平度地區(qū)農(nóng)村0.4kV智能配電臺區(qū)建設(shè)研究

摘要：隨著我國經(jīng)濟水平的發(fā)展，生產(chǎn)技術(shù)不斷進步，在智能配電臺區(qū)的建設(shè)中，可以通過利用國家電網(wǎng)公司所推行的經(jīng)典設(shè)計進行參考，結(jié)合該地區(qū)特征和用電需求，建立適用于農(nóng)村電網(wǎng)的智能配電臺區(qū)。文章以平度地區(qū)為例，結(jié)合地區(qū)特征，對農(nóng)村0.4kV智能配電臺區(qū)的建設(shè)進行了研究。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；配電臺區(qū)；平度地區(qū)；農(nóng)村電網(wǎng)；用電需求 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM727 文章編號：1009-2374（2015）34-0013-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.007

隨著我國經(jīng)濟水平的發(fā)展，生產(chǎn)技術(shù)不斷進步，在智能配電臺區(qū)的建設(shè)中，可以通過利用國家電網(wǎng)公司所推行的經(jīng)典設(shè)計進行參考，結(jié)合該地區(qū)特征和用電需求，建立適用于農(nóng)村電網(wǎng)的智能配電臺區(qū)。

1 智能電網(wǎng)發(fā)展背景

隨著社會、經(jīng)濟與科技水平三方面的進步，人們對電力的需求程度不斷提高，早在2001年美國電力科學(xué)研究院便提出了一個智能電網(wǎng)的概念，各個國家通過開展建設(shè)智能電網(wǎng)的工作來發(fā)展自身，滿足國民以及發(fā)展中對電力的需求，智能電網(wǎng)的建設(shè)成為了如今各個國家電力工業(yè)發(fā)展中的一個必然趨勢，同時這也是人類在面臨自然、經(jīng)濟、社會以及發(fā)展問題面前的必然選擇。

2 農(nóng)村智能配電臺區(qū)建設(shè)的必要性

農(nóng)村電網(wǎng)在我國電網(wǎng)中占據(jù)的比重極大，所以農(nóng)村的電網(wǎng)智能化建設(shè)對智能配電網(wǎng)的發(fā)展有著極為重要的意義，智能農(nóng)網(wǎng)代表著我國智能配電網(wǎng)的發(fā)展進度。而智能配電臺區(qū)作為智能配電網(wǎng)中的重要部分，是供電企業(yè)與用戶之間的連接，對雙方有雙向的溝通能力，作為配電和用電兩個重要環(huán)節(jié)中的一個中間點對雙方進行溝通與互動，在農(nóng)村智能配電臺區(qū)的建設(shè)中是極為重要的。所以在建設(shè)農(nóng)村電網(wǎng)的過程中，必不可少的是對農(nóng)村智能配電臺區(qū)的建設(shè)，可以最大程度上滿足用戶對電力的需求。

3 農(nóng)村電網(wǎng)的特點

3.1 電網(wǎng)用戶的特點

在我國的農(nóng)村地區(qū)，使用電力的用戶多為農(nóng)村中的普通居民，則用戶點存在有分布不規(guī)律，各個用戶之間用電負荷差異大，不同區(qū)域之間的經(jīng)濟發(fā)展水平不同，并且多數(shù)負荷用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，這對農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)提出了更高要求，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不同也對用電造成了不同的需求，同時由于農(nóng)村地區(qū)耕地面積較廣、地理環(huán)境差異大、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有季節(jié)性變化，這些都造成了用電要求的迥異。

3.2 農(nóng)村電網(wǎng)的特點

農(nóng)村電網(wǎng)相比于城市電網(wǎng)，因服務(wù)對象的特點不同，農(nóng)村電網(wǎng)相對分布較廣泛，供電負荷不平衡，供電線路較廣，同時由于地理環(huán)境不同，造成了電網(wǎng)運行中的環(huán)境相對惡劣，在農(nóng)村地區(qū)，由于多為農(nóng)業(yè)和生活負荷，供電方式一般以架空線為主，電網(wǎng)建設(shè)與后期維護或維修工程方面相對較為困難，如在山區(qū)和丘陵地區(qū)，所需要耗費的人力、物力相對較高。

