人民”的宗旨，解决茶区配电网无法满足制茶用电需求的问题，建成供电可靠、节能友好、效率适宜、效益良好的一流茶区配电网，构建以提质增效为目标的茶区供电管理体系。本文通过改造问题茶机和制定茶机准入机制，实现从源头治理茶区低压线路三相不平衡；通过台区低压出线联络，解决非茶季配电变压器空载损耗较高的问题；通过无功全自动分相补偿，实现台区无功功率就地平衡；通过构建茶区供电管理服务保障机制，满足茶区高质量、高可靠及安全用电的同时，实现企业降本增效。

1 茶区用电特性及存在的问题

该地区茶农现使用的制茶机械多为两相大功率设备，茶季伴随制茶机械的大量使用，台区低压线路三相负荷严重不平衡，产生较大的有功功率损耗，影响配电变压器的最大出力和使用寿命，导致变压器和电能表烧毁现象频发，运维抢修成本提高［1］。大量制茶设备的投入使用会引起无功电流的急剧增加，造成较大的无功功率损耗。茶季结束后，台区负载急剧下降，配电变压器平均负载率不到10%，造成配电变压器空载损耗较高。往年因茶季负荷无序增长，被动增加布点、增容变压器难以跟上负荷增长速度，形成了增容改造追不上负荷爆发式增长的被动局面，短时间供用电矛盾非常尖锐，茶区供电难以满足公司提质增效的要求。

2 茶区供电管理体系的构建

2.1 工作目标和基本原则

2.1.1 工作目标

在现有电网架构下，研究分析茶区供电现状和管理机制存在的问题和不足，从安全性、可靠性、经济性、可持续性多角度出发，创新管理思路，统筹协调地方政府职能部门、茶机生产厂家、茶农等多方力量，多举措推进茶区供电优化治理，完善供电服务保障机制，实现茶农增产增收、供电质量稳步提升和企业提质增效的目标。

2.1.2 基本原则

1）安全可靠。树立大安全观，从制茶机械源头治理、现场作业安全管控等多方面着手，保障茶农制茶用电安全、现场作业安全。

2）效益优先。实施以提质增效为目标的茶区供电管理的初衷是助力茶农增产增收、助力企业降本增效，因此实施过程中所采取的技术措施必须优先考虑茶农经济和企业降损效益。

3）多方参与。从茶季供电问题的分析情况来看，仅仅依靠供电企业的力量难以实现预期目标，需要协同政府职能部门、茶机制造厂商、茶农等多方共同实施。

4）可持续发展。在制茶机械改造方面，以减存量、扼增量为基本原则，强化市场管控，从源头杜绝不合格茶机进入市场。在茶区电网建设方面，强化规划引领，在设计阶段考虑茶区节能优化相关措施的应用，全面加强茶区配电网项目的前期管控。

2.2 茶区供电组织管理

2.2.1 明确工作职责

成立茶区供电提质增效专项工作领导小组，研究确定总体方案，与政府主管部门、上级主管单位沟通联系，协调推进实施过程中出现的各类问题。领导小组下设攻关小组，落实公司茶区供电提质增效专项工作各项部署，制定茶区供电提质增效的具体措施，拟订技术改造方案。强化市县公司一体化运作，确保各级各环节流转顺畅，具体责任落实到人，明确考核标准，实现内部管理体系纵向、横向协同。

2.2.2 全过程闭环管理

发挥攻关小组示范带动作用，构建由技术改造、运维抢修、营销服务等人员组成的专业队伍，强化相关人员自身业务培训，结合茶区季节性用电特点，宣贯强化茶区供电提质增效管理理念，理顺茶区供电提质增效全过程管理工作流程和核心工作，提升各环节工作人员自身业务协同配合能力。建立茶区特色供电管理全过程后评价体系，制定闭环考核机制，结合茶区改造治理后的供电能力、供电可靠性、投入产出效率、节能优化力度、供电服务满意度等指标情况，设置指标得分权重，对各环节各阶段工作情况进行综合评价，找出薄弱环节，明确责任主体，分析具体原因并进行改进完善。鼓励各环节工作人员结合茶区节能优化展开管理创新和科技创新，建立奖惩机制，调动相关人员的工作积极性。

