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農村配電網規劃建設問題探討

文檔作者：石凱，黃安民，聶治，羅嵐波，黃運良文檔來源：國網婁底供電公司		點擊數：	更新時間： 2024年03月05日
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收稿日期：２０１７ － １２ － ０５
作者簡介 ：石 凱 （１９９１ － ） ，男 ，助理工程師 ，主要從事 電網規劃工作。E mail ：４６４２４７１５０＠ qq.com
農村配電網規劃建設問題探討
石 凱，黃安民，聶 治，羅嵐波，黃運良
（國網婁底供電公司，湖南婁底４１７０００）
摘 要： 通過對我國某農村配電網線路運行數據進行的統計分析，對其中可能制約當地居民生活用電水平的幾個因素
進行了歸納總結，并在考慮農村地區配電網規劃原則的基礎上， 提出了具有針對性意見的農村配電網規劃建設措施。表２
個。
關鍵詞： 農村配電網； 規劃；基本原則； 建設措施
0 引 言
隨著我國農村地區電網升級改造工作的不斷推
進， 如何切實、有效地解決我國農村地區配電網規
劃不合理、電能損耗偏高以及供電可靠性較低等問
題，逐漸受到廣大配電網建設基層工作人員的
重視。
目前， 國內配電網建設基層人員以提高農村電
網運行經濟性為目標， 在配電網規劃方面展開了大
量的研究工作， 并在實際應用中取得了不錯的成
效。例如， 針對廣州市農村地區１０ kV 配電線路送
電距離過長， 致使線路線損率偏高的問題進行了深
入研究， 提出了多種適用于農村地區１０ kV 配電網
線路選型方案， 并認為農村配電網應充分考慮電網
需求和經濟能力， 從嚴控制電纜線路的使用［１］ ； 以
廣東省揭陽市為例， 以變壓器容量優化為原則， 對
不同情況下的配變選型進行了研究， 提出了“小容
量、密布點、短半徑” 的原則， 并對變壓器的負荷
進行合理分配， 以防出現“小馬拉大車” 或“大馬
拉小車” 等現象［２］ 。然而， 由于農村地區配電網缺
乏整體規劃， 電網網絡結構混亂， 從單一方面對農
村地區配電網進行升級改造難以取得顯著效果。
1 現狀分析
１.１ 中壓配電網
我國農村地區配電網建設起步晚， 其中中壓配
電網網架結構較城網而言相對薄弱。尤其是部分農
村地區， 由于變電站布點少， 變電容量有限， 供電
線路普遍存在供電半徑大、裝接配變數量多等特
點， 一旦遇到負荷高峰期， 極易出現卡脖子等現象
（見表１） 。
表1 某農村地區10 kV 配電網絡基礎數據統計
序
號
線路供電
半徑／km
單條線路配變裝接
容量／（MVA·條－ １ ） 絕緣導線
占比／％
是否滿
足N － １ １ ７.８ ５.８ ０ 否 ２ ５.５ ３.３６ １７.８９ 是 ３ ８.３ ５.６３ ０ 否 ４ １６.１ ６.３６ ０ 否 ５ １３.９ ６.９８ ０ 否 ６ １０.４ ８.９５ ０ 否 從表１ 中的基礎數據可知， 由于農村地區變電
站布點較少， 普通電力用戶居住相對分散， １０ kV
農網線路平均供電半徑達１０.３ km ，部分線路供電半
徑甚至超過１５ km ，遠大于鄉村中壓配電網線路供電
半徑不宜超過１５ km的規定［３］ 。
另外， 農村地區的供電可靠性要求較城網低，
該地區農網線路普遍采用單輻射型的供電模式， 無
法滿足“N － １” 的要求， 線路一旦發生重過載現
象， 無法將負荷轉供。即便少數線路實現互聯， 由
于線徑偏低， 傳輸負荷能力不強， 無法將線路上的
負荷全部轉出， 嚴重制約了該地區配電網系統供電
可靠性的提高。
１.２ 低壓臺區
我國農網配變最初以農村機埠排灌為主， 部分
· ３６ ·
規劃設計 SMALL HYDRO POWER ２０１８ No.1 ， Total No.199
