配电网低电压成因分析及治理措施

配电网低电压成因分析及治理措施

林赞明

广东电网有限责任公司肇庆德庆供电局，广东 肇庆 526600

摘 要：文章通过配电网低电压的发生原因对这一问题进行具体分析，并在此基础上，有针对性地提出了配电网低电压的治疗方法，希望能够对配电网高质量供电提供参考。

关键词：配电网；低电压；需求侧；无功补偿；措施

引言

   电能作为人们工作生活中必不可缺的能源，在人类社会中有着极为广泛的应用，这就给电力配电造成了严重负荷，从而进一步加剧了电力配电的困难程度。而在电力的配电过程中，电压无疑是衡量电能质量的极其关键的硬性指标，它对电力设备的工作效能发挥着至关重要的作用。在对配电网低电压的有效治疗方法进行探讨前，我们必须明白配电网低电压的发生原因。

1 配电网低电压成因

    电压属于衡量电能供应质量的关键性指标，当其呈现出低电压状态时，不仅会增大配电网的供电损耗，而且影响到用电设备的运行质量。对配电网低电压出现的具体原因展开分析，其主要包括两方面的原因：配电网管理层面的原因和配电网供电技术方面的原因，下面对相关原因做具体分析。

1.1 配电网管理层面的原因

    配电网在供电的过程中，一旦配电管理不到位，那么将会对供电质量造成影响，进而出现低电压的情况。管理方面问题主要包括以下几点。

1.1.1 关于供配电设施的运维管理过于粗放

    供配电设施的运行质量对配电网供电质量有着较大的影响，为保证供配电设施高效可靠的运转，需在其日常运转工作中做好运维管理。但是当前部分供电部门在针对供配电设施的运维管理上却显得较为粗放，以致供配电设施运行效率受到影响。如，在供电营销、配电调度数、据信息等方面未实现有效共享，以致配电网供电未与低压用户实际数据进行关联，在出现季节性高用电负荷、个别时段高用电负荷时，未能及时完成无功补偿设备的偷窃操作，进而造成低电压出现。此外，还有许多供配电设施管理人员在日常运维管理中未及时发现供电设施、设备的故障或缺陷，以致在需要应用时无法正常投入工作，这也是造成配电网低电压的主要因素之一。

1.1.2 配电网低电压监测存在不足

    在配电网供电管理工作中，存在电压监测点配置不足的现象，以致在实际供配电管理中不能及时发现低电压供电的情况。如，部分农村配电网管理中，按照每百台配变设置1个电压监测点的方式进行管理；部分城市配电网管理中，按照每百台配变设置2个电压监测点的方式进行管理。而这种电压监测点配置方式明显不够全面，难以真实有效的掌握区域内的电压情况。例如：农村地区用电需求通常显得较为分散，选择个别点位进行监测，所获取到的监测电压数据很难反映区域内所有的供电情况，以致在电压处理方面不能及时采取有效措施，进而造成低电压情况出现。

1.1.3 配电网低压需求侧的管理存在不到位

    低压需求侧管理方面存在不到位主要表现为：第一，未深入掌握各区域用户的用电性质，以致在台区负荷的预见性方面显得不足，在面对用电高峰需求时，未及时采取有效的调配措施，进而造成台区配变超负荷运转情况。第二，农村地区由于农作生产需要，在农忙季节属于用电高峰，此时区域内的用电负荷通常较高，在供配电管理中通常需要采取调峰措施，但由于配电网管理中缺乏对低压需求侧的用电预估，未进行相应调峰管理，进而出现低电压情况。如，农村地区在 1-3 月，6-9 月通常属于农忙时段，对各类机电设备的运用较多，此时用电负荷高峰表现见表1。但值得注意的是，由于各地区农作物生产差异，在农忙时间段上存在着不同，管理时应结合地区具体情况展开调查，以此才能更好地保障供配电质量。第三，区域内存在用电大负荷运转工作的情况，未进行必要的错峰用电宣传，造成集中供电负荷过大，进而引发低电压供电现象。