2.3 茶区供电调查研究及整体规划

茶季供电矛盾不能简单地认为通过增加配电变压器容量或架设新线路等就能解决。为找出茶区茶季供电问题的症结所在，公司攻坚小组深入茶区，走访每户茶农，进行供电调研。调研发现，影响茶季供电质量和稳定性的主要因素是有功功率和无功功率三相不平衡导致单相负荷过载。茶区茶农大量使用的理调机、烘干机等制茶设备存在严重的三相不平衡且无接地保护，由此引发茶区台区有功功率三相不平衡和无功功率欠补偿。基于茶区负荷特性，为提升茶区供电质量，降低茶区用电损耗，一方面从电网技术角度治理存在的问题并做好电力规划，另一方面协同政府、茶机制造企业及茶农等多方，共同解决茶区供电问题。

2.4 建立茶区多方柔性利益共同体

建立政府、供电企业、茶机制造企业、茶农用户的柔性利益共同体。由地方政府牵头，供电公司、安监局、农委、农机局、茶业局、茶机制造企业、地方媒体等多方参与构建茶区供电沟通对接平台，协同开展数据摸底、行业标准制定等工作，以电视、微信、短信等多渠道宣传茶季保电相关信息，畅通对外发布渠道，扩大茶区供电提质增效专项行动宣传，提升茶区居民的支持力度。公司联合各乡镇对辖区内茶农的茶机改造意愿等情况进行摸排、登记、汇总，由营销部门拟定茶机改造及相关事宜的宣传方案，各乡镇同步开展“茶机改造提升工程”专项宣传行动，从源头降低台区有功功率三相不平衡。

2.5 茶区问题茶机提升改造

2.5.1 制定茶机改造方案

公司主动联合政府和茶机厂家进行茶机安全改造，开展茶机三相不平衡治理技术论证，对改造后的茶机进行三相用电测试验证，联合茶叶局、农机事务中心、应急管理局、市场监督管理局定期开展专题座谈会，商谈修改完善茶机安全改造的详细措施，明确茶机改造内容，调整茶机内部接线［2］。依据每户茶农单相茶机的额定功率，合理分配到A相、B相和C相，尽量做到每一个用户侧制茶负荷三相平衡，同时对茶机加装保护接地设施。

2.5.2 开展用户侧负荷管理

为防止茶农在茶叶丰收年份，盲目追求利益，大量无序增加大功率制茶设备，该供电公司联合政府，制定了用户新增制茶设备报装准入制度，新增三相动力表计需报批政府部门和供电公司，综合考虑所在台区和整个片区的容载比裕度后决定是否同意新上设备。

2.5.3 制定茶机准入机制

因茶机生产门槛低、结构简单、装配容易，市场需求量大，某些产品质量堪忧，安全隐患较多。建立茶机市场准入制度，由安监局、市场监管局和农机局对茶机制造厂家、经销商等定期进行产品检查和抽查，对质量、安全等有保障的茶机颁发产品合格证、销售许可证。由农委、农机局和茶叶局对茶农购买、使用茶机给予技术指导。各乡镇对茶农购买和使用的茶机进行统计、汇总、分析，并对是否给茶机接电提出意见，严禁非对称性负荷制茶设备进入制茶环节。供电公司对新增三相茶机的农户，按照是否有产品合格证、销售许可证及是否经过乡镇审批进行把关认定，按照《供用电营业规则》提供相应的装表接电服务，保障茶农合法权益。

