豫南地区农村配电网规划设计_刘晋.pdf

第 50 卷第 1 期农业工程与装备2023 年 2 月Vol.50No.1AGRICULTURAL ENGINEERINGAND EQUIPMENTFeb.2023豫南地区农村配电网规划设计刘晋(国网河南光山县供电公司，河南 信阳 465450)摘要：针对现阶段豫南地区农村配电网存在的供电不足、电力调度不合理等问题，分别从配电自动化技术应用、配电网安全运行管理、配电网降损设计三个方面着手对农村配电网进行了优化和升级，以期为我国农村地区配电网的设计与规划提供一定参考。关键词：豫南地区；线损；配电自动化中图分类号：TN9文献标志码：A文章编号：20968736(2023)01001502Planning and design of rural distribution networkin southern Henan ProvinceLIU Jin(State Grid Henan Guangshan County Power Supply Company,Xinyang,Henan 465450,China)Abstract:At present,the rural distribution network in southern Henan Province has some problems such as insufficientpower supply and unreasonable power dispatching.The optimization and upgrading of rural distribution networks havebeen carried out through the application of distribution automation technology,the safe operation management ofdistribution networks,and the loss reduction design of distribution networks.This paper provides some reference for thedesign and planning of rural distribution networks in China.Keywords:Southern Henan region;Rural areas;Line loss;distribution automation1豫南地区农村配电网现状 1.1配电网覆盖区域本次优化升级的豫南地区农村电网涉及南阳市、驻马店市、信阳市、邓州市、固始县和新蔡县在内的 8652 个行政村，已通电的村 8595 个，通电率 99.34%。1.2配电网建设情况本次优化升级的豫南地区农村电网共有 110 kV变电站 120 座，变压器 240 台，主变容量 4 882 100kVA；35 kV 变电站 360 座，变压器 630 台，主变容量 2 204 800 kVA；35kV 配电变压器 48 540 台，配电容量 4 847 160 kVA；110kV 线路 6 990 km，35 kV作者简介：刘晋(1979)，男，河南光山人，大学本科，工程师，主要研究方向为配电网规划建设。线路 5790.16km，310 kV 线路 53 330.36km，低压线损率平均为 26%，部分区域高达 50%。近年来，该地区中低压配电网需求呈高速增长趋势，而过高的线损率导致部分区域出现有电供不出的问题。1.3用电情况区域总用电量约为 7 901 330 000 kWh，其中农业排灌用电量 314 525 kWh，农副产品加工和农业生产用电 3 757 000 000 kWh，农村生活用电 523810 000 kWh，城镇生活用电 182 620 000 kWh，其它用电 3 437 585 475 kWh。1.4建设改造计划(1)计划新建：变压站 72 座，配电台 1524 个；35kV 线路 219 km、10kV 线路 1504 km、0.4kV 线路 4 417km。(2)计划改造变压站 52 座，配电台 3749 个；16农业工程与装备2023 年 2 月35kV 线路 316 km、10kV 线路 2 828 km、0.4kV 线路 4 619 km。2规划设计2.1配电自动化技术(1)数据采集。普及配电自动化技术是进行豫南地区农村配电网规划设计和优化升级的重要环节。在配电自动化技术的应用过程中，既要考虑电网的运行状况，又要根据实际供电参数和监测结果，对电力进行分级处理后再进行传输，以保证电网运行的稳定与高效3。(2)电力管理调度。在电力调度系统中应用配电自动化技术，可以统计与分析电网正常运行时所产生的电能消耗，从而确定电网的供电负荷；通过监测配电网供电的动态变化，可以实时、准确地记录配电网的实际电能损失4；建立一个基于系统的参数计算模型，以便于利用该模型中的信息进行电力自动分配作业。此外，运用配电自动化技术还能将采集到的数据发送到受控目标，并根据实际参数进行控制优化，提高电网的运行效率。(3)馈电线路自动化。馈电线路系统主要由硬件和软件两个部分组成。