针对农村电网较薄弱,每到夏季和春节,农村电网负荷高,时有停电情况,“十三五”期间,至2020年,基本做到每个县市区均有2至3个220千伏电源点、每个重点乡镇均有1个110千伏电源点,农村户均容量提升15%,这将极大缓解农村电网薄弱的问题。

a) 农村配电网的规划建设不合理。要想更好地实现农村配电网的发展,就需要采取有效措施加强配电网的规划建设。但是从目前情况来看,农村配电网在规划过程中存在着很多不科学不合理的地方,造成了电网结构的薄弱。例如,农村配电网的负荷预测方法较为简单,运行电压的等级较为复杂,且存在着配电网重复建设的现象。除此之外,在安装过程中,变压器型号和位置存在着不恰当的地方,导线截面偏小,在布线方面也存在着杂乱无章的现象,迂回线路较多,不仅加大了建设成本,也在一定程度上浪费了电源,进一步加剧了农村用电紧张的状态。加之农村电源支撑点较少,供电的可靠性较低等因素,也是配电网发展过程中的制约因素[2];

b) 农村电力设备陈旧是制约配电网发展的重要原因。农村的经济水平在近几年才有较多的提高,因此在之前的发展过程中,会因为资金问题和技术问题影响到电网的发展,尤其是在设备方面。通过调查发现,农村的变压器设备大多数都存在着老化现象,并且性能较差,能耗较高,影响了配电网的正常运行,浪费电能,也不能够满足农村人们的用电需求。同时,整个农村配电网中的电表箱和接户线腐蚀较为严重,这样就影响了其绝缘性能,很可能会诱发用电安全事故。一遇到打雷下雨天气就会造成农村大面积停电现象,也会加剧用电安全事故的发生几率;

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d) 农村配电网的电压偏低,电能质量差。由于农村大多数的配电变压器没有设置在负荷中心,这样就会使得电压偏低的现象较为明显。加之农村的用电时间较为集中,季节性较强,在配电网的供电半径超出一定范围的情况下,很容易影响到电能的质量。除此之外,农村的电网无功补偿严重缺乏,大多数的电力负荷是感性负载,占用的无功较大,由于没有引起足够的重视,也在一定程度上影响到了农村的电能质量,制约了农村配电网的发展。

b) 要加大资金投入改善农村陈旧的配电设备。由于农村的经济发展起步较晚,生产力水平较城市来讲还有一定的差距,因此说在配电网建设过程中资金的投入力度不够,这样就影响到了设备的更新和使用。为此,在今后的建设和发展过程中,一定要加大资金的投入力度,要对配电网中应用到的变压器、电线杆、输电线及电表等设备进行更新,确保其质量性能。在选择变压器型号和导线横截面时,需要根据农村的具体用电情况和规划建设时的负荷预测进行确定,并且需要留有一定的备用容量,这样能够在一定时期内满足农村发展的用电需求程度,降低配电网重新规划建设的几率,也能够节约建设资金。还需要注意,在选择变压器位置时,要使其处于负荷的中心位置,这样就能够更好地减小供电半径,避免线路过多迂回而加大电能的损耗程度;

b) 要加大资金投入改善农村陈旧的配电设备。由于农村的经济发展起步较晚,生产力水平较城市来讲还有一定的差距,因此说在配电网建设过程中资金的投入力度不够,这样就影响到了设备的更新和使用。为此,在今后的建设和发展过程中,一定要加大资金的投入力度,要对配电网中应用到的变压器、电线杆、输电线及电表等设备进行更新,确保其质量性能。在选择变压器型号和导线横截面时,需要根据农村的具体用电情况和规划建设时的负荷预测进行确定,并且需要留有一定的备用容量,这样能够在一定时期内满足农村发展的用电需求程度,降低配电网重新规划建设的几率,也能够节约建设资金。还需要注意,在选择变压器位置时,要使其处于负荷的中心位置,这样就能够更好地减小供电半径,避免线路过多迂回而加大电能的损耗程度;

d) 利用技术手段改善电压状态,提高电能质量。近年来,农村配电网建设过程中,在应用技术手段方面还较为成功,因此说,在今后的发展过程中,为了能够更好地提高电能质量,也需要发挥技术优势。要能够充分利用现代客户服务端系统,对低压配电系统运行的参数进行在线监督和控制,使低压配电装置能够更好地实现其性能,这样既能够确保安全性,也能够提高电能质量,达到一举两得的效果。

项目“电动汽车充换电设施现场试验及运维评价技术研究”是国网山东省电力公司、国网山东电科院、许继集团有限公司、南京南瑞集团公司、国网湖南省电力公司和国网天津市电力公司密切合作,共同申报并获得立项的国网公司重点科技项目。主要服务于国网公司“制定现场运维检修试验标准化作业指导书,建立基于现场试验结果的运维指标评价体系”的工作目标,提升现场检测效率和精度,提高充换电设施的可靠性,推动电动汽车普及与产业化。该项目的方案和成果,可以在试点工程中得到验证和应用,并进行反馈和改进,最终达到解决现场检测效率和精度的目的。该项目于2016年年底结题,其研究成果将推动电动汽车充换电事业发展,加快新能源汽车示范推广,必然要求充换电站系统经济、安全、可靠。因此,开展电动汽车充换电设施现场试验及运维评价技术研究,对大规模充换电设施建设与运维有着至关重要的影响,是推动新能源推广发展的重要保障。近年来,国网山东电科院作为省公司的充换电业务支持单位,承担了包括国网重大专项、山东省重大专项、济南市重大专项在内十余个电动汽车方向科技项目,参与制定了多项电动汽车标准规范,在电动汽车充电站站级监控、信息化管理方面积累了丰富的经验。

项目“主从式配电带电作业机器人实用化关键技术研究”是国网山东省电力公司与中国电力科学研究院、国网江苏省电力公司密切合作,共同申报并获得立项的国网公司重点科技项目。通过本项目的研究,机器人可在复杂线路环境下完成较高难度的带电作业项目,有效地替代人工,提高作业的安全性和效率,满足机器人在配电网带电作业中的需求。该项目于2016年年底结题,其方案和成果,可以在试点工程中得到验证和应用,并进行反馈和改进,最终实现配网带电作业机器人实用化、产品化的目的。

无功补偿是提高电压质量的主要因素,也是提高电网效能的核心,为此供电工程中合理应用无功补偿,能够维持负荷点的电压水平,提高电压稳定性,降低线损。其优点为投资少、见效快。

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公司根据实际情况,对公变台区负荷大小、负荷分布情况及供电线路长度进行整体分析,得出使用线路无功补偿的方法。即在负荷分布占比较大的线路、功率因数低的台区,在此类台区线路供电直径距台区距离1/2处(可根据负荷分布进行调整),根据负荷大小进行计算加装三相共补及单相单补电容共2组。

无功补偿监控器内置电压保护、过流保护、投切保护,根据采样电压、电流值,装置自动投切电容器进行单相欠补或三相共补。单相补偿方式电容器采用星形接法,三相共补电容器采用三角形接法。且电容器投入的大小按梯形分配。无功补偿监控器投切开关采用电子复合开关,利用栅极触发电压控制双向可控硅正反向门极电压指挥通断,瞬间倒成磁开关,这样可以避免电容投切时接触器产生电磁涌流及冲击电压,烧坏万能断路器及其它开关。通过投切补偿情况送往取样电流后段,达到功率因数平衡补偿。