赵振华
国网山西省电力公司忻州供电公司,山西省 忻州市 034000
摘要：农村配电网改造是我国建设新农村走向共同富裕的必经之路，农村配电网能否畅通运行是农村经济能否可持续发展，经济效益能否提升的重要保障。由于能源不断枯竭，分布式能源代替部分传统能源接入配电网，但配网稳定性也受到影响。针对此项问题，为提高农村电网运行的可靠性，通过分析农村电网的特点以及分布式能源接入，对配电网造成的影响进行了光伏接入农村配电网的线路改造研究。
关键词：乡村电网；融合规划；实施策略
1 引言
农业是国民经济的基础，国家对发展农业历来十分重视，完成新一轮农村电网升级改造，是实现新农村建设的关键。国家能源局在印发《新一轮农村电网改造升级技术原则》的通知中指出:“贯彻供电可靠性和资产全寿命周期理念，推进智能化升级，推行标准化建设，满足农村经济中长期发展要求。农网改造升级应适应智能化发展趋势，推进配电自动化，智能配电台区，农村用电信息采集建设，满足新能源分散接入需求，服务新型城镇化和美丽乡村建设。
2 乡村电网两网融合规划
结合乡村电网的网络通信现状、乡村电网未来发展趋势、电网特征化分析、乡村能源供需机制及结构、分布式能源设施分布现状，对乡村电网网络现状进行整理及评估，明确其未来的发展趋势，进行两网融合规划设计。首先，结合智能化乡村电网现状、电力负荷预测标准及电力物联网发展现状，分析配电网存在的问题。根据当下可持续发展战略的实施情况，进行智能电网、供电客户及相关电力物联网的需求分析，明确乡村电网两网融合的未来发展方向。其次，分析电网在规划中的供电能力、故障反应速度、信息数据采集能力和监控管理能力等，在规划乡村电网系统的同时，完成对再生资源系统的规划。只有实现上述两方面内容的规划，才能完成乡村电网两网融合的有效规划，实现总体规划设计。本次研究在某区进行了乡村电网两网融合规划，根据规划区的社会经济发展水平，对该区的不同区域进行了相应等级的划分处理，并分析了乡村电网结构和电网设备情况，以及该地区的电网现状和资源发展趋势。在展开乡村电网两网融合规划处理后，该区域的配电网网架结构得到了完善，电能损耗明显降低。这说明乡村电网两网融合规划能够促进再生资源的循环利用，为乡村经济的进一步发展提供保障。
3 农网改造智能化的要求
新建或改造农网的智能化的要求应符合《新一轮农村电网改造升级技术原则》:（1）具备电网运行监控基本功能及遥控安全约束，运行设备在线状态监测等功能；（2）统筹多种自动化系统的需求，统一规划数据采集平台；（3）配电自动化建设与改造应根据区域供电可靠性需求、一次网架、配电设备等情况选择相应的建设模式，乡村线路更宜选取远传型故障指示器，以便实现故障的快速判断和定位；（4）农网改造升级应同步建设通信网络，确保信息带宽容量裕度，注意冗余通道备份；（5）农网通信系统应满足电网自动化系统、管理信息系统及其他业务所需数据、语音、图相等综合信息传输的需要。中低压电网分散通信点可采用光纤、无线、载波等通信方式。
4 乡村电网两网融合实施策略
4.1 电压波动和闪变的治理
由于农网中的小水电、光伏、风电等受自然因素（水流量、光通亮、风压和雷击等）和重型动力设备的操作的影响，电压波动和闪变会超标。研究证明，人眼对频率约为10Hz的电压波动允许值电压波动最为敏感，为此一般采用等效10Hz波动值作为衡量闪变的指标。此外，“闪变”是照明亮度变化对人的刺激，这种刺激的不适感宜用一段时间的平均值来衡量，因此，电压调幅波中频率为f的正弦波分量1min均方根平均值，以额定电压的百分数表示为闪变视觉度系数。
国家标准GB/T12326-2008规定，电力系统公共供电点在冲击功率负荷产生的10kV及以下电压波动允许值为2.5%，电压闪变电压推荐值为0.6%，它会造成人的视觉疲劳，用电设备工作不正常。通常采取治理的技术措施有：①安装带DSP控制器和IGBT快速响应的静止无功补偿器（SVC）对负荷波动进行实时动态补偿，根据以补偿点电压U的上下限数据，IGBT模块判断补偿点越过电压上限Umax或低于电压下限Umin时，输出感性（戓容性）电流，补偿点电压降低（或升高），最终使各相电压稳定在正常范围内；②改进运行操作和工艺，如电动机降压起动等技术措施；③对大容量冲击性负荷用户，宜架设专线接至供电能力较强的供电系统。
4.2 建设清洁化供电能源
结合配电网网架，进行绿色清洁供电能源的建设。首先，全面推动太阳能发电站建设，通过家用分布式光伏发电、集中式光伏发电等太阳能发电设施，降低当地用户对大电网的依赖，减小电网的供电压力。其次，推动乡村水利能源建设，合理建设不同电压等级、装机容量的水电站，减小对化石能源的依赖和使用，减小环境污染，建设绿色环保能源生态。最后，推进乡村综合能源体系发展，建设以沼气和天然气为燃料的冷热电三联供微电网系统，提升天然气沼气能源效率，减小污染排放，为乡村两网融合策略的实施提供良好保障。
4.3 建设智能化配套电网设备
依托智能配变终端在乡村的全面覆盖，在分支箱、线路末端部署低压传感器，采集低压运行信息、异常状态信息。结合配电自动化主站升级，实现低压数据展现与异常告警、停电信息主动推送、配电设备状态精准预测、低压拓扑自动识别、低压故障自动判别、低压线损精细化管控等，全力营造配电网网络之间的有效融合，提高中低压配电网故障综合判别能力，提升故障抢修效率和客户服务水平。基于配变终端结合低压剩余电流动作保护器的接入、低压故障指示器、用户在线监测装置以及低压拓扑动态识别获取的低压拓扑信息，实现两网融合电路低压故障的定位。
4.4 分布式电源联网
分布式电源包括小水电、光伏、风电等电源。众所周知2个或2个以上电源并联运行，需满足电压相等、频率相同及相位相符3个条件，但过去光伏、风电由于整流器及逆变器技术不佳引起电压波形畸变，导致与上述并网条件不符，很难实现与正常电源并网。而新型电力电子器件IGBT（Insulated Gete Bipolar Transistor）绝缘双极型晶体管，具有驱动功率小而饱和压降低的特点，非常适用于直流电压为600V及以上的变流系统应用。目前由于光伏、风电的整流器及逆变器的核心元件采用IGBT模块使得光伏、风电发电逆变后的电源能较好地满足上述条件，使得光伏、风电与正常电源并网成为可能。
5 结束语
农村电网智能化建设与发展对提升电力能源的利用率，有效改善当前农村电网用电环境有着极为重要的意义。由于不同区域之间存在一定的差异性，因此，农村电网智能化建设与发展过程中需要一些必备条件，如通信网络以及电力设备的应用。随着电网信息智能化控制平台的逐步完善，农村电网的线路架构计算能力与故障信息传输反馈能力也有了显著的提升，从而进一步提升农村电网建设的运行可靠性及安全性。
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