4 平度地區(qū)的特征

平度地區(qū)作為山東省面積最大的一個縣級市，地處膠東半島西部，其地理位置獨特，位于環(huán)渤海灣經(jīng)濟圈、山東半島制造業(yè)中心地帶，同時它連接著山東、濰坊與煙臺三個城市。據(jù)2011年統(tǒng)計，其約有135.74萬人，其中南部地區(qū)主要以平原洼地為主，該地區(qū)內(nèi)蜿蜒起伏，低山丘陵密布，其中更是由大澤山山脈穿過，該地區(qū)地域廣闊、人口眾多、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)頻繁，通過分析可以看出，該地區(qū)的地理環(huán)境對電網(wǎng)建設(shè)而言造成了極大的困難，這對該地區(qū)的農(nóng)網(wǎng)建設(shè)提出了更高的要求。

5 智能配電臺區(qū)要求

5.1 所需要的智能化設(shè)備

智能配電網(wǎng)是通過由主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等組成的，通過智能化管理來對電網(wǎng)進行管理運行，智能用電主要通過依托在智能電網(wǎng)與現(xiàn)代管理理念提供新型的用電關(guān)系，在一個地區(qū)建立起智能電網(wǎng)是十分重要的，同時智能配電臺區(qū)也是其中重要的部分，而一個完善的智能配電臺區(qū)需要有以下設(shè)備：智能變壓器、智能型低壓配電箱、智能配變終端、智能電能表以及智能斷路器。

5.1.1 智能配電臺區(qū)。智能配電臺區(qū)主要是通過其進行在線監(jiān)控、對用電綜合性的分析和診斷，同時在某些地區(qū)發(fā)生故障的時候進行自動的保護、報警以及隔離恢復(fù)的工作，對用戶信息進行管理和監(jiān)控，智能地計算該地區(qū)所使用的電量等問題，同時也可以作為供電企業(yè)與用電客戶之間的一個橋梁，在區(qū)內(nèi)進行信息的互動，防盜、防竊電等行為的發(fā)生，可以說，智能配電臺區(qū)的建設(shè)十分重要。

5.1.2 智能變壓器。智能變壓器作為一個計算機系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)等多個系統(tǒng)不斷整合后期的結(jié)果，其主要功能有對平度地區(qū)用電量數(shù)據(jù)的監(jiān)控、狀態(tài)的診斷和評估、保護功能，故障報警功能以及信息管理功能等。

5.1.3 智能型低壓配電箱。智能型低壓配電箱是一個有計量、測量和監(jiān)控等功能的設(shè)備，其在用戶溝通和供電溝通中有著極為重要的作用。

5.1.4 智能配變終端。智能配變終端一般分為簡潔型、標(biāo)準(zhǔn)型和擴展型三種，一般簡潔型適用于100kVA以下的容量較小的配電臺區(qū)。就平度地區(qū)而言，一般地區(qū)的用電量并不高，所以此處著重介紹簡潔型的智能配變終端。其功能主要有：對配電變壓器的檢測和保護，對其中的數(shù)據(jù)進行記錄以及當(dāng)出現(xiàn)故障時候發(fā)出告警信號，對用戶的用電信息進行檢測以及剩余電量的保護，對變壓器中的瓦斯?jié)舛鹊确矫孢M行檢測，同時也有防治竊電、偷盜以及客戶信息保護的作用等。

5.1.5 智能電能表。智能電能表主要是計量，測量，對時間、費率以及時段的設(shè)置，同時也可以進行數(shù)據(jù)的存儲、清零、凍結(jié)和事件記錄等。