表 1 农村地区用电负荷高峰

1.2 配电网供电技术方面的原因

    配电网所采用的供电技术也是影响供电电压质量的重要因素，如，电压调控能力、无功补偿配置、配变设备布置等，这些技术方面的原因都可能造成配电网低电压供电的情况发生。

1.2.1 配电网的供配电能力达不到要求

    配电网的供配电能力主要受到变压器的布置影响，由于在设计建设的初始阶段，缺乏对配电变压器布点的科学考虑，对区域内的电压降未进行有效的校核，使得建设完成后的配电台区未达到合理的供电半径要求。且在实际的配电变压器布点建设中，还存在着选址较为困难、施工受阻碍因素较多等情况，这也对配电变压器布点的科学性造成影响，使得许多建成后的台区，在供电半径方面显得过大。

1.2.2 配电网的电压调控能力不足

    配电网电压调控能力不足多表现在农村地区，由于当前在针对农村地区配电网改造建设中，对原有的无载调压主变压器未做出更换，这种变压器仍占据着一定的比例。其在实际运行工作的过程中，调压的范围主要处于±2.5%或±5%范围内，当超出该范围时难以做出正常调压，以致出现低电压的情况。尤其在日用电负荷波动较大的情况下，无载调压主变压器难以满足电压调控的实际需求。同时，在面对季节性负荷变化时，也需要提前根据负荷需求停电做调压处理，调压操作表现出较多不便之处。

1.2.3 无功补偿能力不足

    配电网的无功补偿能力不足主要体现在两方面。第一，变电站侧无功补偿所配置的容量存在不合理，以致其在集中性无功补偿方面的能力未得到有效的发挥。同时，还存在一些与变电站并联的电容，在投入上表现出过补、欠补的现象，使得其调压能力未能达到要求。第二，配变侧无功补偿能力未达到要求。由于受到多方面因素的影响，在一些相对老旧的配电变压器设备中，通常表现出未配置无功补偿装置或所配装置的容量较低的现象，以致在实际供配电的过程中出现线路输送大量无功的情况，进而引起线路过载、电压降低，造成线路末端用户的供配电设备出现低电压情况。此外，虽然一些新建的变压器设备安装有对应的无功补偿装置，但是由于运维管理方面不到位，在投入设置方面采用手动投入模式，使得其在运转工作过程中不能根据配网电压情况做出动态性补偿，影响到装置的电压实际补偿能力。

2 配电网低电压治理措施

    面对当前配电网中表现出来的低电压问题，在进行治理时关键应明确配电网供电存在的不足之处，然后在配电网管理和配电网供电技术两个方面做出改进，从而全面提升配电网的无功补偿能力、电压调控能力，形成对供电电压的动态调整，使之维持供电平衡。从具体来看，主要可采用以下一些治理措施。

2.1制定综合管理治理措施

    在对配电网低电压的治理中，应从管理方面加强，对可能影响配电网供电电压稳定性的相关因素加强管理控制。

2.1.1 重视对配电网供电范围内低压负荷需求的调查分析

    在对配电网进行管理的过程中，首先应重视收集低压用户的报装接电信息和区域内供电营销数据，通过对这些数据信息展开分析，有效确定区域内用户负荷的装接容量，同时根据收集到的数据信息统计单相用户数据信息，及时对单相用户所接相别做出调整，避免出现配电网三相供电负荷不均衡的情况。其次，根据采集到的低压负荷需求，分析现有配电网供电承受能力，为新的低压配电网规划建设提供数据支持，避免出现超负荷供电的情况。此外，对部分无法新建配电网的区域，可采取用户错峰供电的方式，尤其针对区域内用电需求较大的一些小型加工企业，可鼓励其错峰用电。

2.1.2 加强对低压配电设施的运行维护

    在配电网管理中，应重视对低压配电设施台账信息的建立与完善，尤其关注电压无功补偿设备装置的运行管理，及时发现设备运行中存在的缺陷和问题，并对其采取有效的维护管理措施，提升电压无功补偿设备装置的运行可靠性。此外，在对低压配电设施进行运行维护的过程中，还应重视季节性、时段性因素带来的负荷变化，然后结合实际所需制定对应的配变分接方案，实现对电压无功补偿设备的科学投退管理。