萬方數據
配變不僅要保障農業生產還要兼顧居民生活用電。
同時， 隨著家電下鄉等惠民政策的不斷普及， 農村
居民的生活用電水平有了顯著提高， 致使由于配變
位置偏離當前負荷位置中心而造成的用電結構性矛
盾日益突出。為此， 國家電網公司多次開展農網配
電網升級改造工作， 一定程度上改善了農網單臺配
變供電戶數多、配變容量低、供電半徑長等問題。
但隨著線路運行年限的增加， 當初部分用戶自架低
壓線路由于建設標準低以及線路腐蝕老化嚴重等問
題， 造成了部分位于線路末端的電力用戶在用電高
峰期出現電壓偏低等問題。
１.３ 用電特性
與城網用戶不同， 農村地區用電類別主要以農
業排灌為主， 其次為居民生活用電以及工商業用
電［４］ 。因此， 其用電負荷特性呈現出明顯的季節
性， 即主要集中在夏秋兩季（見表２） 。
表2 某農村地區最大負荷值及月售電量
月份 １ ４ ７ １０ 最大負荷／MW １４２.３ ９７.５ １２９.３ １１３.９ 月售電量／萬 kW·h ８６６.８ ６４５.７ ９０１.２ ７９４.１ 從表２ 中的數據可知， 雖然７ 月份售電量最
多， 但最大負荷卻是在１ 月份。這主要是由于居民
物質生活水平逐步提高， 部分農村居民習慣性在過
節期間集中使用大量電氣設備以示喜慶， 致使農配
網負荷突然增加所致。同時， 隨著農村地區外出務
工人員的增加， 農村地區最大負荷利用時間也較城
網偏低， 大量配電變壓器負載率偏低。
2 基本原則
作為城網線路的延伸， 城網線路的規劃設計編
制方法同樣也適用于農村地區。故農網線路的規劃
既要遵循電網規劃設計的基本原則， 又需體現其農
村電網的特點， 即在滿足農村生活用電需求的同
時， 也需符合國家農業發展規劃、鄉鎮集體經濟發
展的需要。就目前而言， 農村配電網建設和改造目
標要求著重解除供電設施陳舊、綜合線損高、供電
能力不足和供電可靠性差等問題， 根據國家電網公
司農電部相關規定［５］總結如下：
（１） 農網建設與改造應遵循“統一編制、分步
實施、因地制宜、適度超前” 的原則， 變電站的布
局及高、中、低壓配電網主干線路的建設應滿足農
村經濟中長期發展要求， 避免重復建設。
（２） 縣城中壓配電網線路供電半徑不宜超過
４ km ，鄉村中壓配電網線路供電半徑不宜超過
１５ km 。
（３） 農網供電半徑不宜超過５００ m ， 縣城及經
濟發達地區供電半徑不宜超過４００ m 。農業排灌和
用戶特別分散的地區供電半徑可適當延長， 但應滿
足電壓質量要求。
（４） 在供電半徑過長或經濟發達地區宜增加變
電站的布點， 以縮短供電半徑。負荷密度小的地
區，在保證電壓質量和適度控制線損的前提下，
１０ kV線路供電半徑可以適當延長。長遠目標為每
鄉１ 座變電站， 以保證供電質量， 滿足發展需求。
3 建設措施
最初我國農村配電網建設改造工作受資金等限
制， 主要以“頭痛醫頭， 腳痛醫腳” 的方式為主，
未能全面的開展配電網規劃建設工作。因此， 要想
建立能夠適應農村現代化建設要求的電力網絡， 應
將近期與遠期相結合， 在統一的規劃指導下進行配
電網的建設和改造工作。
３.１ 區域負荷狀況和預測
隨著城鎮的不斷擴張以及政府將村鎮劃分為不
同的規劃區域， 電網規劃人員應根據不同區域的地
位、經濟發展水平、負荷性質和負荷密度對其采取
不同的建設標準， 并對當地配電網現狀進行全面摸
底， 對農村用電需求進行分類； 最后結合過去幾年
的負荷增長情況進行分析， 預測今后一定時期內的
變化。
３.２ 區域配電網規劃
由于“規劃在先， 技術把關在后” ， 配電網的
規劃工作應符合農村經濟發展的要求， 為農村產業
結構的調整起到積極的推動作用。
３.２.１ 中壓線路部分
伴隨著經濟水平的不斷提高， 農村居民的用電
負荷呈現出逐年增加的趨勢， 有效提升１０ kV 配電
線路負荷轉移將成為保障農村地區供電可靠性的根