2.6 开展茶区低压电网网架梳理和优化改造

为满足茶季制茶大负荷用电需求，茶区制茶集中区域新增加了多台公用变压器。在非茶季，茶区用电负荷降低为茶季负荷的1/10，只需1台或2台配电变压器即可满足集中区域内负荷的需要。由于各变压器之间独立分片运行，无法退出部分公用变压器，大量轻载制茶公用变压器空载损耗造成10 kV线路线损率大幅升高，影响企业经营效益。为解决非茶季配电变压器空载损耗较高的问题，根据现场台区配电变压器及负荷分布情况，合理分配安装低压互联装置，实现相邻两个配电变压器之间低压主干线互联［3］。通过采取配电变压器低压出线互联措施，一方面当一台设备发生故障时可以及时通过互联装置将负荷切换至另一台变压器，有效提升茶区低压配电网的供电可靠性；另一方面在非茶季可以通过低压互联装置将部分轻载台区配电变压器停运，从而降低轻载配电变压器空载损耗和10 kV线路损耗。通过在营销系统中固化低压互联的配电变压器台户关系，方便低压互联时进行台户关系的快速、批量切换。某台区低压互联情况如图1所示。

图1 某台区低压互联情况

2.7 茶区三相不平衡治理

1）采用无功功率全分相自动补偿，满足台区无功功率就地平衡。茶区台区原无功补偿设备容量、性能不足，同时均处于无法投入状态，设备存在控制器损坏、控制回路没电、复合开关故障、电容器损坏等情况，导致制茶高峰期无功功率出现较大缺口，引起10 kV线路无功功率损耗较大，线路末端出现低电压，大功率制茶设备无法正常启动。针对某台区无功功率缺口存在的问题，按照“分级补偿、就地平衡”的无功补偿设备配置原则，在该台区低压综合配电箱安装基于124888编码的全分相无功功率精准自动补偿装置，实现台区集中补偿。同时，在动力用户和负荷相对集中的用户处就地安装自动无功补偿装置，实现就地补偿。茶季夜间配电变压器空载损耗较大，通过利用无功功率精准自动补偿装置设定台区变压器空载时“允许低压侧微量过补偿”，以平衡变压器夜间运行时的空载无功功率损耗。某台区无功集中补偿和就地补偿示意图如图2所示。

图2 某台区无功集中补偿和就地补偿示意图

2）三相负荷“四级平衡”治理，降低有功功率技术线损。对茶区线损率高于分类限定值且三相不平衡度超标的存量台区进行登记，下达三相不平衡台区整改任务，由专人3天内完成现场核相，并用绘图软件现场绘制台区线路走向图，包括线路线径、杆距、户名、户号（绘图软件扫码资产号）、所接入相别［4］。将绘制的拓扑图、本台区用电采集电量数据导入线损理论计算软件，进行三相平衡辅助决策优化，由“计量表箱、次干线、主干线、配电变压器低压出口”逐级实现三相平衡，即从负载侧向电源侧平衡，以最小化零相电流，实现技术线损最低［5］，最终实现台区三相负荷“四级平衡”。根据相位优化调相清单，安排供电所进行现场调相、核相验收，在档案拓扑图中确定台区用户接入相别。对于新报装的客户，先测算其用电负荷，然后在三相平衡辅助决策系统的台区低压线路图中，按照与现场一一对应的原则录入电能表信息及用电负荷，系统通过三相平衡优化确定该户接线相位，按照确定的相别组织装表接线。

2.8 茶区供电管理支撑保障机制

1）加大茶区项目可研深度，加强前期设计质量管控。基于茶区供电特色和节能优化措施，全面加强茶区配电网项目前期管控，优化茶区项目可研内容。执行省公司10 kV及以下配电网项目可研初设一体化管理机制，设计阶段即考虑台区三相负荷“四级平衡”、无功全分相自动补偿装置等节能优化措施的应用及相关费用，实现源头落实茶区提质增效决策部署。发挥经研所评审把关作用，严控项目可研质量，将设计单位工作质量纳入服务商履约评价，作为框架采购依据。对因可研、设计深度不够等原因造成重大变更、甚至重新开展可研设计的情况，从严考核。

