農(nóng)村電網(wǎng)改造升級與智能電網(wǎng)建設(shè)思路簡析

薛星

摘要：與城市的迅猛發(fā)展不同，農(nóng)村電力設(shè)施建設(shè)長時(shí)間處于滯后的狀態(tài)的現(xiàn)狀已經(jīng)在一定程度上得到了改進(jìn)，農(nóng)民的生產(chǎn)、生活均得到了保障。本文介紹了我國當(dāng)前農(nóng)村電網(wǎng)的建設(shè)及運(yùn)行情況，分析了進(jìn)一步改造農(nóng)村電網(wǎng)，升級為智能電網(wǎng)的重要性，提出合理控制智能化水平、全面覆蓋10kV配網(wǎng)等方式，以供參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村電網(wǎng);改造升級;智能電網(wǎng);建設(shè)思路

引言：實(shí)施新一輪農(nóng)村電網(wǎng)改造升級工程，是貫徹黨和國家供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革部署，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的階段性任務(wù)。但圍繞農(nóng)村電網(wǎng)改造升級，建設(shè)智能電網(wǎng)的過程中，地方政府部門以及實(shí)際負(fù)責(zé)運(yùn)營的企業(yè)，不可盲目，必須充分結(jié)合農(nóng)村地區(qū)的實(shí)際情況，為農(nóng)村地區(qū)配電網(wǎng)的綜合建設(shè)找到行之有效的新思路。

1.我國當(dāng)前農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)及運(yùn)行情況綜述

截至2017年9月，“井井通”任務(wù)提前三個(gè)月完成，全國農(nóng)村范圍內(nèi)，共計(jì)1595756個(gè)機(jī)井實(shí)現(xiàn)了“按需通電”，涉及17個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）以及新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)的1061個(gè)顯得10688個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，惠及農(nóng)田總面積達(dá)到1.5億畝。不僅如此，在2016、2017兩年的時(shí)間內(nèi)，國家及兩大電網(wǎng)公司累積投入數(shù)千億元人民幣的資金，完成了農(nóng)網(wǎng)改造升級、農(nóng)村機(jī)井通電、貧困村通動力電三大任務(wù)，極大地帶動了農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長。以甘肅省為例，中心村（小城鎮(zhèn)）電網(wǎng)改造升級工程投資總額達(dá)到4.95億，涉及全省14個(gè)市（州）、72個(gè)縣（區(qū)），合計(jì)新建與改造10kV線路795公里，0.4kV線路2203公里，安裝配電變壓器1509臺，從根本上改變了782個(gè)行政村、268萬農(nóng)村民眾的生活用電條件。此外，“村村通”動力電工程的投資總額近10億，使得甘肅全省6220個(gè)貧困村三相動力用電達(dá)到了100%覆蓋，解決了農(nóng)民用電“最后一公里”的問題[1]。

綜上所述，我國農(nóng)村電網(wǎng)升級改造工作已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了初步規(guī)劃，農(nóng)村地區(qū)常規(guī)生產(chǎn)生活中的用電需求，已經(jīng)基本得到滿足;下一步的改造重點(diǎn)在于：基于農(nóng)村地區(qū)的實(shí)際需求，在整體控制下，逐漸升級為智能電網(wǎng)。

2.改造農(nóng)村電網(wǎng)，升級為智能電網(wǎng)的重要性分析

智能電網(wǎng)，又被稱為電網(wǎng)智能化，即“電網(wǎng)2.0”，建立在集成、高速的雙向通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，能夠通過先進(jìn)的傳感及測量、設(shè)備、控制方法、決策支持技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)地窩囊可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)保應(yīng)用?；谵r(nóng)村地區(qū)的實(shí)際發(fā)展需求，進(jìn)一步改造電網(wǎng)，將之升級為智能電網(wǎng)的重要性在于：

（1）與城市相比，農(nóng)村地區(qū)地廣人稀，特別是甘肅、青海、新疆等地，農(nóng)村人口總量相對較少，與中心城市的距離較遠(yuǎn)，盡管常規(guī)電能供應(yīng)問題已經(jīng)不再成為問題，但出現(xiàn)供電故障等問題時(shí)，僅僅依靠人工查找故障源，進(jìn)而開展后續(xù)維修的一系列程序，往往會在一定程度上對故障區(qū)人民的生活、生產(chǎn)工作造成一定程度影響。因此，智能電網(wǎng)注重的“自愈性”，能夠圍繞電網(wǎng)配電過程中出現(xiàn)的常規(guī)故障進(jìn)行自主檢測、基于預(yù)案自動處理，極大地提升檢修效率。