本著力點。目前， 對于農村配電網線路最常見且易
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小水電 ２０１８ 年第１ 期（總第１９９ 期） 規劃設計
萬方數據
行的方法是采用環網結構， 即手拉手方式或對供方
式， 不僅提高了線路“N － １” 率， 且負荷轉移率
可達到５０％ 。同時， 針對部分老舊線路應考慮更
換導線截面以增強線路的轉供能力， 避免線路故障
出現在負荷高峰期時無法將負荷有效轉供。
此外， 對于農網線路也可以采用網格式供電的
方式， 譬如１ 條線路供帶３ ～ ４ 個村落， 這樣不僅
明確了線路的供電范圍， 避免交叉重疊； 還避免了
單位重復投資， 有利于配合新增的變電站或負荷增
長進行適時調整和優化。
３.２.２ 低壓臺區部分
近年來， 隨著農村地區產業結構的調整， 不少
農村地區的主要用電性質及負荷中心都發生了一定
程度的變化， 當初為滿足農業排灌而確定的配變位
置已不能充分滿足電力用戶對電能質量的要求。因
此， 需要重新合理確定配變臺區的位置， 并根據５
～ １０ a農村電力發展計劃選定變壓器容量， 并逐步
淘汰高耗能變壓器， 選用S１１ 等節能環保型變
壓器。
以往， 農村配電網改造工程由于資金限制只注
重中壓配電網及低壓臺區的改造， 而忽視了低壓配
電網部分， 造成位于線路末端的低壓線路運行狀況
較差， 臺區線損率偏高。
因此， 在今后的改造過程中需進一步推進低壓
配電網的改造工作， 提高低壓線路運行狀況以提升
農網電力用戶的用電感受。
參考文獻：
［１］ 閆大偉 ．新農村電網規劃的思考及建議［J］ ．中國科技 技術，２０１０（１５） ：９１ ９２ ．
［２］ 楊燕生．淺析農村電網規劃與建議應注意的問題［J］ ．
中國科技技術，２００９（２０） ：１７３ ．
［３］ DL／T ５１１８ — ２０００ ，農村電力網規劃設計導則［S］ ．
［４］ 王躍峰．蘆臺縣農村配電網規劃方案評價研究［D］ ．河
北：華北電力大學，２０１３ ．
［５］ 國家電網公司農電工作部．農網建設與改造相關技術
標準匯編［M］ ．北京：中國電力出版社，２０１１ ．
■
責任編輯 吳 昊
（上接第１０ 頁）
5 小水電發展障礙
盡管可再生能源開發有潛在的收益， 尤其是小
水電， 但對其的充分利用受到某些因素的制約。如
水行業的一些問題， 包括旱季局部缺水， 全國半數
以上的河流受污染， 氣候變化， 以及制度和監管的
復雜性及不一致。
資本成本是小水電項目開發的共同障礙， 它相
對傳統電廠而言要更高些。通過利用當地制造的部
件并用恰當的操作策略設計正確的部件來使本地成
分最大化， 這將降低項目成本。此外， 大多數小水
電的水輪機需要至少１０ m 的靜水頭， 使用平坦且
低海拔區域的傳統水輪機是不可行的。水電還需要
昂貴的土建、水力機械工程和管路鋪設投入及高價
的控制系統。其它障礙包括：
? 強降雨導致洪水泛濫， 從而減少了發電量。
? 低效的過濾設計， 無法按要求濾掉沙子、雜
物和污垢。
? 糟糕的設計和施工質量控制導致沉砂池長度
太短、篩格過寬。
? 對土地征用和環境影響評估的法規要求
復雜。
? 施工過程中相關活動造成水污染的風險。
另外， 聯邦和州法律對用水及水流的使用、控
制和轉移都做了規定， 還有其它的規定適用于對影
響水質或野生動物棲息地的河道或河岸的物理
改造。
雖然水電技術高度發達且穩定， 但仍需進一步
的創新研究。需要開展對諸如如何解決河流中泥沙
嚴重淤積問題的研究。
■
編譯自WSHPDR２０１６ ，www ．smallhydroworld ．org 。
張 恬 譯 趙建達 校
責任編輯 趙建達
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