硬件部分负责控制配电网的连接状况、及时反馈接收到的信号、及时隔离调配故障线路，以尽快恢复其他线路的供电。软件系统负责配电网的安全管理和电力资源的统筹调度，通过软件系统对配电网的运行情况进行全面分析，并依据分析结果对电力资源进行合理配置；软件系统还可自行对电网的供电状况进行监控与调度，从而保证配电网运行的安全与稳定5。(4)自动停电。利用配电自动化技术，能够对电力系统的运行情况进行监测与分析，当配电网发生停电事故时，系统可及时获取故障区段的运行参数，并通过数据比对，分析出停电原因，便于运维人员及时准确地处理故障6。2.2配电网安全运行管理(1)建设数据模型。现有的配电智能控制系统一般采用 IEC61850 标准作为参数采集和处理方案。配电网络中包含变压器、配电电缆、继电保护等设备，配电控制系统的运行状态直接影响着整个配电网的安全可靠运行。为确保电网正常运行，必须在电路上、下游分别设置获取电网运行参数的设备，还应对输出端的电压、电流、功率进行监测，并将监测结果反馈至配电控制系统；结合现行的参数变动准则和实际操作条件建立数据模型与相应的分类方法，当系统运行的特定参数在短期发生大幅变化时，系统可依据数据模型进行危险程度评估并及时发出故障警示。(2)配置网络协议。利用 IEC61850 协议建立SCSM 映射关系绑定通信协议，可完善各种技术的操作准则和相应的参数。通过建立通信协议，将所有的信号都传输至参数模型，并通过模型运算可以得到被控制目标的相关运行参数。例如，若变压器发生不同类型的故障，可基于通讯协议对运行参数进行监控与协调，实现对故障情况的精确分析与判断，从而为后续的排障作业提供理论依据8。2.3配电网降损设计(1)科学选用配电变压器。在进行配电变压器选型时，因尽量选用新型节能配电变压器；配电变压器容量和负荷率应满足电网实际用电需求，在变压器运行时，若铁损与铜损保持一致，线损则为最低，那么此时电网处于最佳运行状态。同时还应当做好配电变压器的安装工作，不仅要保证 10kV 高压配电线路进线的安全可靠，还要尽量选择地势高、安全性高的地理位置安装，方便后续维修、维护作业的开展。(2)优化网络结构。一般情况下线损主要集中在主干线，因此进行网络优化时应考虑到农村长期负荷增长的实际需求，合理调整和完善配电网的结构，尽可能缩短供电半径，如 10kV 线路的压降要控制在 5%以下，可有效改善输电线路电压状态。(3)优化配置无功补偿。在保证配电网正常运行的前提下，可以采取增加配电网负载的方式来减小配电网中的有功损失，既能够改善配电网的供电质量，又能够有效降低线损。我国农村配电网负荷的（下转第 20 页）20农业工程与装备2023 年 2 月10-5mm、增加定子轭厚的模型(改内径)3.366210-4mm。5结语本文所设计的电机选用了噪音更小的 8 极 48槽永磁结构，采用增加轭部厚度的方法改进电机结构，能够有效减少电机运行时因振动造成的位移，降低电机振动频率，进而实现整体降噪。参考文献1胡岩,任双华,韩怀.深海推进用充油式无刷直流电机的设计J.东北电力技术,2017(7):5-9.2“中国工程科技 2035 发展战略研究”海洋领域课题组.中国海洋工程科技 2035 发展战略研究J.中国工程科学,2017(1):108-117.3胡光伟,严欣平,黄嵩,等.内置式永磁同步电机隔磁桥影响研究J.微电机,2014(7):31-34.4郑苗壮,刘岩,李明杰,等.我国海洋资源开发利用现状及趋势J.海洋开发与管理,2013(12):13-16.责任编辑：张亦弛英文编辑：唐琦军（上接第 16 页）季节性变动很大，完善电力系统的配电网无功补偿可以更好地解决这一问题。配电网无功补偿一般采用在配电网的低压端加装低电压补偿电容的方案，补偿电容与配电网的变压器同时投入运行，可对电网运行的无功损失进行有效补偿。例如，l0 kV 配电网的无功补偿通常采用分散补偿法，即在 l0 kV线上安装一定的电容，可达到补偿配电网励磁和线路上感抗值的目的。3结语农村配电网是我国电网重要的组成部分，直接关系到农村居民的生产、生活质量，也对农村经济发展起着决定性的作用。针对现阶段豫南地区农村配电网存在的供电不足、电力调度不合理等问题，分别从配电自动化技术应用、配电网安全运行管理、配电网降损设计三个方面着手对农村配电网进行了优化和升级，为农村地区居民的生产、生活高质量供电提供保障。参考文献1李斌斌.农村配电网规划设计J.山东工业技术,2017(14):163.2王颜冰.农村配电网规划设计J.山东工业技术,2015(23):157.3姚泉水.农村配电网规划设计与建设改造的思考J.IT经理世界,2019(7):117.4韩召芳,芦雨帆,赵越.农村“煤改电”实施后配电网规划设计优化分析J.农村电气化,2021(9):13-15.5尹杰龙,李诚贵.农村配电网规划设计中不足及解决措施J.环球市场,2021(20):177-179.6柯虹艺.农村配电网规划问题探讨与设计分析J.科学与财富,2016(10):652.7尹博军.10kV 及以下农村配电网规划及其设计J.建材发展导向(上),2017,15(12):357-358.8陈云凤.探究新农村配电网的规划设计J.低碳世界,2019,9(6):80-81.责任编辑：张亦弛英文编辑：唐琦军