（2）農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展雖然整體處于緩慢狀態(tài)，但隨著國家政策的傾斜，不同地區(qū)的發(fā)展速度也會逐漸呈現(xiàn)出差異。因此，建設(shè)智能電網(wǎng)，能夠滿足人民的多種需求，容許各種不同發(fā)電形式的無障礙接入，全面促進(jìn)電力市場及資產(chǎn)在農(nóng)村地區(qū)優(yōu)化、高效率的運(yùn)行。

3.農(nóng)村電網(wǎng)改造升級，建設(shè)智能電網(wǎng)的有效方式與思路簡析

3.1基于農(nóng)村地區(qū)的實(shí)際情況，合理控制“智能配電”實(shí)現(xiàn)水平

根據(jù)美國能源部《Grid 2030》中對智能電網(wǎng)的定義：一個(gè)完全自動化的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，能夠監(jiān)視并控制每個(gè)用戶和電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，保證從電廠到終端用戶整個(gè)輸配電過程中所有節(jié)點(diǎn)之間的信息和電能的雙向流動。按照中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟的構(gòu)建思路：智能電網(wǎng)需在傳統(tǒng)的配網(wǎng)基礎(chǔ)上，圍繞交互終端、智能調(diào)度、家用電器、用電樓宇、儲能系統(tǒng)等進(jìn)行全方位構(gòu)建。但對于農(nóng)村地區(qū)來說，按照城市的標(biāo)準(zhǔn)完成智能電網(wǎng)的建設(shè)，幾乎完全脫離實(shí)際，諸多功能毫無用武之地，只會使黨和政府乃至兩大電網(wǎng)公司背上沉重的包袱，且由于不會在短時(shí)期內(nèi)為農(nóng)村地區(qū)帶來切實(shí)的經(jīng)濟(jì)增長，進(jìn)而造成嚴(yán)重的浪費(fèi)?；诖耍r(nóng)村地區(qū)進(jìn)一步開展電網(wǎng)改造升級，建設(shè)智能電網(wǎng)時(shí)，必須合理控制“智能配電”的實(shí)現(xiàn)水平。具體思路如下：第一，選擇性價(jià)比高的變電器、輸配線路等，布置在較為復(fù)雜的野外地區(qū)，保證農(nóng)村地區(qū)的電能正常供應(yīng);第二，政府監(jiān)管部門及地方供電企業(yè)需要開展深入調(diào)研，對農(nóng)村人民的用電需求進(jìn)行分析，并探索區(qū)域范圍內(nèi)是否具備深度升級電網(wǎng)的可行性;第三，構(gòu)建具備“自愈性”的智能電網(wǎng)，使輸配電線路的故障信息及時(shí)傳遞至控制端及維修人員攜帶的智能設(shè)備終端，具有前瞻性和積極意義。此舉不僅能夠保證農(nóng)村地區(qū)的供電長時(shí)間維持穩(wěn)定狀態(tài)，還可以減少事故處理的平均時(shí)間，盡可能地降低因配網(wǎng)故障而導(dǎo)致的安全事故發(fā)生幾率。

3.2全面覆蓋10kV配電網(wǎng)絡(luò)