2）开展工程造价全过程管控，落实“花钱问效”部署。控制茶区改造项目可研造价红线，加强与运检、财务等相关部门的协同合作，建立项目投资造价全过程动态管控机制，对茶区项目的“可研（初设）概算-施工图预算-工程结算-财务决算”各阶段造价进行横向比较，由项目结余资金情况校核工程各阶段造价的精准性，对前后阶段造价发生较大变动的情况进行归纳总结，指导后续项目技经编制的准确性，提高茶区配电网项目投资精准性。

3）建立节能优化闭环管理机制，明确考核责任主体。在茶区台区三相不平衡治理过程中，对发现的问题和异动、错误数据，需跨专业、跨部门解决的，及时发起工单，发送至茶区供电提质增效攻关小组。攻关小组根据工单属性派发至相关专业和部门，横向至专业，纵向至基层，解决仅靠单一部门无法完成的工作，全过程督办实施考核。攻关小组对改造后的茶区台区线损率、供电可靠率、客户投诉率等指标进行前后对比，对投入运行后一个月内线损率仍达不到评价标准的台区，找出问题出现的环节，明确责任主体，纳入评价考核。

4）专家入驻供电所，解决茶区线损治理难题。对于难以解决的高损、负损问题，抽调市县公司、供电所经验丰富的线损治理高手，组成专家治理小组，会诊茶区高损线路、台区，分析原因，提出整改建议，下达整治通知书并限期完成整改。对没有完成任务但又说明不了原因的，由公司专家小组进驻供电所，进行现场稽查。

3 茶区供电管理实施效果

3.1 提升企业管理水平

通过实施以提质增效为目标的茶区供电管理，该供电公司找出了茶季供电难题症结所在，探索出了一条符合茶区特色的供电管理之路，公司内部形成了纵向沟通、横向协调的工作合力，公司员工分析问题、解决问题的能力得到了增强，打造了一支管理理念新、技术能力强的人才队伍。管理创新的实施对公司台区三相不平衡治理工作具有很强的指导意义，促进公司强化茶区配电网项目的前期规划，提升项目可研设计深度及质量，从设计源头上考虑节能优化及三相不平衡治理工作，提高了茶区配电网项目投资精准性。建立的节能优化闭环管控机制，推动管控横向至专业、纵向至基层，提升了线损治理工作效率，对提高公司管理水平有着重要意义。

3.2 助力茶农增产增收

通过某茶区台区节能优化，茶区台区线损率控制在2%以内。2021年该供电公司茶季同期线损率比2018年降低4.7个百分点，节约电量约320万kW·h。非茶季采取部分配电变压器低压互联措施，有效降低配电变压器空载损耗，合理均衡配电变压器负载率，全年节约电量可达520万kW·h，减少茶区台区整体改造费用约210万元，提质增效成果显著。项目验收以来，茶区台区茶季故障次数比2018年减少132次，运维抢修成本节约20万元，基层供电所工作人员茶季保电压力有效缓解。茶季季节性用电高峰和非茶季用电轻载的难题得到有效解决，末端电压合格率稳步提升，茶农制茶安全得到保证，推动了台区三相不平衡治理，有效减少了茶季用电高峰时故障停电次数和停电时间，每年茶农在保持茶叶产量5%增长的基础上，用电量下降了15%，帮助茶区茶农每年减少损失约80万元。这些举措为茶农创造了实实在在的收益，为茶农增产增收、脱贫致富提供了可靠电力保障。

4 结语

通过实施以提质增效为目标的茶区供电管理，公司主动掌握茶区用电负荷特性，开展茶农茶机调研，找准茶区供电问题的症结，主动联合政府和茶机厂家开展茶机安全改造，推行奖补激励机制，实施台区三相不平衡治理、无功动态补偿等相关措施，解决茶季季节性用电高峰和非茶季用电轻载的难题。通过主动与地方政府职能部门、地方媒体及茶区茶农的沟通，地方政府、茶农理解了茶季供电矛盾，对公司各项工作认可度明显提升，用户满意度有较大提高。