2.1.3 构建完善的低电压监测网络

    对于尚未构建智能配电台区的城乡配电网管理中，为形成对低电压的有效管理，关键应构建完善的低电压监测网络，在供配电区域内适当增加电压监测点设置数量，形成更为完善的监控，以便及时发现低电压问题并进行跟踪处理。此外，在低电压监测网络构建中，还应重视对监测仪器设备的日常维护，当发现监测设备存在异常时，及时进行维修处理。

2.2加强治理技术创新

    在新时代背景下，配电网在供电技术上也应当重视改革创新，提升供配电的智能性，合理配置无功补偿装置，如，南方电网颁布《关于应用用电信息采集系统开展用户电压数据采集的指导意见》，在该意见指出地区配电网建设应加强用电信息采集工作，并对采集到的数据信息做出分析，然后对现有配电网做出改造和建设，提升其适应性。在技术方面加强低压治理主要可从以下几方面进行。

2.2.1 在控制技术方面展开优化

    在控制技术优化方面，首先，可基于现代信息技术、自动控制技术，在有效预测和掌握负荷装态的情况下，实现对不同层的多级电压和同层的多项电压展开无功协调控制，在该项控制技术的有效应用下，能够有效降低配电网供电的损耗量，从而促进电压合格率提升。其次，科学应用自适应负荷有载调压技术。在配电网中，所应用到的有载调压技术主要包括有载调压主变压器、中压馈线自动调压器以及低电压补偿设施。为实现对电压的高效控制，可基于智能控制构建自适应负荷有载调压技术，通过自动判断输出电压与设定标准电压之间的偏差，然后对相应的有载调压装置做出控制，进而达到对输出电压的有效控制。如，经自动跟踪检测发现配网存在低压供电问题，可调节控制低电压补偿设施，保证电压配送质量。

2.2.2 配电网建设模式优化

    在配电网供配电建设中，可改变以往单一的供电模式，将单相供电和三相供电进行混合，形成单三相混合供电模式。如，在进行配电网建设时，应考虑到区域内不同用户的用电量大小、用电性质以及用户的分布情况等，然后构建单三相混合供电的模式，以此将中压线路引入到对用电负荷的管理中，降低低压线路供电的损耗量，提升供配电稳定性，从而避免出现低电压的问题。此外，应深入推广和发展智能配电台区，在整个供配电过程中，对智能配变终端、智能电能表等智能化设备进行应用，实现区域内供用电信息的实时采集与监控，提升配电网供电的智能化属性，以此能够为电力调配工作提供依据，避免配电网供电出现低压现象。

2.2.3 配电网建设规划

    在搭设配电网网架的过程中，应对现有运行负荷进行统计，并做好负荷增长预测工作，然后进行科学的配电网建设，对设备选型、容量配置、接线模式等进行科学的规划，构建出科学合理的配电网建设方案。此外，如果涉及到配电网改造建设，也需要依照此步骤来展开，并综合考虑后期运行维护费用、投资建设费用，以保证供电电压作为首要目标，选择最为适宜的改造方案。

3 结束语

    我国的电网系统中，配电网对配电起着至关重要的作用，因此，要解决配电网低电压的问题，必须从根源进行深入分析，有针对性地提出改善配电网低压的治疗方法，从而有效地对配电网低电压现况进行改善，推动我国电网的稳步发展，更好地造福百姓。

参考文献：

[1]王景钢，刘轶.考虑光伏逆变器电流裕度的主动配电网动态电压支撑策略[J].电力系统保护与控制，2021，49（6）：105-113.

[2]薛文景，杨志杰，靳开元，等.含气田负荷的农村配电网电压治理及馈线自动化规划[J].农村电气化，2021（3）：19-22.

[3]成志威，谭文喜.农村配电网低电压分析及治理措施[J].大众用电，2021，36（2）：39-40.

[4]朱晓彤，张曼，吴俊，等.电池储能应用于 10k V 配电网解决低电压问题的方案研究[J].电力科学与工程，2021，37（1）：72-78.

[5]张丽丽.浅谈配网低电压产生原因及有效治理[J].工程技术：全文版，2016（12）：197.