根據(jù)甘肅省電力公司的規(guī)劃，在2020年，全省農(nóng)村電網(wǎng)供電的可靠率將會提升至99.75%，綜合電壓的合格率會提升至99.372%，用戶年均停電時(shí)間不會超過10個(gè)小時(shí)，以期全面解決鄉(xiāng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)電網(wǎng)薄弱的問題，全力助推甘肅省農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和民眾脫貧致富[2]。為了達(dá)到此目的，部分農(nóng)村（主要是偏遠(yuǎn)山區(qū)）仍在使用的低壓配電網(wǎng)（220/380V）已經(jīng)不再適用，必須全面覆蓋10kV配電網(wǎng)絡(luò)。綜合而言，目前，農(nóng)村地區(qū)的10kV配電網(wǎng)尚未達(dá)到完全規(guī)范化管理、合理化配置的要求。基于此，必須加強(qiáng)對10kV配電規(guī)劃（含高峰時(shí)段電能調(diào)度）、優(yōu)質(zhì)電能供應(yīng)、降低野外配電線路及能源損耗等項(xiàng)目的集中設(shè)置。為了從根本上達(dá)成這一目的，地方電網(wǎng)公司需采用密集布設(shè)控制點(diǎn)位、縮短控制區(qū)域半徑（提升管理站建設(shè)密度）等方式，圍繞10kV配電網(wǎng)絡(luò)形成一種“緊密相連”的規(guī)劃布局。除了完成對輸配電線路、變壓器等設(shè)備的更新、優(yōu)化之外，全面覆蓋10kV配電網(wǎng)絡(luò)的另一項(xiàng)重要意義在于，為農(nóng)民的生產(chǎn)、生活提供穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的電能之外，還可以為后續(xù)建設(shè)智能電網(wǎng)營造出良好的基礎(chǔ)環(huán)境，待農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢出現(xiàn)重大變革之后，可在極短時(shí)間內(nèi)完成配網(wǎng)的再次升級，避免錯過來之不易的發(fā)展良機(jī)。

3.3合理安排農(nóng)村電網(wǎng)的運(yùn)行方式，注重提升經(jīng)濟(jì)效益

在農(nóng)村地區(qū)建設(shè)、改造、升級電網(wǎng)，僅僅是“萬里長征走完了第一步”，后續(xù)更重要的工作在于，在明確電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的基礎(chǔ)上，注重對電網(wǎng)及設(shè)備的綜合考量，合理安排農(nóng)村電網(wǎng)的運(yùn)行方式，選擇合理的電壓設(shè)備，注重提升經(jīng)濟(jì)效益。比如在城市配電網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)得到嫻熟運(yùn)用的無功補(bǔ)償技術(shù)，能夠合理地調(diào)整電網(wǎng)的運(yùn)行電壓，并針對一些平衡電網(wǎng)的三相負(fù)荷問題（如隨著三相電流不平衡程度的增加，配電網(wǎng)損耗功率會做大量功，導(dǎo)致?lián)p耗度大幅度提升），進(jìn)行大量實(shí)地調(diào)研，找到維持變壓器三相電流長時(shí)間平衡的有效方式[3]。此外，農(nóng)村地區(qū)的用電規(guī)律與城市存在較大的差異，地方供電公司務(wù)必科學(xué)配置。改造農(nóng)村地區(qū)電網(wǎng)的核心目的，除了改善農(nóng)民的生活質(zhì)量，使其進(jìn)一步朝向“現(xiàn)代化”貼合之外，更重要的在于，通過改善電能質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)集中和多方位管理，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造出良好的基礎(chǔ)環(huán)境。因此，保證供電參數(shù)穩(wěn)定，使符合設(shè)備時(shí)刻處于最佳狀態(tài)至關(guān)重要。

結(jié)語：新一輪的農(nóng)村電網(wǎng)改造工程，國家及兩大電網(wǎng)公司累積投入數(shù)千億元，經(jīng)過數(shù)年的努力，完成了以小城鎮(zhèn)、中心村農(nóng)網(wǎng)改造升級、農(nóng)村機(jī)井通電、貧困村通動力電三大任務(wù)，使得農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟(jì)形勢出現(xiàn)了新的曙光。與城市相比，農(nóng)村地區(qū)尚未完成智能電網(wǎng)的建設(shè)，故下一步的目標(biāo)在于：結(jié)合實(shí)際，逐步推進(jìn)，使農(nóng)村地區(qū)依托于電力的發(fā)展，形成自成體系的新型經(jīng)濟(jì)體系。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡小坤，胡鑫.智能電網(wǎng)建設(shè)與農(nóng)村電網(wǎng)改造升級的措施分析[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2020，10（10）：75-76.

[2]羅藝華，劉志勇，劉玉就，等.縣域農(nóng)村智能配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)現(xiàn)路徑[J].農(nóng)村電氣化，2020（07）：5-7.

[3]周永強(qiáng).電力工程建設(shè)中農(nóng)村低壓電網(wǎng)改造若干問題的探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2020，17（18）：33-34.