5.1.6 智能斷路器。智能斷路器主要功能在于數(shù)據(jù)測量、監(jiān)控，保護、通信以及負荷監(jiān)控等功能。

5.2 智能電網(wǎng)安裝技術(shù)

5.2.1 電氣主接線。在平度地區(qū)所建設(shè)的為0.4kV的智能配電臺區(qū)，則其在建設(shè)過程中所采用的為單母線接地方式，低壓出線一般情況下設(shè)置1～4回，當(dāng)然也可以根據(jù)用電負荷需求不同做出一定改進。

5.2.2 變壓器的選擇。農(nóng)村實地用電量的需求作為參考標(biāo)準(zhǔn)的話，一般選額定容量80～200kVA可以滿足該地區(qū)的用電需求，平度地區(qū)雖然人口眾多，但是由于其地理環(huán)境較廣，所需要的電量與一般情況下的農(nóng)村相差不大。當(dāng)然，在平度地區(qū)中某些農(nóng)業(yè)發(fā)展較為重要的地區(qū)，農(nóng)業(yè)使用的電力較多，也可以選擇更大容量的變壓器，以滿足該地區(qū)對電力的需求。同時，應(yīng)該選擇使用S11級以上的節(jié)能型智能配電變壓器，經(jīng)濟較為發(fā)達的也可以選擇使用有載調(diào)壓變壓器，這種類型的變壓器適宜于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)占比重較大的地區(qū)，因為這種變壓器更加適宜愈合農(nóng)村負荷季節(jié)性的變化，這種變壓器的投資要更大。

5.2.3 無功補償與計量裝置。根據(jù)省市公司的要求如果用戶使用的是80kVA以下的變壓器是不需要安裝無功補償裝置的，但是有少數(shù)客戶的用電負荷超過變壓器的額定容量，配電變壓器超負荷運行，造成配電客戶端無功缺額較大，運維人員要根據(jù)情況適當(dāng)配置加裝一定限額的無功補償裝置。同時，其無功補償裝置要使用智能斷路器，通過主站系統(tǒng)或者是在智能設(shè)備的本地固化程序中進行操控，從而預(yù)防系統(tǒng)無功過補償。

5.3 電力設(shè)備布置與安裝

平度地區(qū)的中南部地區(qū)主要以平原洼地為主，該地區(qū)內(nèi)蜿蜒起伏，低山丘陵密布，其中更是由大澤山山脈穿過，該地區(qū)地域廣闊、人口眾多、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)頻繁，所以根據(jù)平度地區(qū)的地理環(huán)境特征，應(yīng)該在電力設(shè)施的布置安裝方面有一定的改進。一般情況下，變壓器臺架都是按照雙桿方式來進行布置的，同時智能型低壓配電箱要安裝于變壓器下方，高于地面，同時安裝防淋雨設(shè)施，方便管理和后期維修。

6 結(jié)語

隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，對電力的需求也越來越高。文章主要以平度地區(qū)為例，通過對該地區(qū)的地理特征進行分析和總結(jié)，對該地區(qū)建設(shè)智能配電臺區(qū)進行研究。建設(shè)智能配電臺區(qū)是一項意義巨大的工程，其對該地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展、經(jīng)濟發(fā)展等都有著巨大的推進作用，文章主要結(jié)合平度地區(qū)的環(huán)境以及農(nóng)業(yè)發(fā)展特征，對智能電網(wǎng)、智能配電器等各個部分的功能和技術(shù)要求進行了介紹和分析。

參考文獻

[1] 董治成.35kV配電智能化對提高甘肅張掖牧區(qū)供電可靠性的研究[D].華北電力大學(xué)，2013.

作者簡介：楊少華（1969-），男，山東平度人，國網(wǎng)山東平度市供電公司電力工程師，研究方向：10kV線路規(guī)劃、設(shè)計、施工、質(zhì)量驗收、運行維護。

（責(zé)任編輯：周 瓊）